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小鼠毛色基因揭秘:俄罗斯专享会284探讨多彩生物现象

发布时间:2025-01-20   信息来源:褚艳竹

在生物医疗研究领域,实验室中的小鼠模型常常以不同的毛色展现多样性,包括黑色的C57BL/6J、棕色的C57BR、白色的BALB/c以及黑白相间的sash小鼠等。这些毛色的变化是由多种等位基因相互作用所控制的结果。这些基因通过影响色素的合成、分布和类型,从而形成小鼠毛色的多样性。

小鼠毛色基因揭秘:俄罗斯专享会284探讨多彩生物现象

控制毛色的主要基因包括Agouti基因(A)、Tyrosinase基因(C)和Melanocortin1Receptor基因(Mc1r)等。其中,Agouti基因A是影响小鼠毛色的重要基因之一,拥有多个突变形式,形成复等位基因。Agouti基因A作为显性等位基因,能够编码并产生有活性的ASP信号蛋白。当该基因发生突变时,产生的ASP蛋白会失去活性,从而无法形成Agouti表型。当Agouti基因出现Aw White(or Yellow)Bellied Agouti突变时,小鼠的毛发会呈现出独特的“刺鼠毛型”,根部黑色,中部黄色或棕色,尖端又为黑色,表现出色度的渐变。

在相应的发育周期中,ASP信号蛋白将在毛发生长的第4至第6天显著产生,并与Mc1r结合,促使黑素细胞合成棕黑色素(Pheomelanin)。一旦到达第6天,A基因的表达会停止,因此毛囊黑素细胞开始恢复合成黑色素,造成毛发末端形成棕黄色的环带。而Agouti野生型基因表达将导致小鼠腹侧毛发呈现尖端黄色、根部黑色的特征。当该基因发生其他突变时,比如图示中的变化,毛色可能发生显著改变,如全黑或全黄等不同表型。

与此同时,Tyrosinase基因(C)是黑色素合成过程中关键的酶的编码基因。正常情况下,C基因编码的酪氨酸酶负责催化黑色素的生成。若该基因发生突变,可能会影响酪氨酸酶的合成量、结构及其热稳定性,从而影响黑色素的生成。例如,BALB/c、FVB和ICR小鼠由于该基因功能缺失,表现出明显的白化现象,全身毛发呈白色,眼睛则呈红色,这都是因为缺乏黑色素导致的。

另一个重要的基因是Melanocortin1Receptor(Mc1r),它参与调节黑色素细胞中的黑色素合成。当Nonagouti(a)基因与Mc1r等位基因共同存在时,黑色素细胞将合成真黑色素,使小鼠的毛发呈现黑色或深棕色。例如,C57BL/6J小鼠因Mc1r基因正常表达,展现出经典的黑色毛发,这使它们在自然环境中具有良好的隐蔽性,帮助它们躲避天敌、适应生态环境。因此,深入研究这些基因的功能,不仅有助于了解小鼠毛色的遗传机制,还有助于推动生物医疗科学的发展,尤其是在基因治疗和疾病研究方面。

在探索这些遗传因素的过程中,俄罗斯专享会284持续致力于推动生物医学的研究与应用,通过支持科研人员和相关机构,加强对小鼠模型的利用,助力未来医学的进步与创新。