黑变病

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TUhjnbcbe - 2023/9/7 21:37:00
北京中科白殿疯醫院 https://mjbk.familydoctor.com.cn/bjbdfyy/

作者/郑涛,韩策

大家经常走斑马线,应该有印象斑马线是在黑色的道路上刷白漆,就是黑底白纹。那么问题来了,斑马是黑底白纹还是白底黑纹?

如果你扒开斑马的毛发,就会发现,它们的皮肤是黑色的。但斑马并不是黑底白纹,因为你看到的黑色纹路是黑色的毛长在了黑色皮肤上的,所以斑马是黑底黑白纹。

在自然界中,除了斑马,还有很多动物身上有斑点、条纹,比如牛、金钱豹,甚至是家养的宠物猫、狗,等等,这些绚丽的皮毛图案令人着迷。那么这些美丽的动物皮毛图案是如何形成的?能否人为设计制作一些近似于动物斑纹的图案作为动物皮毛的替代品呢?

基因是斑图的画笔

不同的物种有独特的斑图特点,即使是同一物种,不同个体的斑图也存在差异,具有只属于自己的独特图案和条纹、斑点。这也是在漫长的生物进化过程中,出现的生物多样性的特点。

动物各种不同的花纹与色素的分布有关,这是漫长的进化结果。动物的斑图花纹有隐藏、迷惑的作用。比如,中国的奶牛以“黑白花奶牛”为主,是用荷斯坦牛和中国*牛杂交,通过长期选育得到乳用型奶牛品种;斑马的条纹在其奔跑的时候会产生特殊的视觉效果,给追捕者制造视觉障碍以便顺利逃脱。而藏身于丛林中的豹子,由于有身上的斑点图案作伪装,才能在狩猎的过程中出奇制胜。

从生命科学的视角,早在年,美国科学家沃森(J.Watson)和英国科学家克里克(F.Crick)发表论文,正式提出DNA双螺旋结构模型,自此打开了基因世界的大门。发现了DNA对生命中信息传递的重要性,基因对性状的控制成为生命的奥秘所在。年人类基因组计划的测序工作完成,揭开了人体2.5万个基因,30亿个碱基对的秘密。基因可以决定性状,成为科学界的共识。随着科学和技术的发展,在生命科学的研究领域,对于不同生物不同性状的基因调控机理研究成果日益增多,其中对于毛皮动物毛色调控基因的研究越来越深入。

DNA双螺旋结构模型示意图

研究发现,动物的毛色主要是由黑色素细胞产生的黑色素的种类和分布决定。哺乳动物黑色素细胞能产生两种不同类型的黑色素,最重要的是呈现*、红棕色的褐黑素和呈现黑、棕色的真黑素,褐黑素与真黑素的质量和比例决定了毛发和皮肤的最终颜色的数量比例和分布。

而调控毛皮动物毛色的主要候选基因有很多,MC1R基因、Agouti基因、TYR基因等超过种基因对于动物毛色有影响,其中MC1R基因和Agouti基因是研究较早,并已证实能调控哺乳动物毛色变异的关键基因。

黑色素形成及黑色素细胞的移动

不同生物的MC1R基因序列存在差异,这些差异多由突变造成,会引起动物毛色的变化,并能遗传给后代,MC1R基因作为控制毛色的重要候选基因之一,引起了广泛

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