Le mystère de Garfield le chat résolu

Garfield le chat, créé par le dessinateur de bande dessinée Jim Davis en 1978, est orange. Comme beaucoup d’autres chats que nous avons chez nous. Ce sont des chats roux, comme les roux, les chevaux alezans ou les chiens setters irlandais.

La différence est que pour tous les autres animaux, y compris les personnes aux cheveux roux, nous savons pourquoi ils ont cette couleur caractéristique. Mais pour les chats (et les félins en général), étonnamment, nous ne le savions pas jusqu’à présent.

Deux articles viennent d’être publiés dans bioRxiv (l’un des référentiels de prépublications les plus populaires, d’articles déposés par les auteurs qui n’ont pas encore été examinés) qui expliquent génétiquement pourquoi il existe des chats orange. L’un vient de Le laboratoire de Greg Barsh à l’Université de Stanford, en Californie. L’autre, du laboratoire de Hiroyuki Sasaki de l’Université de Kyushu, au Japon.

Eumélanine et phéomélanine, les deux pigments des mammifères

les mammifères nous n’avons que deux pigmentsdeux couleurs de mélanine : l’eumélanine (brun foncé, noirâtre) et la phéomélanine (jaunâtre rougeâtre, orange). Comme vous pourrez le déduire, les personnes aux cheveux roux ne fabriquent que de la phéomélanine, alors que les gens à la peau foncée Ils accumulent principalement l’eumélanine. Le reste des couleurs de peau et de cheveux se situent au milieu, grâce à l’action de jusqu’à 700 gènes qui réguler la pigmentation chez les animaux.

Chez les primates, les chevaux, les rongeurs, les chiens, les vaches et bien d’autres animaux, le contrôle de la production de mélanine et la décision de produire de l’eumélanine ou de la phéomélanine est entre les mains d’une protéine membranaire appelée MC1R. Si une substance appelée hormone stimulant les mélanocytes (alpha-MSH) « appuie » sur ce bouton, la production d’eumélanine dans les mélanocytes commence. Si en revanche un antagoniste entre en jeu, comme la protéine de signalisation agouti (ASP) ou la bêta-défensine chez le chien, la production d’eumélanine noire s’arrête, et ce sont alors les mélanocytes ou cellules pigmentaires qui produisent la phéomélanine orange chez votre place.

Mais les chats, c’est une autre histoire. Quiconque a un chat à la maison sait que ce sont des animaux très particuliers, très spéciaux à tous points de vue… également en termes de pigmentation.

Le contrôle de la production d’eumélanine ou de phéomélanine n’est pas entre les mains du récepteur MC1R chez le chat, mais entre les mains d’un locus (dont le gène n’était pas connu jusqu’à présent) appelé orange. Un locus est un endroit du génome connu pour ses effets, pour ses conséquences (par exemple fourrure noire ou fourrure orange) mais sans connaître en détail la séquence d’ADN précise qu’il contient, ni le gène auquel il appartient. C’est pourquoi le locus est généralement identifié en premier et, au fil du temps, comme c’est le cas dans ce cas, nous découvrons et décrivons en détail le gène associé. Le locus orange des chats peut se présenter sous 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 prendre en compte est que le locus orange C’est sur le chromosome X que les chats femelles sont XX et les chats mâles sont XY, comme les autres mammifères. Et comme cela se produit chez tous les mammifères femelles, toutes les cellules au cours du développement inactiveront aléatoirement l’une des deux copies de l’autre – généreront des zones de leur corps de couleur orange (dans les zones où elles ont inactivé l’allèle « o ») et d’autres de couleur noire (lors de l’inactivation de l’allèle « O »).

Cela signifie que lorsque nous voyons un chat bicolore (noir/orange) ou tricolore (noir/orange/blanc), ou l’une de leurs versions les plus diluées, nous savons qu’il doit s’agir d’une femelle. Et ce motif de pigmentation sera unique, irremplaçable.

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

chats calicots

Les femelles peuvent avoir ces motifs en mosaïque uniques, si appréciés des amoureux des chats, que lorsqu’ils coïncident avec une autre mutation qui affecte la prolifération et la différenciation des mélanocytes (et produit des taches blanches, sans pigmentation), ils génèrent un animal tricolore que nous appelons calicot.

Chaque femelle calico 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, plus la tache résultante sera importante ; et plus cela se produit tard au cours du développement, plus les taches seront petites.

Le gène des poils orange chez les félins

Jusqu’à présent, nous ne savions pas quel gène se cachait derrière le locus orange des félins. बार्श oui Sasaki Ils viennent d’identifier qu’il ne s’agit pas de l’homologue chat du MC1R, mais d’un autre : le gène Arhgap36. Les chats mâles à fourrure 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 exemple brutal de ce qu’est une bonne recherche fondamentale, qui ne cherche qu’à satisfaire la curiosité scientifique sans applications immédiates ou connues. Et comprenez, dans ce cas, pourquoi le coquin de Garfield est orange.