Cientistas descobrem a mutação que torna os gatos cor de laranja

Muitos humanos afiliados a gatos cor de laranja garantem que o seu gato é, digamos, especial. Mas agora os cientistas confirmaram que há, de facto, algo de único nos felinos domésticos de cor de gengibre. Num novo estudo, os investigadores da Stanford Medicine descobriram a mutação genética há muito esperada, mas esquiva, que torna os gatos cor de laranja cor de laranja – e que parece não ocorrer em nenhum outro mamífero.

A descoberta contribui para a nossa compreensão de como alterações genéticas subtis dão origem a novas caraterísticas, afirmam os investigadores.

Muitos mamíferos têm tons de laranja – pense em tigres, golden retrievers, orangotangos e humanos ruivos – mas apenas nos gatos domésticos a coloração laranja está ligada ao sexo, aparecendo muito mais frequentemente nos machos.

“Numa série de espécies que têm pigmento amarelo ou laranja, essas mutações ocorrem quase exclusivamente num de dois genes, e nenhum desses genes está ligado ao sexo”, diz Christopher Kaelin, doutorado, cientista sénior em genética e principal autor do estudo publicado online na Current Biology.

Greg Barsh, MD, PhD, professor emérito de genética e de pediatria, é o autor sénior do estudo.

Embora os cientistas tenham identificado as mutações típicas que induzem as células de pigmentação da pele a produzir pigmento amarelo ou laranja em vez do castanho ou preto padrão, tinham apenas uma ideia aproximada de onde encontrar a mutação correspondente nos gatos.

Eles sabiam, pela preponderância de gatos laranja machos, que a mutação – apelidada de laranja ligada ao sexo – estava algures no cromossoma X. (Como na maioria dos mamíferos, as fêmeas têm XX enquanto os machos têm cromossomas sexuais XY.) Qualquer gato macho com laranja ligado ao sexo será totalmente laranja, mas uma gata fêmea precisa de herdar laranja ligado ao sexo em ambos os cromossomas X para ser totalmente laranja – uma ocorrência menos provável.

As gatas com uma cópia do laranja ligado ao sexo parecem parcialmente laranja – com um padrão manchado conhecido como tortoiseshell, ou com manchas de laranja, preto e branco conhecidas como calico. Isto deve-se a um fenómeno genético nas fêmeas, chamado inativação aleatória do X, em que um cromossoma X é inativado em cada célula. O resultado é um mosaico de células pigmentares, algumas que expressam a cor laranja ligada ao sexo e outras que não.

Um puzzle genético

Os cientistas têm tirado partido da grande variedade de cores e padrões dos gatos para estudar a genética desde o início do século XX, mas a identidade molecular da peculiar mutação laranja permaneceu nebulosa.

“É uma exceção genética que foi notada há mais de cem anos”, disse Kaelin. “Foi esse puzzle genético comparativo que motivou o nosso interesse pela laranja ligada ao sexo”.

Partindo de um estudo anterior que tinha começado a restringir a região do cromossoma X que continha a mutação, Kaelin e os seus colegas concentraram-se na laranja ligada ao sexo utilizando um processo passo a passo.

“A nossa capacidade de o fazer foi possibilitada pelo desenvolvimento de recursos genómicos para o gato que se tornaram disponíveis nos últimos 5 ou 10 anos”, afirma. Isso inclui os genomas completos sequenciados de uma grande variedade de gatos. Os investigadores também recolheram amostras de ADN de gatos em clínicas de esterilização e esterilização.

Primeiro, procuraram variantes no cromossoma X partilhadas pelos gatos laranja machos e encontraram 51 candidatos. Eliminaram 48 delas, uma vez que também se encontravam em alguns gatos não-laranja. Das três variantes restantes, uma destacou-se por ter provavelmente um papel na regulação dos genes: Tratava-se de uma pequena deleção que aumentava a atividade de um gene próximo, conhecido como Arhgap36.

Expressão invulgar

“Na altura em que o encontrámos, o gene Arhgap36 não tinha qualquer relação com a pigmentação”, diz Kaelin.

O gene, que é altamente conservado nas espécies de mamíferos, estava a ser estudado por investigadores em cancro e biologia do desenvolvimento. O Arhgap36 é normalmente expresso em tecidos neuroendócrinos, onde a sobreexpressão pode levar a tumores. Não se sabia que tinha qualquer função nas células pigmentares.

“O Arghap36 não é expresso nas células pigmentares dos ratos, nas células pigmentares humanas ou nas células pigmentares dos gatos não cor de laranja”, diz Kaelin. “A mutação nos gatos cor de laranja parece ativar a expressão do Arghap36 num tipo de célula, a célula pigmentar, onde normalmente não é expresso”.

Esta expressão desonesta nas células de pigmento inibe um passo intermédio de uma via molecular bem conhecida que controla a cor da pelagem – a mesma que funciona noutros mamíferos de cor laranja. Nessas espécies, as mutações típicas do cor de laranja interrompem um passo anterior dessa via; nos gatos, o cor de laranja ligado ao sexo interrompe um passo posterior.

“Trata-se, sem dúvida, de um mecanismo muito invulgar em que se obtém a má expressão de um gene num tipo de célula específico”, afirma Kaelin.

Evolução molecular

Estes esforços para saber como é que os gatos domésticos adquiriram cores e padrões diferentes são um ponto de entrada para compreender o aparecimento de outros traços físicos, desde as manchas das chitas até aos corpos aerodinâmicos dos golfinhos. O laranja ligado ao sexo é um novo exemplo de como a evolução acontece à escala molecular.

“Pensamos que é um exemplo de como os genes adquirem novas funções que permitem a adaptação”, diz Kaelin, que também estudou cores e padrões em cães, chitas, tigres, ursos, zebras e hamsters.

No caso dos gatos cor de laranja, a “adaptação” pode ser simplesmente aos nossos caprichos. Há séculos atrás, o raro gato laranja, calico ou tartaruga pode ter chamado a atenção dos humanos, que encorajaram a sua proliferação. Atualmente, os gatos cor de laranja estão amplamente distribuídos por todo o mundo.

“Isto é algo que surgiu no gato doméstico, provavelmente no início do processo de domesticação”, diz Kaelin. “Sabemos isso porque há pinturas que datam do século XII, onde se veem imagens nítidas de gatos calicos. Portanto, a mutação é bastante antiga”.

Apenas a pele

Para além de uma pelagem cor de marmelada, poderá o sexo laranja ser responsável por outras qualidades nos gatos cor de laranja? “A expetativa, com base nas nossas observações, é que isto seja altamente específico das células pigmentares”, diz Kaelin.

Para verificar, os investigadores mediram também a expressão de Arhgap36 em vários tecidos não cutâneos – rim, coração, cérebro e glândula suprarrenal – e não encontraram diferenças entre os gatos cor de laranja e os não-cor de laranja.

“Não creio que possamos excluir a possibilidade de haver uma expressão alterada do gene em algum tecido que não testámos e que possa afetar o comportamento”, admie Kaelin. Mas acha que a reputação dos gatos laranja como agentes amigáveis do caos é mais provável devido ao facto de a maioria deles ser do sexo masculino.

“Não existem muitos estudos científicos sobre a personalidade dos gatos laranja”, conclui.