Pestrițarea penajului la pui provine din cel puțin trei mutații independente
Cercetătorii de la Colegiul de Medicină Veterinară și Științe Biomedice de la Universitatea Texas A&M au descoperit că pestrițarea penajului la pui, modelul de pigmentare cu vârfuri albe ale penelor, nu are o singură origine genetică. Studiul, publicat în Animal Genetics, arată că cel puțin trei mutații independente care afectează aceeași genă pot produce acest model.
Pestrițarea apare la numeroase rase de pui din întreaga lume. La păsările cu penaj negru, modelul se manifestă prin vârfuri albe care creează o aparență punctată. Fenomenul se dezvoltă atunci când celulele pigmentare nu migrează normal pe măsură ce penele cresc, iar vârful rămâne alb dacă celulele nu ajung la capătul penei în formare.
O genă, mai multe mutații
Dr. Leif Andersson, profesor în Departamentul de Științe Veterinare Integrative, a declarat că pestrițarea este neobișnuită pentru că există cel puțin trei mutații diferite care cauzează un fenotip foarte similar.
La animalele domestice, o trăsătură fizică prezentă la mai multe rase poate fi de obicei urmărită până la o singură mutație răspândită prin încrucișare. În schimb, pestrițarea pare să fi urmat o altă cale evolutivă: modele similare au apărut independent în grupuri diferite de pui, iar oamenii au selectat păsările respective pentru reproducere.
„Aceste mutații au apărut independent”, a spus Andersson. „Oamenii au crescut pui care purtau diferitele mutații pentru că le plăcea modelul penajului, iar mutațiile nu au avut un efect negativ asupra producției de ouă sau carne.”
Procesul ilustrează evoluția paralelă, în care trăsături similare se dezvoltă separat în populații diferite. El arată și cum reproducerea selectivă poate păstra o diversitate genetică care altfel ar rămâne rară.
Urmărind genetica pestrițării
Cercetări anterioare au legat pestrițarea la mai multe rase japoneze de o mutație specifică în EDNRB2, o genă care ajută la reglarea pigmentării la păsări. Când au examinat alte rase pestrițe, cercetătorii au constatat însă că acea mutație nu era prezentă, de exemplu, la Houdanul pestriț, o rasă originară din Franța.
Pentru a investiga, au încrucișat pui Houdan pestriți cu pui Langshan negri fără pestrițare și au folosit cartografierea genetică pentru a localiza regiunea asociată trăsăturii. Analiza a restrâns căutarea la o secțiune a cromozomului 4 care conține EDNRB2. Secvențierea întregului genom a identificat apoi o altă mutație în EDNRB2, puternic asociată cu pestrițarea la Houdan și la alte rase non-japoneze. Cercetătorii au găsit și dovezi că mutații suplimentare din apropierea aceleiași gene contribuie la pestrițare la alte rase.
În total, rezultatele indică faptul că cel puțin trei versiuni ale EDNRB2 pot crea modele pestrițe similare. Rasele japoneze poartă o mutație, în timp ce Houdanul pestriț și alte rase non-japoneze poartă alta. Mutația sau mutațiile precise responsabile de pestrițarea la alte rase nu au fost încă identificate.
EDNRB2 produce un receptor pentru endotelina 3, o proteină care susține creșterea și mișcarea celulelor producătoare de pigment. „Funcția redusă a EDNRB2 duce la pigmentare redusă”, a spus Andersson. „Dacă gena este inactivată complet, probabil că există o lipsă aproape totală de pigmentare. Astfel, pestrițarea este o mutație blândă care reduce semnalizarea EDNRB2.”
Înțelegerea pigmentării la nivel interspecific
Principala semnificație a studiului constă în înțelegerea geneticii și a mecanismelor moleculare care reglează modelele de pigmentare. Cercetarea poate contribui și la o înțelegere mai largă a căilor biologice înrudite.
Păsările au o genă EDNRB2 specializată în pigmentare, în timp ce oamenii au o genă corespunzătoare numită EDNRB, cu un rol mai larg în dezvoltare. Mutațiile în EDNRB uman pot cauza boala Hirschsprung, o afecțiune care implică lipsa celulelor nervoase din părți ale colonului și care poate include și modificări de pigmentare. Deși pestrițarea la pui și boala Hirschsprung sunt afecțiuni foarte diferite, studierea modului în care funcționează genele înrudite la diferite specii poate ajuta cercetătorii să le înțeleagă mai bine rolul în dezvoltarea și migrarea celulelor.
Descoperirile arată și cum un model de penaj aparent simplu poate ascunde o istorie genetică mult mai complicată. Chiar dacă originile pestrițării sunt acum mai bine înțelese, multe dintre culorile și modelele întâlnite la pui domestici rămân întrebări genetice fără răspuns.
„Lucrarea noastră despre pestrițare este completă, dar continuăm să studiem mai multe variante genetice care afectează modelele de pigmentare la pui”, a spus Andersson.
