Генетики раскрыли тайну коричневой панды. Исследования заняли 40 лет

В течение многих лет ученые и публика очарованы Цизаем — единственной коричнево-белой пандой, живущей в неволе. Медвежонок был найден брошенным в лесу. С тех пор он живет в Центре разведения и защиты диких животных Лугуантай в Сиане. Всего задокументировано только семь коричнево-белых панд — все они происходят из района Циньлин, с горного хребта в китайской провинции Шэньси.

Группа исследователей выяснила, почему у 14-летней коричне-белой панды, такой необычный мех. Их выводы, вероятно, применимы и к диким коричневым пандам пандам. Согласно исследованию, у коричневых панд отсутствует короткая последовательность ДНК в Bace2 — гене, связанном с пигментацией.

По словам Ху Ибо, соавтора работы, генетика из Института зоологии Китайской академии наук (CAS) в Пекине панды из Циньлина «сильно отличаются» от панд Сычуани — провинции, где обитает большинство гигантских панд (Ailuropoda melanoleuca).

«Предыдущие исследования показали, что цинлинские панды могли отделиться от сычуаньских около 300 000 лет назад», — говорит Ху.

Генетики изучили геномную информацию трех «семейных трио» — пары родителей-панд и их детеныша — связанных с двумя коричневыми пандами, а также геномы 29 других черно-белых панд.

Одной троицей были Цизай и его родители, другой — Цизай, его подруга и их детеныш, и наконец Дандан — первая коричневая панда, зарегистрированная в Китае почти 40 назад — ее партнер и их детеныш. Среди них только Цизай и умерший Дандан — коричнево-белые.

Исследователи полагают, что коричневые панды гомозиготны по определенной версии гена Bace2, то есть имеют идентичные копии (аллели) гена в гомологичных хромосомах. Генетическое секвенирование подтвердило, что в обеих копиях Bace2 у коричневых панд отсутствовал один и тот же участок из 25 пар оснований — основной единицы молекулы ДНК или РНК. «По сути, это означает, что кодирующая последовательность белка нарушается, что приводит к неисправности белка», — объясняет Ху.

Дальнейшее генетическое секвенирование 192 других черно-белых панд в неволе показало, что ни одна из них не была гомозиготной по этой версии Bace2. В ходе лабораторного эксперимента мыши, генетически модифицированные с учетом мутации, имели светлую шерсть.

Команда также обнаружила, что по сравнению с волосами черных панд волосы коричневых панд содержат меньше меланосом — органелл, отвечающих за пигментацию волос и кожи.

«Главным в этой статье является то, что отсутствие сравнительно небольшого генетического сегмента может привести к изменению цвета», — говорит Ши Пэн, генетик-эволюционист из Куньминского института зоологии CAS. — «С точки зрения генетики это — открытие».

Ху и его коллеги планируют теперь выяснить, как делеция 25 пар оснований приводит к изменениям в размере и количестве меланосом у коричневых панд.