狗狗为什么皮是黑色?
我家有两只小泰迪,一只是纯黑色的,一只是灰白色的。先来说说黑狗的情况吧! 基因决定毛色(来自知乎用户) 黑色是最常见的犬类毛色之一,由单基因决定,该基因位于控制毛囊颜色的蛋白基因族中,称为eumelanin或真黑色素,由黑素细胞合成并存储在毛囊的毛干中。
除黑色外,由这个基因还可以产生深棕色、浅棕色等毛发颜色。而另外90%以上的其他毛色都是由其他基因决定的,如白色由W和Ww两个基因控制,红色由R和Rr控制,橘色由C和Cr控制等等。 遗传学家已经确定了15个与毛色有关的基因位点,这些位点的突变可以造成不同的毛色表现形式,其中与黑色有关的基因位点有8个。目前研究最深入的就是与黑色有关的一个基因位点--MC1R。这个基因位于X染色体上,男性有一条X染色体,因此只要有一个基因片段发生变化就会导致色素沉积减少,使得毛发褪色变为黄色;女性有两个X染色体,只要有其中一个X染色体上的基因片段变化同样会导致毛发颜色变淡。不过,虽然MC1R与黑色无关,却是影响其它毛色的关键因素,几乎所有的颜色都能在这个基因上找到痕迹。
了解了什么是黑色,再来看看导致黑狗出现的生理原因。 当毛囊中黑素细胞产生的黑色素颗粒聚集在一起时,毛发就是黑色的。而这种黑色素的生成需要酪氨酸酶的参与,这种酶能够催化酪氨酸经多巴、多巴醌等步骤最终形成黑色素。 目前发现MC1R基因能够编码两种亚基,分别叫α和β,它们共同作用调节酪氨酸酶的活性,进而影响黑素细胞的色素沉积过程。 如果给黑素细胞提供一个不能复制的MC1R基因拷贝,那么它就不会生成带有黑色的角质蛋白,从而毛发为白色;如果提供一个含有缺陷型MC1R基因的拷贝,同样也不会生成黑色的色素颗粒,使毛发呈黄色。 除了MC1R基因外,还有其他基因会影响毛发的黑色程度。
比如Ighf基因(位于6号染色体上),该基因的突变可造成毛发中黑色素的沉淀减少,导致毛发苍白;而Tyrb基因(位于12号染色体上)的突变会造成毛发中黑色素的含量下降,使毛发呈褐色。 最后来说说小白狗的问题。 引起白毛现象的原因有很多,可能是生理性的,也可能是病理性的。对于生理性白毛,一般认为是由遗传造成的,身体某些部位出现少量白色毛发,通常在头部、尾部、颈部等部位,这些部位的毛发通常颜色较浅,并且白毛发中有正常黑色的毛发。 而病理性白毛则是由于疾病因素导致的。比如甲状腺功能亢进,血液中甲状腺激素水平升高,就会刺激皮肤和毛发,使其增生变粗且呈现白色;糖尿病也会导致患者出现皮肤、毛发变白,这时需引起重视,积极治疗原发病。营养缺乏(如铁、锌、铜等微量元素缺乏)、长期暴晒、药物反应等也可能造成白毛的出现,这种情况一般没有其他症状,随着营养物质的补充、紫外线照射的减弱或者药物的停服,毛发会逐渐恢复至黑色。
狗狗的毛发黑色素主要分为真黑色(E)和淡黑色(e)两种表现形式,它们在常染色体上的座位基因是互作的显性基因,真黑色为显性基因,淡黑色为隐性基因,当真黑色基因纯合或杂合时,黑色素的形成表现为真黑色,只有在淡黑色基因纯合时,黑色素才表现为淡黑色。不同毛色的犬(如:黑色犬、灰色犬、棕色犬、花色犬等),在常染色体上存在另一对互作的显性基因B(黑色)和b(褐色),黑色基因为显性基因,褐色基因则为隐性基因。只有当黑色基因纯合时,犬的毛色才表现为黑、灰或棕色;而在黑色基因纯合时,犬的毛色只能为褐色(bebbEE或EE)。
1、在纯种犬中黑色毛发的犬占很大一部分,在一些犬种中,黑色的毛发还是该犬种认可的毛色。犬黑色毛发与人或其他动物一样,都是由毛囊根部黑色素细胞产生的黑色素所染成。毛发的毛干部分是无色透明的,而毛干基部的黑色素细胞通过毛囊的毛球伸入到毛干内,将黑色素分泌进毛干,毛干被黑色素所染;同时还分泌黑素小体进入毛干周围的角质鞘中,将角质鞘染成黑色,从而形成毛发的黑色。毛发根部的黑色素细胞来源于毛球部上皮基层的成黑色素细胞,在毛干生长时,这些成黑色素细胞发生迁移,到达毛干基部并分裂增殖,经一定的时间后成熟,成为有较强吞噬 和转运功能的黑色素细胞。
2、通过电子显微镜观察,犬的黑色素细胞在毛囊根部的外部以圆形、椭圆形和不规则多角形分散存在。成黑色素细胞形成的过程中,黑色素细胞刺激因子H具有重要作用。在毛发生长期,黑色素细胞在角质形成细胞产生分裂因子的作用下发生分裂,分裂的黑色素细胞与角质形成细胞相接触,两者之间有紧密的连接,黑色素细胞开始制造黑色素,通过形成黑素小体将其包裹后转移、融合到角质形成细胞中,将毛干染黑。另外,犬的黑色素细胞具有吞噬和转移功能,它通过包被运输机制将所合成和摄取的黑色素颗粒向角质形成细胞转移。
犬毛发黑色素合成过程所需要的酶和人与其它动物一样,主要有:鸟苷酸环化酶、腺苷酸环化酶、ACAT-1、酪氨酸激酶、三磷酸鸟苷、环一磷酸鸟苷、环-磷酸腺苷靶酶和脱色酶等。黑色素合成过程分为络氨酸途径形成黑、褐色素和卟啉途径形成红、黄色素两个途径。黑色素合成的酪氨酸途径:富含络氨酸的血浆进入黑色素细胞的内质网――在络氨酸激酶的作用下,酪氨酸被磷酸化――磷酸化酪氨酸被吸收入细胞内的黑色体――进入黑色体的磷酸化酪氨酸在酶的作用下逐步转化为二羟基吲哚(DHI)和5、6-二羟基吲哚(5、6-DHI)――两种物质在氧化聚合酶的作用下,逐步氧化聚合成黑素(Melanin)――黑素进一步在脱色酶的作用下,脱色为褐黑色的褐黑素(Eumelanin),从而形成犬毛发的黑、褐毛色。
3、犬毛发黑色素合成的卟啉途径:富含甘氨酸和谷氨酸的血桨进入毛囊――在酶的作用下,甘氨酸和谷氨酸合成血红素前体(原卟啉IX)――原卟啉IX在氧化聚合酶的作用下,逐步聚合合成红色的红黑素(Pheomelanin)――红黑素经脱羟处理,可以形成黄褐色或浅褐色的类黑素――类黑素进入角质形成细胞,将毛发染成红、黄或棕黄色,从而形成犬毛发的红、黄或棕黄毛色。在毛发黑色素的合成中,酪氨酸的途径和卟啉的途径,既相互独立又相互作用,酪氨酸途径受到卟啉途径产物类黑素的抑制,而卟啉途径则受到血浆中酪氨酸的抑制。