斯坦福大学医学院的研究人员发现，孟加拉猫的独特模式和特征是家猫基因选择性繁殖的结果，而不一定来自它们的野生亚洲豹猫祖先。

研究人员对数百只孟加拉猫进行了研究，以揭示它们豹纹的遗传起源，并发现它们的外表主要来自家养猫。

孟加拉猫因其外表而受到珍视;这些家养宠物身上奇特的大理石花纹和斑点使它们看起来像小而光滑的丛林猫。但是这些皮毛的起源——被认为是来自与家猫繁殖的亚洲豹猫的基因——结果却没有那么奇特。

斯坦福大学医学研究人员与孟加拉猫饲养员合作，发现孟加拉猫的彩虹色光泽和豹纹可以追溯到家猫基因，这些基因是在猫与野猫交配后被积极选择的。

遗传学名誉教授、医学博士格雷戈里·巴尔什(Gregory Barsh)说:“大多数构成孟加拉猫独特外貌的DNA变化一直存在于家猫身上。”“真正把它们带出来的是繁殖的力量。”

在3月25日在线发表于《当代生物学》杂志上的一项研究中，巴什和他的同事分析了15年来从近1000只孟加拉猫身上收集的基因。Barsh是这篇论文的资深作者。

研究结果不仅揭示了孟加拉猫的皮毛，还有助于回答更广泛的问题，如外表是如何在基因中编码的，以及不同的基因是如何共同作用产生颜色、图案和身体特征的。

孟加拉猫的独特特征来自家养基因，而不是豹猫的祖先，选择性育种突出了这些特征。

野生的起源

Barsh和他的同事们，包括资深科学家Christopher Kaelin博士，用猫和其他动物来研究身体特征的遗传学。在之前的研究中，他们确定了负责虎斑猫的颜色变化和阿比西尼亚猫的独特标记的基因。

巴什说:“最重要的问题是基因变异是如何导致外貌变化的。”“这是一个对不同物种有各种影响的问题，但我们认为猫提供了一种特别容易处理的研究方法。”

从20世纪60年代到80年代，在生物学家简·米尔斯(Jean Mills)的带领下，育种者将亚洲野生豹猫Prionailurus bengalensis与家猫杂交，创造了一种新的、视觉上引人注目的猫品种。经过许多代人的努力，人们逐渐选择和培育出具有理想身体特征和气质的猫。到1986年，孟加拉猫被国际猫协会认可为自己的新品种。

巴什和凯林认为，孟加拉虎的基因起源较近，外观独特，这是研究基因变异如何导致形状、颜色和图案多样性的一个特别有趣的方法。2008年，他们开始接触猫饲养员，参加猫展，收集孟加拉猫的腮拭子和照片。

基因分析表明，孟加拉猫的异域外貌是由精选的家养基因造成的，这打破了有关其野生遗传的神话，并增强了繁殖策略。

遗传的惊喜

斯坦福大学医学院的研究小组怀疑，孟加拉猫可能会给他们提供一种方便的方法，来探索自然进化的野猫颜色和图案的遗传学。但在对947只孟加拉猫的基因组进行测序后，他们发现了一些令人惊讶的事情:在所有孟加拉猫身上都没有发现野生亚洲豹猫基因组的部分。

“几乎每一个孟加拉猫的饲养员和主人都有这样的想法，那就是家猫的独特外表一定是从豹猫那里来的，”巴什说。“我们的研究表明，情况并非如此。”

相反，基因特征表明，孟加拉猫的独特外观是已经存在于家猫身上的基因变异的结果。

当他们专门研究“闪光”时，研究小组发现了类似的情况:大约60%的孟加拉猫有特别柔软的彩虹色皮毛，在阳光下像金子一样闪闪发光。他们发现，基因Fgfr2的突变是导致闪光的原因，这种突变不是来自豹猫，而是来自家猫。Glitter和潜在的Fgfr2突变几乎是孟加拉猫特有的。有趣的是，这种突变降低了Fgfr2编码蛋白的活性，而不是像许多突变那样使其失去活性。研究人员说，这揭示了基因变异是如何引起外表微妙变化的。

最后，Barsh和Kaelin的研究小组分析了“木炭”孟加拉虎的基因，这是一种罕见的深色孟加拉虎。他们发现了一个与木炭色有关的豹猫基因，但只有当它与家猫基因组结合在一起时才会发现。被称为Asip的豹猫基因，当它与家养基因混合时，基本上不起作用，这种现象被称为基因组不相容。因此，在豹猫中，Asip不会导致木炭色，但在家猫中，相同的基因会。

“不同物种之间的杂交可以自然发生，这是在许多人类基因组中发现少量尼安德特人DNA的原因，”巴什解释说。“但是野生豹猫和家猫之间的差异比人类和黑猩猩之间的差异更大，看到这些远亲物种的DNA如何在一个受欢迎的伴侣动物身上存在和合作，这是非常了不起的。”

促进生物学和育种

更好地了解孟加拉猫特征的遗传起源，已经帮助孟加拉猫饲养者微调他们繁殖动物的方式，以创造新的颜色和图案。在过去的15年里，巴什和凯林与孟加拉猫组织密切合作，并在猫展上发表演讲。它们经常将祖先和基因数据返回给主人，以帮助指导它们的繁殖。

“育种者对我们的数据非常感兴趣，”凯林说。“他们不仅想贡献自己猫的DNA，还想参与进来，帮助分析数据，听听我们的结果。”这是一次伟大的合作，也是公民科学的一个真正例子。”

研究人员说，人工选择的威力有多大，我们可以从中吸取教训，因为孟加拉猫的皮毛很可能是在没有亚洲豹猫帮助的情况下被选择出来的。

“人们有这样的想法，我们必须接触到这些远亲动物，以培育美丽的个体和设计的动物，”巴尔什说。“但事实证明，所有的多样性都已经在家猫的基因组中等待着。”

参考文献:Christopher B. Kaelin, Kelly a . McGowan, Anthony D. Hutcherson, John M. Delay, Jeremiah H. Li, Sarah Kiener, Vidhya Jagannathan, Tosso Leeb, William J. Murphy和Gregory S. Barsh，《当代生物学》，2024年3月25日。DOI: 10.1016 / j.cub.2024.02.075

来自哈德逊阿尔法生物技术研究所、Gencove公司、伯尔尼大学和德克萨斯农工大学的科学家们也是这篇论文的作者。

这项研究的资金由哈德逊-阿尔法生物技术研究所和国立卫生研究院提供(拨款AR082708)。