Phải mất tới 60 năm tìm kiếm các nhà khoa học mới có thể giải thích được tại sao mèo lại có màu cam!

Mèo, loài vật quen thuộc trong các gia đình và các nền văn hóa, từ lâu đã thu hút sự chú ý của con người không chỉ vì tính cách dễ thương mà còn vì sự đa dạng màu sắc và hoa văn trên bộ lông của chúng. Trong số đó, mèo có lông màu cam là một trong những kiểu hình được yêu thích nhất, đặc biệt là những con mèo màu cam với bộ lông sáng rực rỡ như ánh hoàng hôn. Tuy nhiên, ít ai biết rằng màu sắc lông đặc biệt này có liên quan đến một bí ẩn di truyền, và gần đây, các nhà khoa học đã tìm ra câu trả lời cho câu hỏi lâu nay về nguyên nhân gây ra màu cam của loài mèo.

Hai nhóm các nhà nghiên cứu độc lập đã phát hiện rằng màu lông cam của những chú mèo có thể là kết quả của một đoạn DNA bị thiếu trong phần không mã hóa protein trong bộ gen của chúng. Phát hiện này không chỉ giúp giải thích lý do tại sao những chú mèo có màu lông cam lại có những đặc điểm di truyền đặc biệt mà còn hé lộ nhiều điều thú vị về cách thức di truyền trong loài mèo.

Những phát hiện thú vị từ nghiên cứu di truyền học

Câu hỏi về nguyên nhân khiến một số con mèo có bộ lông màu cam đã tồn tại trong giới khoa học trong suốt nhiều thập kỷ. Các nhà di truyền học từ lâu đã nghi ngờ rằng màu lông cam của mèo có liên quan đến một đột biến di truyền nằm trên nhiễm sắc thể X. Hầu hết các nghiên cứu trước đó chỉ ra rằng sự có mặt của màu cam trên bộ lông mèo là do sự thay đổi trong gen Arhgap36. Tuy nhiên, để hiểu rõ hơn về cơ chế này, các nhà khoa học từ Đại học Stanford và Đại học Kyushu đã tiến hành những nghiên cứu sâu hơn.

Nhóm nghiên cứu do nhà di truyền học Greg Barsh từ Đại học Stanford dẫn đầu đã tiến hành phân tích bộ gen của hơn 188 con mèo, bao gồm 145 con mèo cam, 6 con mèo calico/tortoishell, và 37 con mèo không cam. Họ phát hiện rằng trong bộ gen của những con mèo màu cam, một đoạn 5 kilobase (kb) của gen Arhgap36 bị thiếu. Điều này gây ra sự gia tăng biểu hiện RNA của gen này trong tế bào da, khiến màu cam trở nên nổi bật trên bộ lông của mèo.

Điều đặc biệt là đoạn gen bị xóa này không nằm trong phần mã hóa protein của gen Arhgap36 mà ở phần trước đó, có thể ảnh hưởng đến cách thức biểu hiện gen này. Kết quả là, màu cam không phải là một đặc tính đơn giản của gen mà là một sự đột biến ở phần không mã hóa, tạo ra sự biến đổi về sắc tố của mèo.

Gen lông cam trên nhiễm sắc thể X và sự khác biệt giữa mèo đực và mèo cái

Nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng đột biến này nằm trên nhiễm sắc thể X của mèo, lý giải tại sao màu cam xuất hiện khác biệt giữa các giới. Mèo đực thường chỉ có một bản sao nhiễm sắc thể X, do đó chỉ có một bản sao của gen đột biến này. Chính vì vậy, mèo đực chủ yếu có màu cam hoặc đen, với bộ lông đồng nhất.

Trong khi đó, mèo cái có hai nhiễm sắc thể X, một từ mẹ và một từ cha, do đó chúng có thể mang hai bản sao của gen đột biến này. Tuy nhiên, động vật có vú, bao gồm cả mèo, sẽ vô hiệu hóa ngẫu nhiên một trong hai nhiễm sắc thể X trong mỗi tế bào của chúng để tránh sự biểu hiện dư thừa của các gen. Điều này khiến một con mèo cái có thể có các mảng màu cam khác nhau trên bộ lông của mình, tạo nên những hoa văn chắp vá như cái tên mà chúng ta thường gọi là mèo tam thể.

Trong một số trường hợp hiếm hoi, nếu cả hai nhiễm sắc thể X đều mang gen đột biến, mèo cái cũng có thể phát triển với bộ lông màu cam đồng nhất như mèo đực.

Mèo màu cam từ lâu đã được biết đến với tính cách vui nhộn, lém lỉnh và đôi khi có phần hơi vụng về. Một số người cho rằng những con mèo này có xu hướng biểu lộ sự vui vẻ và dễ thương hơn so với những con mèo khác. Tuy nhiên, đây là một nhận định không được chứng minh bằng khoa học và không có nghiên cứu nào chỉ ra rằng màu sắc lông có ảnh hưởng đến tính cách hay trí tuệ của mèo.

Tuy nhiên, một điều mà các nhà khoa học đã khẳng định là đột biến gen gây ra màu cam này không có ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe hoặc tinh thần của mèo. Dù gen Arhgap36 có thể gây ra một số vấn đề phát triển ở các loài động vật khác khi hoạt động quá mức hoặc quá ít, nhưng ở mèo, gen này chỉ biểu hiện quá mức trong các tế bào sắc tố gọi là tế bào hắc tố, khiến chúng phát triển mạnh mẽ và tạo ra màu sắc đặc trưng.

Các nghiên cứu này cũng giúp làm sáng tỏ những biến thể thú vị khác trong màu sắc của mèo, chẳng hạn như mèo tam thể và mèo mai rùa. Mèo tam thể có bộ lông pha trộn giữa màu cam, đen và trắng, trong khi mèo mai rùa chủ yếu có sự kết hợp giữa cam và đen. Sự khác biệt giữa các loại mèo này nằm ở sự hiện diện của một đột biến bổ sung ảnh hưởng đến sự phát triển của tế bào hắc tố, giúp tạo ra các hoa văn đặc trưng.

Nghiên cứu của nhóm nghiên cứu do Hidehiro Toh từ Đại học Kyushu dẫn đầu cũng đã khẳng định rằng gen Arhgap36 là yếu tố quyết định màu lông cam của mèo. Họ đã phát hiện rằng sự biểu hiện quá mức của gen này ngăn chặn các gen sắc tố màu khác, làm chuyển màu sắc từ eumelanin (màu đen hoặc nâu sẫm) sang pheomelanin (màu đỏ hoặc vàng), từ đó tạo ra màu cam đặc trưng.

Phát hiện này không chỉ giúp giải thích sự xuất hiện của màu cam trên bộ lông mèo mà còn làm sáng tỏ các cơ chế di truyền phức tạp liên quan đến nhiễm sắc thể X, di truyền giới tính và biểu hiện gen. Những nghiên cứu này mở ra hướng đi mới trong việc hiểu rõ hơn về sự di truyền màu sắc ở động vật, đồng thời giúp chúng ta hiểu thêm về loài vật thân thiết mà chúng ta thường nuôi dưỡng bên cạnh mình. Với những phát hiện này, những bí ẩn về màu sắc lông của mèo không còn là câu hỏi khó trả lời nữa, và loài mèo sẽ mãi là một phần không thể thiếu trong đời sống của con người.