「橘貓,你為什麼是橘貓?」集結全球貓奴之力,科學家揭開貓咪橘毛的基因祕密

作者 | 發布日期 2025 年 06 月 01 日 0:00 | 分類 生物科技 , 科技趣聞 , 自然科學 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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「橘貓,你為什麼是橘貓?」集結全球貓奴之力,科學家揭開貓咪橘毛的基因祕密

親人、活潑、貪吃、胖,這些都是大家對橘貓的印象。橘貓為什麼如此貪吃,可能是每個橘貓主人心中最大的問號,不過除此之外,牠們整身橘黃色毛髮,也一直是科學家眼中的大謎團。

經過數十年的疑問與探究,5月中發表兩篇新研究,科學家終於找到橘貓之所以是橘色的基因祕密!

為什麼橘貓都是公貓,三花都是母貓?

5月15日,美國史丹佛大學(Stanford University)與日本九州大學兩組團隊,分別在《當代生物學》(Current Biology)期刊發表研究,揪出造成橘貓毛色的關鍵基因。

多數橘貓都是雄性,早在一世紀前,科學家就推斷,造成貓毛呈橘色的基因應位於X染色體。因與其他哺乳類相同,母貓基因有兩條X染色體,公貓一條X一條Y染色體;當公貓獲得橘毛基因的X染色體,就可能全身上下都是橘色。

母貓X染色體來自父母雙方,當兩邊X染色體都剛好有橘毛基因,母貓才可能全身都是橘色。而這機率較低,X染色體之一有橘毛基因的母貓,通常會長成黑橘色交錯的玳瑁貓,或黑白橘三色鼎立的三花貓。

▲ 當母貓遺傳到一條有橘毛基因的X染色體,不會變成橘毛,而是變成黑橘交錯的玳瑁貓或三花貓。

九州大學遺傳學專家佐佐木裕之(Hiroyuki Sasaki)解釋,胚胎發育初期,母貓細胞會隨機關閉X染色體之一的影響,出現「X染色體去活化」現象,有些細胞會導致貓毛變橘,有些導致黑色。細胞分裂後,這些細胞就會形成不同顏色的毛色斑塊,導致母貓身上橘黑毛塊狀分布。

佐佐木裕之說「這種視覺效果太明顯了,因此教科書常會以此為『X染色體去活化』的代表案例,即使當時我們還不知道是哪個基因影響貓咪橘毛」。

▲ 九州大學遺傳學專家佐佐木裕之抱著對貓咪的熱愛,自籌經費研究。(Source:佐々木裕之(九州大学 名誉教授)/三毛猫遺伝子探索プロジェクトチーム

兇手就是你:ARHGAP36

一般動物導致毛色呈橘黃色的因素,通常來自控制毛髮顏色的基因突變;不過這些基因並不位於X染色體。過去幾十年,科學家只知道橘貓毛色遺傳與其他哺乳類動物大不相同,不過究竟是X染色體哪個部分影響?突變又如何產生?謎團一直懸而未解。

史丹佛大學團隊分析十年間蒐集的上百個基因樣本,橘貓X染色體發現51個共有基因變異;排除各種可能後,鎖定三種只在橘貓身上出現的基因變異。種種研究分析,團隊最終發現決定橘貓毛色的關鍵,可能來自一段「ARHGAP36」基因突變。

九州大學團隊同樣分析數十隻橘貓基因,得出相同結論:ARHGAP36基因變異就是橘毛製造者。不過這段基因幾乎所有哺乳動物都有,是負責調控細胞與組織使用荷爾蒙的訊號通路,過去並未發現與產生色素有任何關聯。史丹佛大學研究第一作者凱林(Christopher Kaelin)指出,這種變異其他動物從未發現,「是非常罕見的突變類型」。

缺失一段基因序列造成差異

那ARHGAP36發生了什麼事,又為什麼產生橘色貓毛呢?團隊分析,有橘色毛髮的貓咪身上ARHGAP36這段基因,皆缺失一小段基因序列。缺少這段序列,就好像打開開關,讓ARHGAP36表現更活躍,提高蛋白質產量。

▲ 史丹佛大學團隊觀察橘貓基因,發現ARHGAP36是產生橘毛的關鍵。(Source:論文

ARHGAP36產生的蛋白質會抑制一組製造棕黑色所需基因,使色素細胞轉製造紅黃色素,形成貓咪有橘黃色毛髮。

雖然詳細機制尚待釐清,但貓咪長橘毛機制,目前其他物種都前所未見。為了確認,佐佐木裕之團隊也在獸醫協助下,檢查四隻三花貓皮膚組織,發現橘毛區細胞ARHGAP36表現明顯比黑白毛區更活躍。

這說明正常情況這段DNA可能會抑制ARHGAP36表現;當基因序列刪除,基因就會持續活化。

此外,佐佐木裕之深入檢視橘貓的DNA結構後,也指出基因序列消失的段落屬「非編碼DNA」,因此這種突變並不會改變蛋白質本身結構,「這點非常關鍵。ARHGAP36是影響發育過程的重要基因,對其他功能也有重要作用,我原本完全不認為它可能是決定橘毛的基因。如果蛋白本身結構改變,對貓咪來說可能會有害。」

▲ 三花貓的橘毛區細胞ARHGAP36表現,明顯比黑白毛區更活躍。

可能來自900年前的偶然

九州大學的團隊也進一步比較全球258隻貓咪的基因資料庫,發現所有帶橘毛的貓咪,都擁有相同基因特徵;其他貓咪則完全沒有。因此佐佐木裕之推測,這項基因變異的特徵,很可能是源自同一隻橘貓祖先。很久以前貓咪身上偶然出現突變,接著被人類飼養繁殖,這種基因特徵才開始常見世界各地。

而凱林與史丹佛大學的團隊,根據歷史繪畫,推測這隻祖先貓可能生於900年前。「這應該是貓咪被人類馴化初期就出現的突變。」凱林說明。「我們會知道這點,是因為有一些12世紀的畫作,明確出現三花貓。」

ARHGAP36的作用不限貓咪毛髮顏色,接下來科學家將繼續探究,這種基因變異是否會對貓咪有其他影響,或較易出現特定健康問題。

至於橘貓黏人愛吃的個性,究竟跟這項獨特的基因變異有沒有關係?凱林表示,團隊觀察,突變影響只限色素細胞,並未找到可能影響個性的證據,「我想橘貓已成功說服貓奴,主子多與眾不同,但牠們還沒說服我們。」

科學家說法,目前橘貓個性的研究並不多。佐佐木裕之也提到,現在還沒有任何科學證據,支持「貓咪個性與毛色有關」說法,「但這是引人入勝的假設,我非常希望將來深入探討」。

退休後自籌經費,只為了揭開貓咪的祕密

這項新發現除了讓研究員興奮不已,學術有重大突破,也讓眾多貓奴無比欣喜。身為資深貓奴,佐佐木裕之開心地表示:「能夠找到這基因,是我長久以來的夢想,今天終於能夠破解,實在是太令人興奮了!」

其實佐佐木裕之已經退休,但因熱愛貓咪,希望持續追尋橘貓基因的祕密,並期盼最終對「克服貓咪的疾病」貢獻一己之力。於是他自行發起研究計畫,並在募資平台向日本及全世界數百名貓奴夥伴,募集到1,060萬日圓(約新台幣22萬元)研究經費,最後終於破解橘貓的基因祕密。

有趣的是,捐款留言之一說:「我們是小學一年級和三年級的兄妹,我們用自己的零用錢捐款,請用來研究三花貓。」

▲ 佐佐木裕之與團隊為了研究,在募資平台向貓奴夥伴籌募經費。(Source:佐々木裕之(九州大学 名誉教授)/三毛猫遺伝子探索プロジェクトチーム

全球貓奴一起努力!

史丹佛大學團隊也借助眾多貓奴之力。凱林提到,他近十年參加近百場與貓咪有關的展覽,問貓奴是否願意提供自家貓咪的基因樣本,貓奴幾乎都非常樂意。

「貓主人和育種者對遺傳研究相當開放,非常樂於提供樣本。他們非常關心自己的貓咪,也很喜歡談論牠們,還會寄照片給我們。這種熱情讓我們輕鬆與他們建立聯繫,並蒐集到眾多樣本。」凱林分享,最終團隊蒐集超過3,000份樣本,並將200個用於研究,成功找出造就橘貓的DNA。

史丹佛大學遺傳學教授、論文共同作者巴許(Greg Barsh)提到,這種與貓奴合作、請大眾幫忙的模式,讓研究者與大眾產生更深連結。

無論參加貓展或與絕育診所合作,這些都是社群合作促進科學、科學教育的例子。更廣泛地說,這能推動科學進展,且完全沒有貓咪受到傷害!

(本文由 地球圖輯隊 授權轉載;首圖來源:Pixabay

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