基因研究发现，孟加拉猫的皮毛并不像看起来那么狂野

孟加拉猫因其外表而备受推崇;这些家养宠物的异国情调的大理石纹和斑点外套使它们看起来像小而光滑的丛林猫。但这些皮毛的起源——据推测来自与家猫一起繁殖的亚洲豹猫的基因——结果证明没有那么奇特。

斯坦福大学医学院的研究人员与孟加拉猫饲养员合作，发现孟加拉猫的彩虹色光泽和豹子般的图案可以追溯到家猫基因，这些基因是在猫与野猫繁殖后被积极选择的。

“孟加拉猫品种独特外观背后的大多数DNA变化一直存在于家猫中，”遗传学名誉教授Gregory Barsh博士说。“真的是育种的力量把它们带出来了。”

在3月25日在线发表在 《当代生物学》（Current Biology）上的一项研究中，Barsh和他的同事分析了15年来从近1000只孟加拉猫身上收集的基因。Barsh是该论文的资深作者，资深科学家Christopher Kaelin博士是第一作者。

这些结果不仅揭示了孟加拉猫的皮毛，还有助于回答更广泛的问题，即外观如何在遗传学中编码，以及不同的基因如何协同工作以产生颜色、图案和身体特征。

野生起源

Barsh和他的同事，包括Kaelin，使用猫和其他动物来研究身体特征的遗传学。在之前的研究中，他们确定了导致虎斑猫颜色变化和阿比西尼亚猫独特标记的基因。

“大局问题是遗传变异如何导致外观变异，”Barsh说。
“这是一个对不同物种有各种影响的问题，但我们认为猫提供了一种特别容易处理的研究方式。

从 1960 年代到 1980 年代，由生物学家 Jean Mills 领导的育种者将野生亚洲豹猫物种 Prionailurus bengalensis 与家猫杂交，创造了一种新的、视觉上引人注目的猫品种。经过许多代人的努力，逐渐选择和培育出具有所需身体特征和气质的猫。到 1986 年，孟加拉猫被国际猫协会认可为自己的新品种。

Barsh和Kaelin认为孟加拉虎具有最近的遗传起源和独特的外观，是研究遗传变异如何导致形状，颜色和图案多样性的一种特别有趣的方法。2008 年，他们开始接触猫饲养员，参加猫展，并收集孟加拉猫的脸颊拭子和照片。

基因惊喜

斯坦福大学医学团队怀疑孟加拉猫可能会为他们提供一种方便的方式来探索自然进化的野猫颜色和图案的遗传学。但是在对947只孟加拉猫基因组进行测序后，他们发现了一些令人惊讶的事情：在所有孟加拉猫中都没有发现野生亚洲豹猫基因组的部分。

“几乎每个孟加拉猫饲养员和主人都有这样的想法，即家养孟加拉猫的独特外观一定来自豹猫，”巴什说。“我们的工作表明情况并非如此。

相反，遗传特征表明，孟加拉虎的独特外观是家猫中已经存在的基因变异的结果。

当他们专门研究“闪光”时，研究小组发现了类似的东西：大约60%的孟加拉猫有特别柔软的彩虹色皮毛，在阳光下像金子一样闪闪发光。他们发现，Fgfr2基因的突变是导致闪光的原因，它不是来自豹猫，而是来自家猫。闪光和潜在的 Fgfr2 突变几乎是孟加拉猫特有的。有趣的是，这种突变降低了Fgfr2编码的蛋白质的活性，而不是像许多突变那样使其失活。研究人员说，这揭示了基因变异如何导致外观的微妙变化。

最后，Barsh和Kaelin的团队分析了“木炭”孟加拉虎的遗传学，这是该品种中颜色较深的罕见子集。他们发现了一个与木炭颜色相关的豹猫基因，但只有当它与家猫基因组相结合时。豹猫基因，被称为Asip，当它与家养基因混合时，基本上不能很好地工作 – 这种现象被称为基因组不相容。因此，在豹猫中，Asip 不会引起木炭着色，但家猫中的相同基因会引起木炭着色。

“不同物种之间的杂交可以自然发生，并且是在许多人类基因组中发现的少量尼安德特人DNA的原因，”Barsh解释说。“但是野生豹猫和家猫之间的差异比人类与黑猩猩的差异更大，看到这些远亲物种的DNA如何在一种流行的伴侣动物中存在并协同工作，这是非常了不起的。

对生物学和育种者的推动

更好地了解孟加拉猫特征的遗传起源已经帮助孟加拉饲养员微调他们繁殖动物的方式，以创造新的颜色和图案。在过去的 15 年里，Barsh 和 Kaelin 与孟加拉猫组织密切合作，并在猫展上发表演讲。他们经常将祖先和遗传数据返回给主人，以帮助指导他们的繁殖。

“育种者对我们的数据非常感兴趣，”凯林说。“他们不仅想贡献猫的DNA，还想参与其中，帮助分析数据并了解我们的结果。这是一次伟大的合作，也是公民科学的真实典范。

研究人员表示，人工选择的威力有多大，有一些教训可以吸取，因为如果没有亚洲豹猫的帮助，孟加拉猫的外套可能会被选中。

“人们有这样的想法，我们必须接触这些遥远的动物，以培育美丽的个体和设计动物，”巴什说。“但事实证明，所有的多样性都已经存在于家猫基因组中。

来自HudsonAlpha Institute of Biotechnology，Gencove Inc.，伯尔尼大学和德克萨斯A&M大学的科学家也是该论文的作者。

这项研究的资金由哈德逊阿尔法生物技术研究所和美国国立卫生研究院（AR082708资助）提供。