El gato Garfield, creado por el dibujante de cómic Jim Davis en 1978, es de color naranja. Como muchos otros gatos que tenemos en nuestras casas. Son gatos pelirrojos, como las personas pelirrojas, los caballos castaños o los perros de la raza setter irlandés.
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La diferencia estriba en que para todos los demás animales, incluidas las personas pelirrojas, sabemos por qué tienen ese color característico. Pero para los gatos (y para los felinos, en general), sorprendentemente, no lo sabíamos hasta ahora.
Acaban de darse a conocer sendos artículos en bioRxiv (uno de los repositorios más populares de prepublicaciones, de artículos depositados por los autores que todavía no han sido revisados) que explican genéticamente por qué hay gatos naranjas. Uno procede del laboratorio de Greg Barsh en la Universidad de Stanford, California. El otro, del laboratorio de Hiroyuki Sasaki de la Universidad de Kyushu, en Japón.
Eumelanina y feomelanina, los dos pigmentos de los mamíferos
Los mamíferos solamente tenemos dos pigmentos, dos colores de melanina: la eumelanina (marrón oscura, negruzca) y la feomelanina (amarillenta rojiza, naranja). Como deducirá, las personas pelirrojas solo fabrican feomelanina, mientras que las personas de piel oscura acumulan fundamentalmente eumelanina. El resto de colores de piel y pelo se sitúan por el medio, gracias a la acción de hasta 700 genes que regulan la pigmentación en animales.
En primates, caballos, roedores, perros, vacas y muchos otros animales, el control de la producción de la melanina y la decisión de producir eumelanina o feomelanina está en manos de una proteína de membrana llamada MC1R. Si una sustancia llamada hormona estimuladora del melanocito (alfa-MSH) “pulsa” ese botón, se inicia la producción de eumelanina en melanocitos. Si por el contrario entra en juego algún antagonista, como la proteína agouti de señalización (ASP) o la beta-defensina de los perros, se detiene la producción de eumelanina negra, y entonces son los melanocitos o células pigmentarias quienes producen la feomelanina naranja en su lugar.
Pero los gatos son harina de otro costal. Todo aquel que tenga un gato por casa sabe que son animales muy particulares, muy especiales en todos los sentidos… también en términos de pigmentación.
El control de la producción de la eumelanina o feomelanina no está en manos del receptor MC1R en los gatos, sino en manos de un locus (cuyo gen no se conocía hasta ahora) llamado orange. Un locus es un lugar del genoma del que se tiene constancia por sus efectos, por sus consecuencias (por ejemplo, pelaje negro o pelaje naranja) pero sin saber en detalle la secuencia precisa de ADN que contiene, ni el gen al que pertenece. Por eso primero se suele identificar el locus y, con el tiempo, como sucede en este caso, llegamos a descubrir y describir en detalle el gen asociado. El locus orange de los gatos puede presentarse en dos versiones: una variante “O” que soporta la producción de feomelanina (naranja) y una variante “o” que es la responsable de producir eumelanina (negra).
Un detalle a tener en cuenta es que el locus orange está en el cromosoma X. Las hembras de gato son XX y los machos de gato XY, como el resto de mamíferos. Y como ocurre en todas las hembras de mamíferos, todas las células a lo largo del desarrollo inactivarán, al azar, una de las dos copias del cromosoma X. Las gatas Oo –que portan la variante O en un cromosoma X y la variante o en el otro– generarán zonas de su cuerpo de un color naranja (en las zonas donde han inactivado el alelo “o”) y otras de color negro (al inactivar inactivado el alelo “O”).
Eso quiere decir que cuando vemos un gato bicolor (negro/naranja) o tricolor (negro/naranja/blanco), o alguna de sus versiones más diluidas, sabemos que tiene que ser una hembra. Y que ese patrón de pigmentación será único, irrepetible.
Los gatos machos o son naranjas o son negros (solo tienen un cromosoma X), pero no pueden ser bicolores o tricolores, a no ser que porten alguna alteración cromosómica equivalente al síndrome de Klinefelter en humanos (XXY).
Las gatas calicó
Las hembras pueden tener estos patrones mosaicos únicos tan apreciados por los amantes de los gatos, que cuando coinciden con otra mutación que afecta a la proliferación y diferenciación de melanocitos (y produce manchas blancas, sin pigmentación) genera un animal tricolor que llamamos calicó.
Cada hembra calicó es única, dado que la inactivación de uno de los cromosomas X en cada célula pigmentaria se produce al azar durante el desarrollo. Cuanto antes se produzca esta inactivación, más grande será la mancha resultante; y cuanto más tarde se produzca durante el desarrollo, más pequeñas serán las manchas.
El gen del pelo naranja de los felinos
Hasta ahora desconocíamos qué gen que se ocultaba tras el locus orange de los felinos. Barsh y Sasaki acaban de identificar que no se trata del homólogo gatuno del MC1R, sino de otro diferente: el gen Arhgap36. Los gatos macho de pelaje naranja, así como las manchas naranjas de las gatas calicó, portan una mutación en este gen que bloquea la producción de eumelanina y permite la producción de feomelanina.
Estos dos estudios son un ejemplo bestial de lo que es la buena investigación básica, la que solo persigue satisfacer la curiosidad científica sin aplicaciones inmediatas ni conocidas. Y entender, en este caso, por qué el pillo de Garfield es naranja.
Lluís Montoliu, Investigador científico del CSIC, Centro Nacional de Biotecnología (CNB – CSIC)
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.
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Autor:
The Conversation
