Výskum amerických myší ukazuje, ako zvieratá získavajú svoju farbu.
CAMBRIDGE. Nový výskum doložil rozhodujúcu úlohu jemných zmien aktivity génu Agouti na farbe a vzorovaní srsti amerických myší. Výsledky sú potenciálne cenné pre chovateľov zvierat všeobecne, osobitne súťažných a domácich miláčikov.
V časopise Science to oznámil štvorčlenný tím, ktorý viedla Hopi Hoekstra z Harvardovej univerzity v Cambridge, štát Massachusetts. Prvou autorkou článku bola jej kolegyňa Marie Manceau.
Prečo má leopard škvrny?
Vedci skúmali bielonohé myši z rodu Peromyscus, najrozšírenejšie v Severnej Amerike. Konkrétne druh Peromyscus polionotus. Pomohla im skutočnosť, že jeho dva poddruhy, P. p. subgriseus a P. p. leucocephalus, sú veľmi odlišne sfarbené.
Prvý obýva tmavší terén vo floridskom vnútrozemí, čomu zodpovedá tmavá farba srsti na chrbte, svetlejšia na bruchu. Druhý pomerne nedávno kolonizoval piesočné duny na východnom pobreží Floridy a je celkove svetlejší.
Tím sa rozhodol získať ďalšie poznatky, ktoré pomôžu nájsť odpovede na tradičné "detské" otázky: ako prišiel leopard k svojim škvrnám - a zebra k pásom?
Skoršie výsledky iných vedcov poukazovali na gén Agouti, ktorý sa vyskytuje u všetkých stavovcov. Zistilo sa, že na ňom závisí typ pigmentu v srsti, perí alebo šupinách. Nízka aktivita tohto génu viedla u dospelých jedincov k tmavému sfarbeniu, vysoká, naopak, k svetlému. Okolnosti, molekulárne i evolučné, však boli veľmi
nejasné.
Zmeny jediného génu
"Otázka, ako vznikajú farebné vzory povrchu tela stavovcov, predstavovala akúsi čiernu skrinku. Využili sme výhodu jednoduchého farebného vzoru bielonohých myší, ktoré majú tmavý chrbát a svetlé brucho. Podarilo sa nám preukázať, že malé zmeny aktivity jediného pigmentačného génu ešte v embryonálnom štádiu vytvárajú veľké rozdiely vzoru sfarbenia dospelých jedincov," povedala Marie Manceau.
Základom bol vždy "predvzor" aktivity Agouti v embryu. V skúmaných myšiach sa objavil v polovici brezivosti samíc, iba 12 dní po počatí. Teda so značným predstihom voči začiatku tvorby pigmentov v pokožke.
Jemné zmeny jeho embryonálnej aktivity súviseli nielen so samotným sfarbením, no výrazne ovplyvnili aj rozloženie pigmentu po celom tele.
"Počas embryogenézy je Agouti aktívny v brušnej oblasti, kde spomaľuje dozrievanie buniek, ktoré nakoniec budú produkovať pigmenty. To vedie k svetlejšie sfarbenému bruchu dospelých, čo je najbežnejší farebný vzor v širokom rozpätí druhov stavovcov, od rýb až po antilopy," povedala Hopi Hoekstraová.
Výskum jej tímu zdôraznil, že aj malé zmeny aktivity génu Agouti môžu vytvoriť úplne nové farebné vzory. V prípade bielonohých myší spomenutých poddruhov tlak prírodného výberu viedol k sfarbeniu, ktorým pobrežný poddruh, ktorého predkom bol vnútrozemský, splýva so svetlým pieskom, takže myši lepšie unikajú pozornosti predátorov.
"Ľahko sa dá špekulovať, že Agouti zohráva úlohu aj v tvorbe zložitejších vzorov, od pásov až po škrvny, pozorovaných pri rozmanitých stavovcoch," poznamenala Hopi Hoekstra, ktorá plánuje so svojím tímom podrobnejší výskum konkrétnych prípadov iných myší, čipmankov a ďalších zemných veveričiek a napokon možno aj leopardov a zebier.
Zdroje: Science z 25. februára 2011 Komuniké Harvard University z 24. februára 2011