Об окрасе мерль (локус М)

Дорогие друзья!

По следам общения с Натальей Тишевской мы решили отдельно рассказать об окрасе мерль и генетическом тестировании локуса M (ген PMEL). Это большая тема, поэтому попробуем сосредоточиться на главных моментах.

Что такое мраморный окрас (мерль)?
Мраморный окрас — это характерное чередование более темных и осветленных участков шерсти с неровными границами. У таких собак нередко встречаются голубые глаза или участки депигментации кожи (например, на мочке носа).
Описывать словами этот окрас - дело неблагодарное - легче проиллюстрировать его фотографией (см. фото).

Генетическая основа мраморного окраса: ген PMEL и вставка SINE
Окрас мерль связан с необычной мутацией в гене PMEL, который участвует в созревании меланосом — структур, отвечающих за производство пигмента.

Сама мутация — это вставка мобильного элемента (SINE) в этот ген.
Она состоит из:

стабильной части (одинаковой у всех),
и вариабельной части - так называемого поли-T участка, длина которого различается.

Именно длина этой вставки определяет, насколько сильно нарушается пигментация:

короткая — почти нет эффекта
длинная — выраженное осветление

Встройка SINE в гене PMEL может подавлять синтез темного пигмента - эумеланина. На формирование рыжего пигмента - феомеланина она влияния практически не оказывает. Поэтому рыжая собака может быть носителем мутации в локусе M, но мраморный окрас у нее не проявляется!

Откуда берутся тёмные и светлые пятна?
Они связаны с мозаицизмом.
Вставка SINE может самопроизвольно укорачиваться в отдельных клетках, при этом:

ген PMEL начинает работать лучше
пигмент нарабатывается более интенсивно

На том участке кожи, на котором преобладают меланоциты с укороченной встройкой, образуется темное пятно.
На тех участках, на которых сохранена исходная длина встройки, пигментация ослаблена или отсутствует совсем.

Поскольку это случайный процесс, рисунок пятен у каждой собаки уникален

Почему генотип потомка может отличаться от родителя?
Изменения длины поли-Т могут происходить и в половых клетках.
Например, у при вязке собаки M/m с собакой m/m
иногда может родиться щенок Mc/m — из-за укорочения вставки в процессе формирования половой клетки у родителя с генотипом M/m.

Возможность обратной ситуации - спонтанного удлинения встройки - обсуждаются в научной среде. С биологической точки зрения это не невозможно.

Поэтому реальные генотипы иногда отличаются от ожидаемых.

Аллели локуса M
Разные длины поли-Т во встройке SINE формируют спектр аллелей. В научной литературе предложено несколько разных систем описания аллелей локуса М.

Наша лаборатория использует следующую:
m — вставки нет (норма)
Mc (cryptic merle) - длина поли-Т: 35–62
Md (diluted merle) - длина поли-Т: 63–73
M (classic merle) - длина поли-Т: 74–85
Mh (harlequin merle) - длина поли-Т: 86–105

С увеличением длины вставки эффект усиливается:
Mc (cryptic merle) - не оказывает эффекта на пигментацию. Внешне не отличим от аллеля m
Md (diluted merle) - вызывает не сильное, но заметное ослабление пигментации. (Важно: не имеет отношения к аллелям локуса D!)
M (classic merle) - классический мраморный окрас. На фоне ослабленной пигментации могут появляться темные пятна за счет спонтанного укорочения поли-Т.
Mh (harlequin merle) - оказывает наибольшее влияние на синтез пигмента, приводя к формированию белых пятен. Может спонтанно укорачиваться, давая темные пятна.

У собак с короткими вариантами аллеля M (поли-Т 74-80) может формироваться окрас tweed, характеризуемый участками равномерной разбавленной пигментации, которая часто приобретает буроватый или рыжеватый оттенок.

Важный момент: связь со здоровьем
У собак с генотипом M/M часто встречаются нарушения слуха и недоразвитие глаз (микрофтальмия)

короткие аллели Mc, как правило, не связаны с повышенными рисками для здоровья - даже в комбинации с более длинными аллелями: собаки с генотипами Md/Mc, M/Mc, Mh/Mc обычно имеют нормальный слух и зрение

Генетическое тестирование
Классический тест на локус М определяет только наличие или отсутствие встройки SINE. Он не различает разные аллели локуса М.

Расширенный тест на локус M определяет наличие встройки и измеряет длину поли-T участка, позволяя различать разные варианты аллелей.

Если у вас есть вопросы по локусу M или результатам тестирования — пишите, будем разбирать!