Ile chromosomów ma kot??
Wygląd kotów zależy od zestawu chromosomów. Najnowsze technologie pozwalają nie tylko dowiedzieć się, jak pojawił się dany kolor czy rasa, jaki gen odpowiada za daną cechę, jak hodować koty, aby uzyskać piękniejsze i bardziej użytkowe okazy, ale także stworzyć zupełnie nowe, nietypowe cechy dla dzikiego zwierzęcia.
Wygląd kotów zależy od zestawu chromosomów. Najnowsze technologie pozwalają nie tylko dowiedzieć się, jak pojawił się dany kolor czy rasa, jaki gen odpowiada za daną cechę, jak hodować koty, aby uzyskać piękniejsze i bardziej użytkowe okazy, ale także stworzyć zupełnie nowe, nietypowe cechy dla dzikiego zwierzęcia.
Genetyka
Pojęcie chromosomu jest bardzo trudne do odkrycia bez podstawowej wiedzy z zakresu genetyki.
Genom - zbiór informacji genetycznej o organizmie. Po bliższym zbadaniu można go znaleźć w prawie każdej komórce. Największym skarbnicą wiedzy o budowie różnych części komórki jest chromosom, czyli specjalna struktura jądra komórkowego. Reszta genomu (37 genów) jest przechowywana poza jądrem. Chromosom to nic innego jak złożony zespół kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) i białek.
Właściwości chromosomów, takie jak kształt, liczba i struktura, są indywidualne i stałe dla danego gatunku i reprezentują zestaw gatunków chromosomów. Komórki płciowe (plemniki i jaja) zawierają haploidalny (pojedynczy) zestaw chromosomów. Z kolei pozostałe komórki organizmu są diploidalne (mają podwójny zestaw chromosomów). Każdy chromosom ma swoją własną parę. Te pary nazywane są homologami.
Zestaw chromosomów u kota domowego wynosi 19 par. Osiemnaście z nich to kompletne homologi (autosomy). Dziewiętnasta para chromosomów płci to ta sama XX (kobieta) lub X i Y (męska).
Genom kota składa się z 38 chromosomów.
Obecność pojedynczego zestawu chromosomów w komórce zarodkowej jest niezbędna do przeniesienia cech od obojga rodziców. Przyczynia się to do rozwoju braku tożsamości zwierząt, pojawiania się nowych cech i właściwości oraz, podobnie jak mutacje, służy jako materiał do selekcji naturalnej.
Komórki płciowe przechodzą przez etapy rozwoju, które nie są podobne do etapów normalnych (somatycznych) komórek. Zawierają mejozę zamiast mitozy i następuje rekombinacja genów. W wyniku podziału, przebiegającego w dwóch etapach, nie powstają dwie, ale cztery komórki z jednym zestawem chromosomów.
Każda zmiana pokoleń naznaczona jest redystrybucją chromosomów ojcowskich i matczynych, dlatego można śmiało mówić o przechowywanej w nich informacji genetycznej.
DNA
Informacja genetyczna jest przechowywana w makrocząsteczce DNA, która składa się z następujących związków organicznych:
- Timin.
- Cytozyna.
- Adenina.
- Guanina.
Te „cegiełki” składają się z dezoksyrybozy, zasady azotowej i reszty fosforanowej. Każda pojedyncza kombinacja nazywana jest nukleotydem.
Gen
„Ściana” jest zbudowana z „cegieł”, co nazywa się genem. Omówienie tej koncepcji jest integralną częścią współczesnego życia. Możesz o nim usłyszeć w telewizji, od znajomych lub poczytać w dowolnym magazynie. Żywność GM jest używana jako środek odstraszający. Ale większość ludzi nawet nie wie, o czym mówi.
Gen to fragment DNA, który jest odpowiedzialny za implementację określonej cechy poprzez kodowanie białka. Tłuszcze i węglowodany są zasadniczo podobne u większości zwierząt. Osobliwość polega właśnie na sekwencji aminokwasów w pierwotnej strukturze białka, która z kolei zależy od kolejności, w jakiej „cegiełki” znajdują się w „ścianie”.
Allele - forma istnienia genów. To z obecności określonego allelu w genomie dokładnie objawia się ta cecha. Na przykładzie łatwiej wszystko zobaczyć. Za kolor sierści odpowiada gen „A”. Jego dominująca (supresyjna) forma pośredniczy w czerni, a recesywna (tłumiona) biel. Jeśli ojciec lub matka przekażą kotu przynajmniej jeden dominujący allel, kot będzie czarny. Obecność homozygotycznych (z dwoma allelami tego samego typu) zwierząt recesywnych jest bardzo rzadka i są one bardziej cenione przez ludzi.
Hodowla nowych ras
Różnorodność kotów jest zaskakująca. Stanowi podstawę działalności człowieka w wielu branżach i dziedzinach.
Na długo przed odkryciem struktury DNA przez laureatów Nagrody Nobla Watsona i Cricka w 1956 roku, ludzie empirycznie opracowali podstawy genetyki. Zaczęli wybierać te osobniki, których cechy najbardziej im się podobały. Krzyżując podobne zwierzęta, osiągnęli wykluczenie pewnych cech z genotypu (nietypowy wzór, kolor oczu, obecność jasnych plam, biała, czarna, niebieska, a nawet czerwona wełna, a czasem jej brak). Eksperymenty te ustąpiły miejsca znakom, które stały się znakiem rozpoznawczym znanych dziś ras:
- Maine Coon (Ameryka Północno-Wschodnia).
- Rosyjski niebieski (Anglia i Rosja).
- Kot perski (Persja).
- Kot angielski (brytyjski) (UK).
- Krótkowłosy abisyński (Egipt).
- Ragdolle (Kalifornia).
- Sfinks (Kanada, Meksyk, Ameryka, Indie).
- Egzotyczny krótkowłosy (USA).
Wkład naukowy
Naukowe wyjaśnienia tych wzorców zostały ujawnione później. Co więcej, prace wciąż trwają. Jeden z pierwszych wyników dotyczących dekodowania genomu kota pojawił się w 2007 roku. W tej chwili odszyfrowano 65% wszystkich genów. Naukowcy doszli do wniosku, że wartość liczbowa liczby zidentyfikowanych genów kota wynosi 20285. Sugeruje to, że przybliżona wielkość całkowitej puli genów kota wynosi trzydzieści tysięcy.
Koty bardzo wyraźnie ilustrują prawa genetyki. Ich duża liczba, rozproszenie, różnica w kształtach i kolorach prowadzi do zrozumienia i rozszyfrowania praw genetyki. Stworzono kompletne mapy kocich genów.
Rozwój historyczny
Bardzo ciekawe i nieoczekiwane wyniki uzyskano z porównania składu genetycznego chromosomów kotów i innych ssaków. Okazało się, że kot, podobnie jak człowiek, w ciągu 80-90 milionów lat ewolucji od wspólnego przodka raczej nieznacznie przestawił swoje chromosomy.
Trudno w to uwierzyć, ale kot jest filogenetycznie (w procesie historycznego rozwoju) bardzo zbliżony do konia. W końcu wspólny przodek konia i kota żył później niż wspólny przodek konia i krowy. Kot domowy pojawił się jako odrębny gatunek około 5 milionów lat temu.
Pomimo tego, że materiał genetyczny pozostaje niezmieniony w kontekście makroewolucyjnym, koty okazały się wśród ssaków mistrzami pod względem częstości rekombinacji genetycznej – redystrybucji genów poprzez wymianę skrawków sparowanych chromosomów. Rekombinację można nazwać najważniejszym dostawcą nowych kombinacji genów, które są podstawą selekcji naturalnej, procesów mikro- i makroewolucyjnych.
Sztuczna selekcja
Istnieje wiele pytań dotyczących hodowli zwierząt. Jeden z nich został zapytany w 2001 roku przez pierwszego sklonowanego kota, trafnie nazwanego CC (Carbon Copy) lub po rosyjsku Carbon Copy. W obecności identycznego materiału genetycznego kalka nie miała plam, które zdobiły oryginał. Naukowcy wymijająco kojarzyli to z indywidualnymi cechami rozwojowymi. Wiadomo było też, że klonowane zwierzęta nie żyją długo. A potem naukowców czekała niespodzianka: kotka żyła ponad 8 lat i urodziła trzy kocięta.
Sztafetę odebrali Koreańczycy, którzy po raz pierwszy sklonowali kota w 2004 roku. Na tym nie poprzestali. Zmieniając strukturę genetyczną fibroblastów, a następnie ekstrahując jądro i umieszczając je w jaju, udało im się stworzyć kocięta, które świeciły na czerwono. Wynikało to z odkrytego przez nich białka fluorescencyjnego.
Kot jest ważną częścią życia człowieka, dlatego ten gatunek wymaga szczególnej uwagi.
Badanie kotów jest bardzo obiecujące z punktu widzenia biologii, genetyki, a nawet medycyny. Koty mogą być wykorzystywane do symulacji różnych procesów patologicznych, które mogą następnie ratować ludzkie życie. Ze względu na bliski kontakt z człowiekiem koty znajdują się pod ścisłym nadzorem parazytologów i mikrobiologów.