猫的遗传学

猫的遗传学描述了对家猫遗传现象的研究。在养猫业中，它可以预测特定杂交后代的既定特征（表型）。在医学遗传学领域，猫模型偶尔会被用于发现人类同源致病基因的功能。

家猫及其最接近的野生祖先都是二倍体生物，都拥有38条染色体[2]和约20,000个基因。[3] 目前已在猫身上鉴定出约250种可遗传的遗传疾病，其中许多与人类的先天性疾病相似。[4] 哺乳动物代谢过程的高度相似性，使得许多猫的疾病能够使用最初为人类开发的基因检测方法进行诊断，同时也使得猫可被用于人类疾病的研究。[5][6]

所有猫科动物（包括大型猫科动物）共有的一种突变例子，是它们味蕾中的一种突变化学感受器，这种感受器使它们无法尝出甜味，这或许可以解释它们对水果、浆果和其他含糖食物的冷漠态度。[7] 在某些猫品种中，先天性感音神经性耳聋非常常见，大多数白色猫（但不包括白化猫）会受到影响，尤其是那些同时拥有蓝色眼睛的猫。[1] 导致这种缺陷的基因是KIT基因，对这种疾病的研究，是希望它能为揭示人类遗传性耳聋的病因提供线索。[8] 该基因的突变也会导致白色斑点的出现。[9]

由于在不同的猫品种中存在着多种多样的被毛图案，猫成为了研究毛发的生长和着色遗传学的合适候选动物。[10] 有几个基因相互作用，从而产生了猫的毛色和被毛图案。这些基因的不同组合会产生不同的表型。例如，产生深色色素黑色素需要酪氨酸酶这种酶。缅甸猫拥有一种突变形式的酪氨酸酶，这种酶只在低温下才具有活性，这就导致深色只出现在较冷的耳朵、尾巴和爪子上。[11] 在白化猫身上发现了一种完全没有活性的酪氨酸酶基因，这会导致完全缺乏深色色素沉着。[12] 毛发长度由成纤维细胞生长因子5的基因决定，该基因的无活性拷贝会导致长毛。[13]

由位于马里兰州弗雷德里克的美国国家癌症研究所弗雷德里克癌症研究与发展中心的基因组多样性实验室发起的猫基因组计划，旨在推动将猫发展成为研究人类遗传性和传染性疾病的动物模型，同时也有助于增进对哺乳动物进化的理解。[6] 这项努力促使在2007年发布了一只名为“肉桂”的阿比西尼亚猫的基因组初步草图。[3] 基因组草图的存在促使人们发现了几种猫的致病基因，[3] 甚至使得用于法医鉴定的猫基因指纹技术得以发展。[14]

参考资料

1. Strain GM (1996). “Aetiology, prevalence and diagnosis of deafness in dogs and cats”. Br. Vet. J. 152 (1): 17–36. doi:10.1016/S0007-1935(96)80083-2. PMID 8634862.
2. ^ Nie W, Wang J, O’Brien PC (2002). “The genome phylogeny of domestic cat, red panda and five mustelid species revealed by comparative chromosome painting and G-banding”. Chromosome Res. 10 (3): 209–22. doi:10.1023/A:1015292005631. PMID 12067210. S2CID 9660694.
3. ^ Jump up to:a b c Pontius JU, Mullikin JC, Smith DR, et al. (2007). “Initial sequence and comparative analysis of the cat genome”. Genome Res. 17 (11): 1675–89. doi:10.1101/gr.6380007. PMC 2045150. PMID 17975172.
4. ^ O’Brien SJ, Johnson W, Driscoll C, Pontius J, Pecon-Slattery J, Menotti-Raymond M (2008). “State of cat genomics”. Trends Genet. 24 (6): 268–79. doi:10.1016/j.tig.2008.03.004. PMC 7126825. PMID 18471926.
5. ^ Sewell AC, Haskins ME, Giger U (2007). “Inherited metabolic disease in companion animals: searching for nature’s mistakes”. Vet. J. 174 (2): 252–9. doi:10.1016/j.tvjl.2006.08.017. PMC 3132193. PMID 17085062.
6. ^ Jump up to:a b O’Brien SJ, Menotti-Raymond M, Murphy WJ, Yuhki N (2002). “The Feline Genome Project”. Annu. Rev. Genet. 36: 657–86. doi:10.1146/annurev.genet.36.060602.145553. PMID 12359739.
7. ^ Li, Xia; Li, Weihua; Wang, Hong; Cao, Jie; Maehashi, Kenji; Huang, Liquan; Bachmanov, Alexander A.; Reed, Danielle R.; et al. (2005). “Pseudogenization of a Sweet-Receptor Gene Accounts for Cats’ Indifference toward Sugar”. PLOS Genetics. 1 (1). Public Library of Science: 27–35. doi:10.1371/journal.pgen.0010003. PMC 1183522. PMID 16103917.
8. ^ Saada AA; Niparko JK; Ryugo DK (1996). “Morphological changes in the cochlear nucleus of congenitally deaf white cats”. Brain Res. 736 (1–2): 315–28. doi:10.1016/0006-8993(96)00719-6. PMID 8930338. S2CID 10409257.
9. ^ Montague, M. J.; Li, G.; Gandolfi, B.; Khan, R.; Aken, B. L.; Searle, S. M.; Minx, P.; Hillier, L. W.; Koboldt, D. C.; Davis, B. W.; Driscoll, C. A. (2014). “Comparative analysis of the domestic cat genome reveals genetic signatures underlying feline biology and domestication”. Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (48): 17230–17235. Bibcode:2014PNAS..11117230M. doi:10.1073/pnas.1410083111. PMC 4260561. PMID 25385592.
10. ^ Robinson, Roy; Vella, Carolyn M.; Lorraine Shelton; McGonagle, John J.; Carolyne Vella (1999). Robinson’s genetics for cat breeders and veterinarians. Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-4069-3.
11. ^ Lyons LA, Imes DL, Rah HC, Grahn RA (2005). “Tyrosinase mutations associated with Siamese and Burmese patterns in the domestic cat (Felis catus)”. Anim. Genet. 36 (2): 119–26. doi:10.1111/j.1365-2052.2005.01253.x. PMID 15771720.
12. ^ Imes DL, Geary LA, Grahn RA, Lyons LA (2006). “Albinism in the domestic cat (Felis catus) is associated with a tyrosinase (TYR) mutation”. Anim. Genet. 37 (2): 175–8. doi:10.1111/j.1365-2052.2005.01409.x. PMC 1464423. PMID 16573534.
13. ^ Kehler JS, David VA, Schäffer AA (2007). “Four independent mutations in the feline fibroblast growth factor 5 gene determine the long-haired phenotype in domestic cats”. J. Hered. 98 (6): 555–66. doi:10.1093/jhered/esm072. PMC 3756544. PMID 17767004.
14. ^ Menotti-Raymond M, David VA, Stephens JC, Lyons LA, O’Brien SJ (1997). “Genetic individualization of domestic cats using feline STR loci for forensic applications”. J. Forensic Sci. 42 (6): 1039–51. doi:10.1520/JFS14258J. PMID 9397545.