Кошки… Домашние любимцы многих людей. Кому-то нравятся рыжие, кому-то черные, кому-то мозаичные. Других привлекают персы, сиамские коты или египетские кошки. Это все дело вкуса.
Однако окрас животного, его экстерьер, характер, болезни, патологии, мутации зависят не только от породы или образа жизни, но и от хромосомного набора (в первую очередь от него), который является постоянным и определенным.
И все же, сколько хромосом у кошки, какое их количество и функции? Об этом и пойдет речь ниже.
Геном и хромосомы
Говорить о том, сколько хромосом у кошки, крайне сложно без основополагающих знаний генетики.
Геном представляет собой структуру, в которую заключена генетическая информация об организме. Практически любая клетка содержит геном. А вот хромосома вмещает в себя всю информацию о строении клетки. Хромосома представляет собой нуклеопротеидные структуры в ядре эукариотической клетки. В хромосоме содержится значительная часть наследственной информации, которая хранится, реализуется и передается будущему поколению.
Хромосома – это структура клеточного ядра, состоящая из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и белков. Стоит напомнить, что ДНК - это макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение, реализацию генетической программы развития живого организма.
Существует два вида хромосом у разных организмов:
Эукариотический тип – характерен для живых организмов (эукариот), клетки которых содержат ядерную оболочку, молекулы ДНК в ядре и митохондриях.
Прокариотический тип – встречается у организмов, в клетках которых отсутствует ядерная оболочка, а молекулы ДНК заключены в гистоны (прокариоты).
Внешне хромосома похожа на длинную нить с нанизанными бусинами, каждая из которой – ген. Помимо этого, ген находится на своем строго зафиксированном участке хромосоме - локусе.
Количество хромосом у животных
Сколько хромосом в клетках кошки? У любого живого организма имеются гомологические или парные хромосомы и гаплоидные или непарные (половые) хромосомы. К последним относятся яйцеклетка и сперматозоид, они имеют набор ХХ и ХУ соответственно. При делении они распадаются на X, X и X, У. В зависимости от новой комбинации пары в оплодотворенной клетке будет определяться пол нового организма (в нашем случае, котёнка).
На вопрос: "Сколько хромосом в клетках кошки?", генетика дает точный ответ. У домашней кошки хромосомный набор включает 19 пар хромосом (18 парных и 1 непарная: ХХ - у самок и ХУ - у самцов). Общее количество хромосом у кошки равно 38.
У других животных количество хромосом неизменно и индивидуально для каждого вида (например, у собак - 78 хромосом, у лошадей - 64, у коров - 60, у зайца - 48). Напомним, что у людей количество хромосом равно 46.
Кариотип и хромосомный комплекс кошки
Кариотип – это парный набор хромосом со специфическим для каждого вида животного числом, размером и формой. Признаки каждого вида живого организма наследуются по кариотипу. Например, кариотипическим признаком может являться наличие хобота у слонов. Рождение слоненка без хобота будет являться отклонением от кариотипической нормы, то есть патологией.
Все клетки парные, от них зависит будущий вид, экстерьер, окрас, характер кошки. Последняя – 19 пара содержит половую информацию и половину хромосомного набора. В процессе оплодотворения обе части соединяются, образуя полноценную клетку.
Хромосомы яйцеклетки кошки
Какой набор хромосом имеет яйцеклетка кошки? В соматической клетке кошки 38 хромосом, которые является диплоидными клетками. Яйцеклетка – это половая гаплоидная клетка. Соответственно, 38 нужно разделить на два, получим 19, то есть в яйцеклетке кошки девятнадцать хромосом.
Наследственность котов
В соматической клетке кошки 38 хромосом, в которых содержатся молекулы ДНК с генотипической информацией. Генотипические проявления, которые отражаются во внешнем облике живого организма, называются фенотипом. Фенотипические проявления котят различаются по цвету, размеру животного.
Гены у потомства парные – один ген от самки, а другой - от самца. Как известно, гены делятся на доминантные (сильные) и рецессивные (слабые). Доминантные гены обозначаются прописными, латинскими буквами, рецессивные - строчными. В зависимости от их сочетания выделяют гомозиготные (АА или аа) и гетерозиготные (Аа) типы. Доминантный ген проявляется как в гомо-, так и в гетерозиготном состоянии. Рецессивный ген проявит свои признаки лишь в гомозиготном типе (аа). Эти генетические знания полезны при вычислении признаков будущих котят по фенотипическим проявлениям их родителей. Здесь важно знать, какой ген, отвечающий за проявление определенного признака, является рецессивным или доминантным.
Гены окраски животных располагаются в Х-хромосоме, они представлены в таблице ниже:
| a | Серый |
| b | Шоколад |
| c | Платина, лиловый |
| d | Рыжий |
| e | Кремовый |
| f | Черепаховый |
| g | Черепаховый голубокремовый |
| h | Черепаховый шоколадный |
| j | Черепаховый лиловый |
| n | Черный |
| o | Сорель, медовый |
| p | Желто-коричневый |
| q | Черепаховый красно-коричневый |
| r | Черепаховый желто-коричневый |
| s | Дымчатый |
| w | Белый |
| y | Золотой |
| x | Незарегистрированный окрас |
Наследуемые признаки
Хромосомы кошки передают потомству определенные наследственные признаки, такие как:
- уши – их расположение и габариты, размер ушной раковины;
- шерсть – окрас и характер ворса;
- глаза – цвет пигмента;
- хвост – его длинна, толщина;
- болезни.
Селекционеры делают выбраковку слабых и дефективных особей для того, чтобы последующее потомство было сильнее, здоровее и совершеннее.
Окрас шерсти
В тысяче генов кошек находятся те, которые отвечают и за их окраску, и за мутацию, приводящую к изменению цвета и структуры шерсти. Неполовая соматическая клетка содержит в протоонкогене элементы мутации по цвету шерсти, который тормозит миграцию меланобластов. Поэтому последние не могут попасть в кожу, а пигмент, соответственно, не доходит волоска шерсти. Этим и объясняется белый шерстяной покров животного.
Некоторым меланобластам удается попасть в волосяные мешочки на голове кота, тогда на шёрстке появляются окрашенные пятна. Эти клетки вполне могут достичь и сетчатки глаз: при малом количестве меланобластов глаза становятся голубыми, а при большом - зрачки у животного будут жёлтыми.
Эта же хромосома отвечает и за окрас шерсти. Обычная структурная форма меланобластов дает полосатый окрас животного. Встречаются также и полудоминантные изменения, к примеру, у абиссинского тэби. Гомозиготные особи не имеют полос, окрас однородный, а гетерозиготные особи с такой мутацией отличаются полосами на мордочке, лапках, хвосте. В случае рецессивного изменения поперечные полосы на шёрстке животного деформируются в неправильные линии на его спинке, проявляясь в продольных мощных полосах чёрного цвета.
Генная мутация, влияющая на фермент тирозиназу, ведет к альбинизму. Это происходит не только у кошек, но и у других млекопитающих.
Тирозиназа снижает свою активность в зависимости от температуры кошек – чем она меньше, тем активнее фермент. В таких случаях имеется интенсивное окрашивание периферийных частей тела: носа, кончиков лап и хвоста, ушей у бирманских кошек.
Мозаичность котов
Набор хромосом кошки, отвечающих за расцветку, локализован в X-хромосоме. Мозачность котов - нередкое явление, но все же трехцветных котов меньше, чем двухцветных.
В данном случае окраска определяется аллелями гена О:
О - влияет на желтую (или рыжую) окраску меха;
о - отвечает за черный цвет.
Черепаховые кошки гетерозиготны по этому гену, их генотип - Оо.
Желтые и черные пятна у них развиваются в результате случайной инактивации в раннем эмбриогенезе Х-хромосомы аллелем О или о. Коты могут быть только гомозиготами по этому признаку (ОУ - рыжие или оУ - черные).
Коты черепаховой окраски встречаются крайне редко - они характеризуются хромосомной конституцией ХХУ и генотипом ОоУ. Этим обусловлена редкая рождаемость мозаичных котов (или котов черепаховой окраски).
Наследование трехцветной окраски кошек:
Окрас черный – ген ХВ – генотип – ХВ ХВ; ХВУ;
Окрас рыжий – ген ХЬ – генотип – ХЬ ХЬ; ХЬУ;
Окрас черепаховый – ген – ХВ; ХЬ – генотип- ХВ; ХЬ.
Белый окрас котов
Белый цвет на хромосомном уровне – это отсутствие пигмента. Пигментные клетки блокирует один ген – W. Если в генотипе котов присутствуют рецессивные признаки этого гена (ww), то потомство будет цветным, а если имеется доминантный признак (WW, Ww) и при этом в геноме котов будет много иных обозначений генных хромосом (BOoSsddWw), то мы будет видеть все равно абсолютно белую кошку. Однако такие коты могут нести и пятнистость, и рисунок, но только в том случае, что потомство не унаследует ген W.
Хромосомы кошки с синдромом Дауна
Эта болезнь встречается не только у людей, но и у животных, кошки здесь не исключение.
На просторах Интернета «висит» много историй и фотографий из жизни таких животных. Равно как и люди, такие животные вполне могут жить и быть активными, но визуально они отличаются от здоровых. Как и людям, таким животным нужен определенный уход, забота и лечение.
На вопрос: "Сколько хромосом у кошки Дауна?", можно ответить определенно: 39.
Синдром Дауна имеет место тогда, когда в генном наборе молекул хромосом появляется еще одна лишняя хромосома – нечетная. В случае кошек, это 39 хромосома.
Кошка с лишней хромосомой в природе встречается редко по той простой причине, что животное не употребляет наркотики, спиртное, не курит, т.е. исключаются провоцирующие причины генной мутации. Но все же, это живой организм, иногда в нем тоже бывают сбои.
Ученые и биологи не имеют определенного мнения о лишней хромосоме. Одни говорят, что быть такого не может, другие говорят, что может, а третьи утверждают, что такое встречается при искусственном выведении животного в качестве подопытного.
Кошка с 20 хромосомами (двадцатая пара хромосом – лишняя) встречается, но она практически не имеет шансов для воспроизведения здорового потомства. Это, конечно, не говорит о том, что такое животное нельзя любить. Они вполне милые, но немного необычные, иные, но все же они живые. К примеру, кошка с таким синдромом (Майя из Америки) стала любимицей своих хозяев (Харрисона и Лорен). Они создали кошке свою страничку в "Инстаграме", регулярно выкладывают ее фотографии и видео. Майя стала любимицей пользователей сети Интернет, она вполне активна и жизнерадостна, хотя страдает одышкой и постоянно чихает. Но жить в свое удовольствие и ради удовольствия своих хозяев ей никто не мешает.
Кстати, не стоит путать синдром Дауна кошки с генетическими мутациями, приводящими к физическому изменению (деформации) лиц животного. Такое встречается в природе чаще, чем болезнь Дауна, и обусловлено скрещиванием между кошками-родственниками (межродовое скрещивание). Если в потомстве много животных одного рода, то рано или поздно наступят физиологические изменения не только во внешнем виде животных, но и скажутся на их развитии в целом. Если заводчики это могут контролировать, то хозяева кошек, бегающих по дворам, практически не могут это отследить. Некоторые люди, такое потомство выкидывают, другие, напротив, относятся к этому философски и также любят своих питомцев.
Сколько у кошки жизней?
Всем известно, что в 1996 году в мире было проведено первое клонирование (знаменитая овечка Долли). Через пять лет ученые клонировали кошку, имя дали ей – Копирка (по-русски) или Carbon Copy (это латынь).
Для клонирования была взята кошка черепаховой серо-рыжей расцветки – Радуга. Из яичников Радуги извлекли яйцеклетки и соматические клетки. Из всех яйцеклеток удалили ядра и заменили ядрами, выделенными из соматических клеток. Затем была проведена стимуляция электрошоком, и после этого реконструированные яйцеклетки трансплантировали в матку серой полосатой кошки. Именно эта суррогатная мать родила Копирку.
Но у Копирки не было рыжих пятен. При исследовании удалось выяснить следующее: в геноме кошки (самки) находятся две X-хромосомы, отвечающие именно за окрас животного.
В оплодотворенной клетке (зиготе) активны обе Х-хромосомы. В процессе деления клеток и дальнейшей дифференцировке во всех клетках тела, включая и будущие пигментные клетки, одна из Х-хромосом инактивируется (т.е. у клетки теряется либо сильно уменьшается активность). Если кошка гетерозиготна (к примеру, Оо) по гену окраски, то в одних клетках может инактивироваться хромосома, несущая аллель рыжей окраски, в других — несущая аллель черной окраски. Дочерние клетки строго наследуют состояние Х-хромосомы. В последствие этого процесса и формируется черепаховая окраска.
При клонировании кошки в ядре реконструированной яйцеклетки, извлеченном из обычной соматической клетки трехцветной кошки, не произошла полная реактивация (восстановление жизнеспособности или активности) выключенной Х-хромосомы.
Полное репрограммирование ядра хромосом при клонировании живого организма (в данном случае - кошки) не происходит. Вполне вероятно, что именно поэтому клонированные животные болеют и не всегда могут вывести здоровое потомство. Копирка жива до сих пор. Она стала мамой трех очаровательных котят.
Заключение
В данной статье было рассмотрено, сколько хромосом у кошки, за что они «отвечают» и как влияют на животное.
На вопрос: "Сколько хромосом в яйцеклетке кошки?", ответ однозначный – 19 хромосом. Гены окраски кошек расположены в Х-хромосоме. Меланобласты (т.е. клетки, которые дают начало пигментным клеткам, производящим меланин) еще не содержат пигмент и отвечают за рисунок на шубке и за цвет радужки глаз. Фермент тирозиназа отвечает за проявление альбинизма, однако этот фермент нельзя путать с геном W (дает белый окрас шубки).
Мозаичные коты имеют хромосомную конституцию ХХУ и генотип ОоУ, поэтому они встречаются не так уж часто. Аллель (участок) гена мозаичных котов - Оо, именно он отвечает за мозаичную окраску.
В хромосомном наборе иногда происходят сбои или мутации генов, тогда рождаются на свет либо кошки с синдромом Дауна, либо кошки с деформированной внешностью. Второе можно спрогнозировать, а вот с первым гораздо сложнее. Возможно, потому, что это явление не самое распространенное и исследований его причин не так уж и много.
Кошку, как и любой другой живой организм, можно клонировать, и, как показывает практика, такие животные вполне жизнеспособны.
Вообще, генетика - это очень интересная и познавательная наука, занимающаяся изучением закономерностей наследственности и изменчивости, передающихся от родителей потомкам. Расшифровав гены животного, можно понять, какое у него будет потомство, можно исключить генные мутации, вывести чистые породы. А девиз заводчиков котов: «Чистые породы - здоровые коты».
