Gen auf dem X-Chromosom ist Grund für das feurige Fell der rot getigerten Katzen

Von Tama, Japans berühmtester Bahnhofsvorsteher-Katze, bis hin zum rothaarigen Garfield, der Lasagne liebt, sind Katzen mit orangefarbenem Fell sowohl kulturelle Ikonen als auch beliebte Haustiere. Ihre charakteristische Farbe hat jedoch einen genetischen Unterschied: Die meisten orangefarbenen Tabby-Katzen sind männlich, während Kalikos und Schildpattkatzen fast immer weiblich sind. Dieses Muster deutet auf ein unbekanntes „Orange-Gen“ auf dem X-Chromosom hin, dessen Identifizierung Wissenschaftlern jedoch jahrzehntelang entgangen ist.

Forscher der Universität Kyushu, Japan, haben nun die X-chromosomale Mutation entdeckt, die für orangefarbenes Fell bei Hauskatzen verantwortlich ist. Diese Deletionsmutation, bei der ein DNA-Abschnitt fehlt, erklärt nicht nur die Besonderheit der roten Genetik, sondern enthüllt auch einen völlig neuen Mechanismus zur Förderung der orangefarbenen Färbung bei Tieren. Die Ergebnisse werden durch eine zweite unabhängige Studie von Forschern der Stanford University, USA, bestätigt. Beide Arbeiten erscheinen gleichzeitig am 15. Mai 2025 in Current Biology .

„Die Identifizierung des Gens war schon lange ein Traum und daher ist es eine Freude, ihn nun endlich geknackt zu haben“, sagt Professor Hiroyuki Sasaki , Hauptautor der Studie, bekennender Katzenliebhaber und Genetiker am Medical Institute of Bioregulation und am Institute for Advanced Study der Universität Kyushu .

Ausgestattet mit den Mitteln einer erfolgreichen Crowdfunding-Kampagne machte sich Sasaki auf die Suche nach dem schwer fassbaren Gen.

Sein Team analysierte die DNA von 18 Katzen – zehn mit orangefarbenem und acht ohne Fell – und stellte fest, dass alle orangefarbenen Katzen eine spezifische Deletion im ARHGAP36 -Gen aufwiesen, die nicht-orangenen Katzen hingegen nicht. Dieses Muster bestätigte sich bei 49 weiteren Katzen, darunter auch Proben aus einer internationalen Katzengenomdatenbank. Sie fanden außerdem heraus, dass das ARHGAP36 -Gen bei Mäusen, Katzen und Menschen chemisch markiert ist und bei der Inaktivierung des X-Chromosoms stummgeschaltet wird, was perfekt mit der seit langem bestehenden Hypothese übereinstimmt.

„Das war ein so starker Beweis, dass wir bereits zu diesem Zeitpunkt davon überzeugt waren, dass ARHGAP36 das orangefarbene Gen war“, sagt Sasaki.

Bei näherer Betrachtung der Mutation stellte Sasaki fest, dass die Deletion in einer nicht-kodierenden Region von ARHGAP36 liegt , sodass das Protein selbst unverändert bleibt.

„Das ist der Schlüssel“, erklärt er. „ ARHGAP36 ist für die Entwicklung essentiell und erfüllt viele weitere Aufgaben im Körper. Daher hätte ich nie gedacht, dass es sich um das Orange-Gen handeln könnte. Mutationen der Proteinstruktur wären für die Katze wahrscheinlich schädlich.“

Sasakis Team vermutete vielmehr, dass die Mutation die Aktivität des Gens veränderte. Mit Unterstützung lokaler Tierärzte untersuchten sie Hautgewebe von vier dreifarbigen Katzen und stellten fest, dass ARHGAP36 in Melanozyten – den pigmentbildenden Zellen der Haut – im Gewebe orangefarbener Flecken deutlich aktiver war als im Gewebe schwarzer oder weißer Flecken.

„Das deutet darauf hin, dass dieser DNA-Abschnitt, wenn er vorhanden ist, normalerweise die ARHGAP36- Aktivität unterdrückt“, sagt Sasaki. „Fehlt er, bleibt ARHGAP36 aktiv.“

Weitere Analysen zeigten, dass eine hohe ARHGAP36- Aktivität mit einer reduzierten Aktivität vieler Gene einhergeht, die an der Melanogenese beteiligt sind, dem Prozess, der Pigmente in Haut und Haar produziert. Das Team geht davon aus, dass diese Verschiebung durch einen noch unbekannten Mechanismus die Pigmentproduktion von dunklem Eumelanin zu helleren Phäomelanin lenken könnte, wodurch orangefarbenes Fell entsteht.

Da ARHGAP36 in vielen Bereichen des Körpers aktiv ist, unter anderem in Bereichen des Gehirns und der Hormondrüsen, ist es möglich, dass die orange Variante an anderer Stelle Verschiebungen der Genaktivität verursacht und so mehr als nur die Fellfarbe beeinflusst.