Una mutación genética que hace únicos a los gatos naranjas | Todo lo que se esconde tras el color del pelo
Un grupo de científicos descubrió la mutación genética que hace naranjas a algunos gatos. Se trata de una alteración que no se da en ningún otro mamífero y que en su caso está vinculada al sexo, lo que la hace más frecuente entre los machos.
El estudio, liderado por el doctor Christopher Kaelin de la universidad de Stanford (California) y publicado este jueves en la revista Current Biology, revela una conexión única entre el cromosoma X de los felinos y el tono anaranjado de su pelaje.
Existen muchos mamíferos –como los tigres, los golden retrievers o incluso los humanos pelirrojos— que tienen pelo de ese color, pero, según Kaelin, en “ninguno de esos casos está relacionado con el sexo”. “Creemos que este tipo de mutaciones regulatorias son los principales impulsores de las diferencias entre especies y constituyen una de las grandes fuerzas de la evolución”, complementa el genetista.
La mutación, que han apodado “naranja ligado al sexo”, se encuentra en el cromosoma X, lo que hace que, solo entre los gatos, este tono esté más presente entre los machos que entre las hembras.
Como en la mayoría de los mamíferos, las hembras tienen dos cromosomas de ese tipo y los machos, uno X y otro Y. Por lo tanto, para que un gato macho sea naranja solo necesita que esta variación se dé una vez, en su cromosoma X, mientras que las felinas necesitan que ocurra en los dos, algo menos probable, apunta la investigación.
“Las gatas con una sola copia de la mutación muestran un pelaje parcialmente naranja con un patrón moteado conocido como ‘carey’, o con parches de naranja, negro y blanco conocidos como ‘calicó’“, explican.
Este hallazgo estableció la “excepción genética identificada hace más de cien años”, según Kaelin, y que hasta ahora no tenía respuesta.
Después de analizar unas cincuenta variantes del cromosoma X compartidas en gatos naranjas y eliminar aquellas que también se daban en los de otro color, encontraron Arhgap36, una proteína activadora que hasta ahora no se había relacionado con la pigmentación.
Este gen normalmente se expresa en tejidos neuroendocrinos –en los que interactúan el sistema nervioso y el sistema endocrino– y estaba siendo estudiado en los campos del cáncer y la biología del desarrollo.
“Arhgap36 no se expresa en células pigmentarias de ratones, humanos o gatos no naranjas“, afirmó Kaelin. “Sin embargo, la mutación en los gatos naranjas parece activar la expresión de Arhgap36 en la célula pigmentaria”.
El coordinador del estudio se refirió a este fenómeno como uno “muy inusual” y adelantó que estos descubrimientos son una puerta de entrada para entender cómo emergen otros rasgos físicos como las manchas de los guepardos o la forma del cuerpo de los delfines.
Pese a la influencia en el color, el trabajo no encontró que la expresión de Arhgap36 influya en tejidos no relacionados con la piel.
“No creo que podamos descartar por completo la posibilidad de que haya una expresión alterada del gen en algún tejido que no hayamos probado y que pueda afectar al comportamiento. Pero creo que la fama de los gatos naranjas como adorables agentes del caos se debe más bien al hecho de que la mayoría de ellos son machos”, comentó Kaelin.
Además de los investigadores de Stanford, también participaron miembros de la universidad de Brown (Rhode Island), del laboratorio nacional Frederick para la investigación del cáncer y de la universidad de Auburn (Alabama).
Desde Garfield hasta Nurang, un felino que recientemente se hizo viral al robar el corazón de miles de turistas en el Aeropuerto Internacional de Bangkok (Tailandia), los gatos naranja han dejado huella en la cultura popular. Su imagen, que ya había sido inmortalizada en pinturas renacentistas, va asociada a una reputación de traviesos, sociables, juguetones y amantes del caos. Más allá de su comportamiento singular, estos vibrantes pelirrojos han despertado la curiosidad de la ciencia: tras el origen de su color hay un misterio genético que ahora tiene una explicación. Dos estudios independientes realizados por científicos estadounidenses y japoneses han analizado el origen genético del color de estos gatos.
Trabajando cada uno por su lado, ambos equipos llegaron a la misma conclusión, que se publica este jueves en la revista Current Biology: el pelaje de los gatos anaranjados es el resultado de variaciones genéticas en el cromosoma X, uno de los dos cromosomas sexuales. Lo singular es que este rasgo está ligado al sexo, lo que no sucede en ningún otro mamífero.
Gregory Barsh, de la Universidad de Stanford (Estados Unidos) y Hiroyuki Sasaki, de la Universidad de Kyushu (Japón) estudiaron junto a sus colegas los genomas felinos para determinar qué proteína, codificada por los genes de un gato, era la que realzaba el tono naranja. Aunque esta excepción genética se descubrió hace 100 años, la identidad molecular de la mutación era desconocida. Las mutaciones suelen apagar un gen o reducir su expresión. En este caso es al revés, por lo que se trata de una anomalía en el ADN.
ARHGAP36 es un gen del cromosoma X que codifica la proteína que está detrás del efecto naranja en los gatos. “El color se debe a la pérdida de un fragmento del ADN, lo que provoca que ARHGAP36 se exprese de manera anormal en las células pigmentarias o melanocitos. El gen no está eliminado, pero se encuentra cerca del sitio de la deleción”, explicó Barsh, lo que puede alterar la lectura de la secuencia de ADN. Se trata de una mutación no peligrosa, en un lugar —como es el pelaje— donde no se espera que pueda tener un efecto negativo.
En mamíferos como orangutanes, perros de la raza golden retriever, tigres o humanos, se encuentra esta tonalidad pelirroja, pero solo en los gatos domésticos el color está ligado al sexo, apareciendo con más frecuencia en machos. “Creemos que este tipo de mutaciones regulatorias son los principales impulsores de las diferencias entre especies y constituyen una de las grandes fuerzas de la evolución”, complementa el genetista Christopher Kaelin, coautor de uno de los dos estudios junto a Barsh.
La predominancia de los machos entre los gatos atigrados de color naranja ya había hecho sospechar hace mucho tiempo que el gen pelirrojo se encontraba en el cromosoma X, pero hasta ahora nadie lo había identificado. Después de un siglo, esa hipótesis queda comprobada. Los machos, con solo un cromosoma sexual X —el otro es Y—, tendrán pelajes naranjas con tal de que hereden de uno de sus progenitores una copia del gen ARHGAP36. Las hembras —que tienen dos cromosomas X—, necesitan heredar las dos copias del gen para tener un pelaje atigrado y completamente naranja. Por eso son mucho menos comunes.
Las gatas que heredan una sola copia del gen naranja —y la otra, en cambio, negra— muestran un color parcial en su pelaje; o bien con un patrón moteado, conocido como carey, o bien con manchas naranjas, negras y blancas, las típicas del pelaje denominado calicó. Esto se produce mediante un fenómeno genético llamado inactivación aleatoria del cromosoma X, en el que una de las dos copias se desactiva en cada célula. Como resultado, se forma un mosaico de células pigmentarias: algunas expresan el color naranja y otras no.
El equipo de Sasaki analizó el ADN de 18 gatos —10 pelirrojos y ocho no— y descubrió que todos los gatos naranjas compartían una deleción específica en el gen. Mientras que los científicos de EE UU realizaron un análisis funcional usando células y tejidos de gatos naranjas y carey. “Uno de los experimentos clave en nuestro estudio utilizó tejido fetal de gatos obtenido en clínicas de esterilización, lo que nos ayudó a rastrear cómo funciona la mutación a nivel celular”, explica Kaelin.
Esto sucede porque el gato no es un modelo experimental —como los ratones de laboratorio—, señala Priscila Ramos, científico titular del Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentarias. “Los estudios se basan en muestras obtenidas en clínicas o de animales que han fallecido por causas naturales y hace que sea más difícil llevar a cabo investigaciones que impliquen la manipulación directa de su ADN”, agrega la experta en genética.
Un rompecabezas genético
El gen ARHGAP36 estaba siendo investigado por científicos en los campos del cáncer y la biología del desarrollo. Normalmente se expresa en tejidos neuroendocrinos, donde puede causar tumores. No se conocía su efecto en las células pigmentarias. “En estudios en humanos, [el gen] se había visto asociado a problemas de desarrollo o cáncer. En gatos no se ha visto que se exprese en esos tejidos y cuando se da esta mutación solamente influye en la producción de melanina: por eso aparece el color naranja del pelo”, sostiene Ramos.
Los esfuerzos por comprender cómo los gatos domésticos adquirieron diferentes colores y patrones, según los científicos, son una puerta de entrada para comprender el surgimiento de otros rasgos físicos, desde las manchas del guepardo hasta la fisonomía de los delfines.
El hallazgo fue facilitado, en parte, por el desarrollo de recursos genómicos para gatos, disponibles desde hace poco tiempo. Christopher Kaelin señala que gran parte de la investigación genética de los últimos 30 años ha consistido en identificar mutaciones de un gen. “En nuestro caso, las mutaciones están presentes en el 98% del genoma”, concluye.
