Белая лошадь — один из наиболее замечательных символов, запечатлевшихся в культуре человечества: легендарные Пегас и единорог, белые лошади персидского императора Ксеркса и пресловутый «белый конь» победителя, гордо ступающий по улицам покорённого города, белые кони на гербах (в том числе и на гербе Москвы). Тем интереснее, что белых от рождения лошадей не существует (за исключением альбиносов): особи, несущие доминантную мутацию, отвечающую за «серый» (Gray) фенотип, рождаются цветными — чёрными, рыжими, гнедыми, — однако быстро теряют пигмент в шерсти и сереют, и уже к 6–8 годам становятся белыми (при этом пигментация кожи сохраняется). Престиж обладания белыми лошадьми превознёс «серую» мутацию, которая, возможно, и не закрепилась бы в лошадином генофонде, если бы не тщеславие коневодов, заставлявшее их скрещивать белых особей между собой с целью получения благородного потомства, а заодно и закреплять эту мутацию в популяции лошадей.

Между прочим, знаменитые «серые в яблоках» лошади — типичные представители фенотипа Gray, в которых поседение происходит не равномерно, а концентрическими кругами, образующими более светлые пятна на серой ещё шерсти [1].

Коллектив учёных, возглавляемых исследователями из Университета Упсалы в Швеции, провёл большую работу по генотипированию серых лошадей (727 особей восьми пород) и контрольных «цветных» лошадей (131 особи четырнадцати пород) с целью установить генетическую основу серого фенотипа, а заодно понять причину трагической судьбы этих красивых животных: у большинства белых лошадей к 15 годам (или раньше) развивается злокачественная меланома. Это исследование опубликовано в журнале Nature Genetics [2].

Исследователи открыли, что мутация Gray, хотя и не затрагивает структуры ни одного белка, находясь в интроне (некодирующей белок области) гена синтаксина-17 (STX17), обуславливает тонкие механизмы генной регуляции и межгенного взаимодействия. Оказалось, что эта мутация, заключающаяся в дупликации участка ДНК длиной 4.6 Кб (тысяч нуклеотидных пар) в интроне STX17, полностью сцеплена с фенотипом, — у всех серых лошадей она наблюдается хотя бы в одном из аллелей, а у всех «цветных», наоборот, отсутствует. Анализ последовательности ДНК вокруг области, содержащей мутацию, позволил учёным предположить, что эта мутация унаследована всеми серыми лошадьми от общего предка более тысячи лет назад, — потому что как раз в это время были разобщены исландская и арабская породы лошадей, присутствовавшие в исследовании.

Учёные обнаружили, что и ген STX17, несущий мутацию в интроне, и соседний с ним NR4A3 имеют повышенную активность в клетках меланомы, причём ни один из этих генов ранее не связывали ни с пигментацией, ни с развитием опухолей. Механизм же посерения, видимо, заключается в потере с возрастом эпителиальных стволовых клеток, из которых в нормальных условиях развиваются меланоциты, отвечающие за пигментацию волос. При этом, однако, пигментация кожи сохраняется. Кстати, гомозиготные по мутации Gray особи «седеют» быстрее (и, значит, становятся белыми раньше), а заодно и более предрасположены к меланоме, нежели их гетерозиготные собраться.

Руководитель исследования Леиф Андерсон (Leif Andersson) рассказывает: «Возможно, когда-то давно родился жеребёнок со случайной мутацией, приведшей к тому, что он быстро стал серым, а затем и побелел, — и люди, поражённые его необычным внешним видом, использовали его для получения потомства, создав самые благоприятные условия для распространения и закрепления этой мутации из поколения в поколение» [3]. На сегодняшний день по меньшей мере одна лошадь из десяти несет мутацию, приводящую к её посерению с возрастом.

Домашние животные, как было подмечено ещё Дарвином, представляют замечательную модель эволюции биологического разнообразия, поскольку отбор, осуществляемый человеком, зачастую оказывается значительно эффективнее (по определённым параметрам) естественного отбора. И вполне вероятно, что регуляторные мутации, подобные обнаруженной в домашних лошадях, могут стать определяющими для объяснения различий между породами домашних животных и даже между видами — такими, как, например, человек и шимпанзе, — считает Андерсон.

Литература

1. Шустрова И. (2002). Белы ли белые лошади?. «Лошади.ru»;
2. Gerli Rosengren Pielberg, Anna Golovko, Elisabeth Sundström, Ino Curik, Johan Lennartsson, et. al.. (2008). A cis-acting regulatory mutation causes premature hair graying and susceptibility to melanoma in the horse. Nat Genet. 40, 1004-1009;
3. White horse genetics unraveled. (2008). ScienceDaily.