Após 60 anos, geneticistas identificam o gene Arhgap36 por trás da coloração marmelada em gatos domésticos

Depois de 60 anos de procura, geneticistas finalmente conseguiram apontar o gene responsável pela coloração “marmelada” em gatos domésticos.

Dois grupos de investigação, trabalhando de forma independente, concluíram que o pelo em tons intensos de laranja nos nossos felinos muito estimados provavelmente surge por causa da ausência de um segmento de ADN numa região do genoma do gato que não codifica proteínas.

"Tem sido um mistério genético, um quebra-cabeça", disse o geneticista Greg Barsh, da Universidade Stanford, a Sara Reardon na Science em 2024, quando os resultados apareceram pela primeira vez em estudos em pré-publicação.

Como a deleção de 5 kb altera a expressão de Arhgap36

Barsh e colegas observaram que células da pele de onde brota pelo laranja produzem 13 vezes mais ARN de um gene chamado Arhgap36 do que células cutâneas de gatos sem qualquer pelo alaranjado.

Como a hipótese inicial era que a alteração estaria na parte do Arhgap36 que codifica proteína, a equipa esperava encontrar uma mutação nessa região. No entanto, o que apareceu foi diferente: a sequência imediatamente anterior ao gene trazia uma deleção, que, ao que tudo indica, interfere com a expressão do restante do gene.

A deleção de 5 kb apareceu em todos os gatos laranja avaliados pelos autores numa base de dados com 188 gatos, composta por 145 laranja, 6 tricolores/casco-de-tartaruga e 37 não laranja.

Um ponto, porém, era o que muitos já antecipavam. Tal como previsto há muito tempo, o gene mutado fica no cromossoma X do gato - o que ajuda a explicar por que a pelagem laranja se manifesta de modo tão distinto entre machos e fêmeas. Em geral, a maioria dos gatos totalmente laranja é macho, enquanto a maior parte das fêmeas com áreas laranja acaba exibindo padrões em mosaico com outras cores.

"Em conjunto, estas observações fornecem fortes evidências genéticas e genómicas de que a deleção de 5 kb causa o laranja ligado ao sexo", escrevem Barsh e a sua equipa no artigo.

Por que a pelagem laranja depende do sexo (cromossoma X)

Desde que humanos e gatos passaram a coabitar, há quase 10.000 anos, chama a atenção o facto de um gato preto e um gato laranja poderem ter ninhadas com uma variedade inesperada de cores.

Nessa combinação, os machos tendem a nascer sobretudo laranja ou pretos - algo relativamente intuitivo. Já as fêmeas podem apresentar o remendo típico das tricolores (preto, laranja e branco) ou o marmoreado característico das casco-de-tartaruga, com laranja “espalhado” por entre o pelo preto.

Os dois grupos confirmaram que a mutação associada ao pelo laranja fica no cromossoma X, o que explica as diferenças tão nítidas de padronagem entre os sexos.

Ao contrário dos machos, que ficam apenas com uma cópia dessa mutação no seu único cromossoma X, as fêmeas herdam duas cópias - uma em cada um dos cromossomas X recebidos de cada progenitor.

Nos mamíferos, uma das duas cópias do cromossoma X é inativada ao acaso em cada célula, evitando a expressão excessiva dos produtos desse cromossoma. Por isso, fêmeas com pelagem laranja podem acabar com tecidos cutâneos em desenvolvimento nos quais a mutação laranja está ativa, lado a lado com células vizinhas em que o cromossoma X que carrega o gene mutado foi desativado.

Em casos raros em que ambos os cromossomas X trazem a mutação, a fêmea cresce e torna-se tão inteiramente ruiva quanto um macho.

Gatos laranja também carregam uma reputação bem conhecida: a de não serem os mais brilhantes da espécie. Mas, deixando as anedotas de lado, ligações entre cor da pelagem e cognição não têm suporte científico, e não há consequências negativas óbvias desta mutação para a saúde ou o bem-estar mental.

Tricolores, casco-de-tartaruga e a mudança de pigmentos

Sabe-se que Arhgap36 pode provocar problemas de desenvolvimento noutros animais quando funciona “a mais” ou “a menos”. Ainda assim, nos gatos laranja, o que se observa é que o gene parece ficar sobre-expresso apenas em melanócitos - as células de pigmento, tanto em desenvolvimento quanto maduras.

"A diferença entre gatos casco-de-tartaruga e tricolores é a presença de uma mutação adicional de manchas brancas nas tricolores, que afeta a capacidade de melanócitos em desenvolvimento sobreviverem enquanto migram para longe da crista neural, permitindo que os clones de melanócitos que sobrevivem se expandam numa região corporal maior", explicam Barsh e colaboradores.

O segundo estudo, coordenado pelo geneticista Hidehiro Toh, da Universidade de Kyushu, também apontou Arhgap36 como o gene associado ao pelo laranja. Nesse trabalho, os autores verificaram que uma maior expressão do gene suprime genes de pigmentação, deslocando os pigmentos de eumelanina (do castanho-escuro ao preto) para os pigmentos de feomelanina (do avermelhado ao amarelado).

Esta investigação foi agora publicada na Current Biology, aqui e aqui.

Nota do editor (16 de maio de 2025): Esta matéria foi atualizada desde a primeira publicação, incluindo ligações para os artigos publicados na Current Biology. Uma versão anterior deste texto saiu em dezembro de 2024.