«Сломанные» гены объясняют необычный окрас австралийских сумчатых

Автор: Чарльз Фейгин, Университет Ла Троб

Новое исследование Университета Ла Троб показало, что характерный окрас двух самых редких австралийских сумчатых может быть вызван «сломанными» пигментными генами. Загадочный обитатель пустыни — сумчатый крот — и чёрная морфа исчезающей восточной сумчатой куницы пополнили список сумчатых с необычными, но при этом распространёнными цветовыми аномалиями.

У многих видов такие отклонения, как меланизм и ксанторизм, считаются хроматическими расстройствами и вредят выживанию животного. Однако в исследовании, опубликованном в журнале Biology Letters, учёные обнаружили, что для растущего числа сумчатых цветовые морфы являются обычным или даже универсальным явлением для всех представителей их вида.

У чёрной морфы восточной сумчатой куницы отсутствующий участок ДНК отключает ген Agouti Signaling Protein (ASIP), который в норме приводит к выработке светлого желто-красного пигмента феомеланина.

«Сломанные гены, по-видимому, играют важную роль в том, как возникают эти вариации окраса», — заявил ведущий автор исследования доктор Чарльз Фейгин.

Примечательно, что почти идентичный участок ДНК недавно был обнаружен отсутствующим у тасманийского дьявола, близкого родственного вида куниц, который также имеет черно-коричневый основной окрас. Сравнив последовательности вокруг этих делеций ДНК, исследователи показали, что и куницы, и дьяволы независимо друг от друга потеряли свои гены ASIP — явление, называемое «конвергентной эволюцией».

Иллюстрация вариаций окраса шерсти сумчатых. Фотографии животных: (a) Лахлан Копеланд, (b–e) Бретт Верко и (f) Майк Гиллам. Автор: Biology Letters (2025). DOI: 10.1098/rsbl.2025.0302

Параллельно команда изучила загадочного и редко встречающегося сумчатого крота — млекопитающего, «плавающего» в песках австралийских глубинок, используя его недавно расшифрованный геном.

Сумчатые кроты редки среди млекопитающих своим «ксантическим» окрасом — светло-жёлтым цветом, вызванным отсутствием тёмного эумеланина. У этого вида ген Melanocortin 1 Receptor (MC1R), ответственный за отложение эумеланина, имеет мутацию, которая укорачивает его и препятствует его функционированию. Известно, что ASIP и MC1R являются критически важными генами, контролирующими цвет шерсти у млекопитающих, и вместе функционируют как молекулярный «переключатель» между производством эумеланина и феомеланина.

Доктор Фейгин пояснил, что в норме MC1R периодически отключается ASIP, что приводит к чередованию тёмных и светлых полос внутри отдельных волосков, создавая обычную серо-коричневую шерсть, характерную для большинства млекопитающих. Когда любая сторона этого переключателя «ломается», этот баланс нарушается, что приводит к выработке только одного пигмента.

Сумчатые — уникальная группа млекопитающих, чья эволюция шла изолированно на австралийском континенте на протяжении миллионов лет. Их геномы хранят множество секретов, и изучение таких «сломанных» генов помогает учёным лучше понять не только механизмы формирования окраса, но и общие принципы эволюции.

Больше информации: Ryan Sauermann et al, Loss-of-function mutations inASIPandMC1Rare associated with coat colour variation in marsupials, Biology Letters (2025). DOI: 10.1098/rsbl.2025.0302

Источник: La Trobe University