Цвет

Основной цветовой локус (локус — это определенная область на хромосоме) определяет, будут ли птицы синими, коричневыми или пепельно-красными. Синий считается «диким типом», потому что это был цвет дикого предка домашнего голубя.
Различия между синим, коричневым и пепельно-красным окрасом наиболее заметны в рисунке крыльев. На фото справа все три птицы имеют полосчатый рисунок, но цвета полос заметно отличаются. Обратите внимание, что у пепельно-красных птиц нет темных полос на хвосте.

Основной цвет связан с полом

Главный цветовой локус — это единственный ген, который мы назовем цветовым геном. Он расположен на Z-хромосоме, которая является одной из двух половых хромосом у птиц. Другая половая хромосома, называемая W, не имеет копии гена окраски . Половые хромосомы определяют, является ли птица самцом или самкой.
Самки голубей имеют одну Z-хромосому и одну W-хромосому, поэтому у них есть только одна копия гена окраски . У самцов голубей две Z-хромосомы, поэтому у них две копии.
Поскольку он находится на половой хромосоме, мы говорим, что ген окраски сцеплен с полом . Гены, сцепленные с полом, наследуются по разным схемам у мужчин и женщин.

Аллели и наследование

Ген окраски бывает трех разных версий или аллелей: «синий», «коричневый» и «пепельно-красный» .
Самцы имеют два цветовых аллеля. Цвет их перьев определяется более доминирующим из двух аллелей: «пепельно-красный» доминирует над «синим», который доминирует над «коричневым».
Самки имеют только один цветовой аллель. Каким бы аллелем ни была эта копия, определяется цвет их перьев. (Обратите внимание, что маленький темный кружок символизирует отсутствие аллеля.)
Самцы наследуют цветовой аллель от каждого родителя и передают тот или иной аллель своим сыновьям и дочерям.
Самки всегда наследуют свой цветовой аллель от своих отцов и всегда передают его своим сыновьям. W-хромосома, не имеющая аллеля цвета , всегда переходит от матери к дочери.
Чтобы узнать больше о наследовании, сцепленном с полом, посетите веб- сайт sex-linkage .
Примечание. Несколько генов влияют на окрас перьев у голубей. Обсуждаемый здесь ген (который мы называем просто цветом ) обычно называют «основным цветом», чтобы его можно было отличить от других.

Цвет исходит от меланинов

Перья получают свой цвет от молекул пигмента, называемых меланинами. Меланины состоят из субъединиц, подобных строительным блокам, состоящим из аминокислоты тирозина. Несколько белков работают вместе, как сборочная линия, чтобы построить субъединицы, а затем собрать их вместе, чтобы создать большие молекулы пигмента.
Различные типы субъединиц придают каждому типу меланина свой цвет — черный, коричневый или красный. Большинство птиц составляют все три типа; именно пропорция придает им цвет. Синие голуби производят в основном черный меланин, бурые голуби производят в основном коричневый, а пепельно-рыжие — в основном красный.
В 2014 году исследователи из Университета штата Юта под руководством профессора Майка Шапиро определили, что основным цветовым локусом является ген под названием Tyrp1 . Этот ген представляет собой набор инструкций ДНК для построения одного из белков конвейера сборки меланина, TYRP1 (сокращение от белка 1, связанного с тирозиназой).

От гена к белку: как работает цвет

Различные версии или аллели гена Tyrp1 имеют немного разные последовательности ДНК. Поскольку ДНК кодирует белок, разные аллели приводят к различиям в белке TYRP1. Поскольку TYRP1 является частью конвейера по сборке меланина, изменения в этом белке влияют на пропорции производимых меланинов.
«Синий» аллель кодирует нормально функционирующий белок TYRP1. Птицы с этим аллелем производят в основном черный меланин, но они также производят коричневый и красный цвет. Как показано на диаграмме выше, все детали сборочной линии присутствуют и работают.
«Коричневый» аллель «сломан» — из него нельзя получить белок. Птица с двумя «коричневыми» аллелями не производит TYRP1, поэтому на конвейере по сборке черного меланина не хватает части. Он не может производить черный меланин. Вместо этого сырье используется в основном для производства коричневого меланина, хотя эти птицы также производят некоторое количество красного меланина.
Если у птицы есть один «коричневый» аллель и один «синий» аллель, у нее голубой фенотип. Это потому, что из «синего» аллеля образуется достаточно нормального TYRP1, чтобы птицы могли производить черный меланин.
Аллель «пепельно-красный» кодирует версию TYRP1, которая не была обработана должным образом — к ней прикреплен дополнительный маленький кусочек, и он, по-видимому, застревает, прежде чем успевает достичь своего надлежащего места в меланосоме клетки, места, где образуются меланины.
Если бы дело было просто в меланосомах, лишенных TYRP1, мы бы ожидали, что «пепельно-красный» будет вести себя точно так же, как «коричневый» аллель, но это не так. Поскольку аллель «пепельно-красный» является доминантным, ученые считают, что липкий белок TYRP1 должен препятствовать тому, чтобы другие коричнево-черные белки сборочной линии достигли нужного места, включая нормальный белок TYRP1, который вырабатывается у птиц, несущих один «пепельно-красный». ’ и один ‘синий’ аллель (этот эффект называется «доминантно-негативным»). Каким бы ни был механизм, белок, полученный даже из одного «пепельно-красного» аллеля, подавляет выработку коричневого и черного меланина.

Читайте также:  Окисление углерода

У других животных меланины также окрашивают волосы, мех, кожу, чешую и многое другое. Вариации гена Tyrp1 влияют на окраску меха и перьев у собак, кошек, крупного рогатого скота, овец и перепелов.

Оцените статью
Генетика - сайт о науке
Добавить комментарий