Les généticiens ont enfin résolu le mystère du pelage orange de Garfield

Garfield, star de la bande dessinée éponyme créée par Jim Davis en 1978, est, comme beaucoup de chats qui errent dans nos maisons, orange. Il est orange de la même manière que certaines personnes sont rousses, certains chevaux sont bruns ou certains chiens sont des setters irlandais, mais il y a une différence importante.

Pour tous les autres animaux, y compris les humains roux, nous savons ce qui cause cette couleur caractéristique, mais étonnamment, nous ne savions pas ce qui la cause chez les chats – et les félins en général – jusqu’à présent.

Deux articles viennent d’être publiés sur bioRxiv, l’un des référentiels de pré-publication les plus populaires d’articles non révisés, qui expliquent la génétique derrière les chats orange. L’un vient de Le laboratoire de Greg Barsh à l’Université de Stanford, en Californie. L’autre vient de Le laboratoire de Hiroyuki Sasaki à l’Université de Kyushu, Japon.

Eumélanine et féomélanine : les deux pigments des mammifères

Mammifères n’a que deux pigmentsqui sont deux couleurs de mélanine : l’eumélanine (brun foncé, noirâtre) et la phéomélanine (jaunâtre, rougeâtre ou orange). Les rousses ne produisent que de la phéomélanine, tandis que les personnes à la peau foncée accumulent principalement de l’eumélanine. Toutes les autres couleurs de peau et de cheveux se situent quelque part entre les deux, grâce à pas moins de 700 gènes qui régulent la pigmentation chez les animaux.

Chez les primates, les chevaux, les rongeurs, les chiens, les vaches et bien d’autres animaux, la production de mélanine et la décision de produire de l’eumélanine ou de la phéomélanine sont entre les mains d’une protéine membranaire appelée MC1R. Cela contrôle les cellules de la peau appelées mélanocytes qui libèrent de la mélanine. Si une hormone stimulant les mélanocytes (alpha-MSH) est libérée, les mélanocytes commencent à produire de l’eumélanine. Si un antagoniste, tel que la protéine de signalisation agouti ou la bêta-défensine chez le chien, entre en jeu, la production d’eumélanine sombre s’arrête et les mélanocytes produisent à la place de la phéomélanine orange.

Cependant, les chats sont une tout autre affaire. Quiconque garde un chat à la maison sait que ce sont des animaux très particuliers, très spéciaux à tous points de vue, et cela s’étend à leur pigmentation.

Chez le chat, la production d’eumélanine ou de phéomélanine n’est pas contrôlée par le récepteur MC1R. Au lieu de cela, il est entre les mains d’un locus (dont le gène était jusqu’à présent inconnu) appelé « orange ». Un locus est un emplacement physique du génome dont les effets sont connus (par exemple pelage noir ou orange), mais pas les détails de la séquence d’ADN précise qu’il contient, ni le gène auquel il appartient.

Pour cette raison, nous identifions généralement d’abord le locus, puis, au fil du temps, nous découvrons et décrivons en détail le gène associé. Le locus orange chez le chat peut exister en deux versions : une variante « O » qui prend en charge la production de phéomélanine (orange) et une variante « o » responsable de la production d’eumélanine (noir).

Un détail à noter est que le locus orange se trouve sur le chromosome X. Les chattes sont XX et les mâles sont XY, comme tous les autres mammifères. Et comme pour tous les mammifères femelles, toutes les cellules tout au long du développement inactivent de manière aléatoire l’une des deux copies du chromosome X. Les chattes Oo – portant la variante O sur un chromosome X et la variante o sur l’autre – généreront des zones de leur corps orange (dans les zones où elles ont inactivé l’allèle « o ») et d’autres noires (lors de l’inactivation). l’allèle ‘O’).

Cela signifie que lorsque nous voyons un chat bicolore (noir/orange) ou tricolore (noir/orange/blanc), ou l’une de ses versions les plus diluées, nous savons qu’il doit s’agir d’une femelle et que son motif pigmentaire sera complètement unique.

Les chats mâles sont soit orange, soit noirs (ils n’ont qu’un seul chromosome X), mais ne peuvent être bicolores ou tricolores, à moins qu’ils ne soient porteurs d’une altération chromosomique équivalente au syndrome de Klinefelter chez l’homme (où les mâles naissent avec un chromosome X supplémentaire).

Chats calicos

Les femelles peuvent donc arborer les motifs en mosaïque uniques tant prisés par les amoureux des chats. Lorsqu’elle coïncide avec une autre mutation qui affecte la prolifération et la différenciation des mélanocytes (produisant des taches blanches, sans pigmentation), cela génère un chat tricolore, communément appelé calicot.

Chaque calicot est unique, car l’inactivation de l’un des chromosomes X dans chaque cellule pigmentaire se produit de manière aléatoire au cours du développement. Plus cette inactivation se produit tôt au cours du développement, plus la tache résultante est grande. Plus cela se produit tard, plus les taches sont petites.

Le gène du pelage orange félin

Jusqu’à présent, nous ne savions pas quel gène se cachait derrière le locus orange chez les félins. Barsh et SasakiLes travaux récents de ont identifié qu’il ne s’agit pas de l’homologue félin du MC1R, mais d’un autre : le gène Arhgap36. Les chats mâles au pelage orange, ainsi que les taches orange des chats calico, sont porteurs d’une mutation dans ce gène qui bloque la production d’eumélanine et permet la production de phéomélanine.

Ces deux études sont un merveilleux exemple de bonne recherche fondamentale et solide, qui vise uniquement à satisfaire la curiosité scientifique sans connaître ses applications immédiates, et à comprendre, dans ce cas, pourquoi ce vilain chat Garfield est orange.

Cet article est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lire le article original.