Pada tahun 2024, setelah 60 tahun pencarian, para ahli genetika akhirnya mengidentifikasi gen di balik warna marmalade pada kucing domestik.

Dua tim peneliti independen menemukan bulu berwarna merah menyala pada bulu cakar kesayangan kita kemungkinan besar merupakan hasil dari segmen DNA yang hilang di bagian genom kucing yang bukan pengkode protein.

"Itu misteri genetik, teka-teki," kata ahli genetika Universitas Stanford Greg Barsh kepada Sara Reardon di Science.

Barsh dan rekan-rekannya menemukan sel kulit kucing yang menumbuhkan bulu jingga mengekspresikan RNA 13 kali lebih banyak dari gen yang disebut Arhgap36, dibandingkan dengan sel kulit dari kucing yang tidak berbulu jingga.

Berharap menemukan bagian pengkode protein dari gen Arhgap36 yang terlalu produktif telah bermutasi, para peneliti terkejut menemukan bahwa urutan sebelumnya yang mengandung penghapusan, mungkin memengaruhi ekspresi gen lainnya.

Penghapusan 5 kilobase terdapat pada setiap kucing oranye yang diteliti para peneliti dari basis data 188 kucing, yang mencakup 145 kucing oranye, 6 kucing calico/tortoishell, dan 37 kucing non-oranye.

Satu temuan tidak mengejutkan. Seperti yang telah lama diprediksi, gen yang bermutasi terletak pada kromosom X kucing, yang menjelaskan mengapa warna oranye tampak sangat berbeda antara kedua jenis kelamin.

Kebanyakan kucing oranye adalah jantan, sementara kebanyakan kucing betina dengan sedikit bulu oranye berakhir dengan tambal sulam warna yang berbeda.

"Secara keseluruhan, pengamatan ini memberikan bukti genetik dan genomik yang kuat bahwa penghapusan 5 kb menyebabkan oranye terkait jenis kelamin," tulis Barsh dan tim dalam makalah mereka.

Sejak manusia pertama kali hidup berdampingan dengan kucing hampir 10.000 tahun yang lalu, sudah menjadi keingintahuan bahwa kucing hitam dan kucing oranye dapat menjadi induk bagi berbagai macam warna anak kucing yang tak terduga.

Anak kucing jantan dari pasangan ini sebagian besar berwarna oranye atau hitam, seperti yang mungkin diharapkan.

Namun, anak kucing betina dapat memiliki bercak-bercak hitam, oranye, dan putih seperti belang-belang calico, atau bercak oranye seperti kulit penyu yang tersebar di bulu hitam.

Kedua tim mengonfirmasi bahwa mutasi yang menyebabkan bulu oranye ada pada kromosom X, itulah sebabnya perbedaan yang jelas dalam pola warna dapat muncul di antara kedua jenis kelamin.

Tidak seperti jantan yang hanya memiliki satu salinan mutasi ini pada kromosom X tunggalnya, betina memiliki dua salinan, satu pada setiap kromosom X yang mereka terima dari setiap induk.

Mamalia secara acak menonaktifkan salah satu dari dua kromosom X di setiap sel mereka untuk menghindari ekspresi produk kromosom yang berlebihan.

Hal ini menyebabkan kucing oranye betina memiliki mutasi oranye aktif di beberapa jaringan sel kulit yang sedang berkembang, tepat di sebelah sel tetangga tempat kromosom X dengan gen yang bermutasi dinonaktifkan.

Pada kesempatan langka ketika kedua kromosom X membawa mutasi, kucing betina tumbuh menjadi bola api berbulu yang berwarna merah seperti kucing jantan.

Kucing oranye kebetulan memiliki reputasi yang menggelikan karena tidak menjadi yang paling cerdas di antara spesiesnya.

Selain anekdot, hubungan antara warna kucing dan kognisi tersebut tidak didukung secara ilmiah, tanpa konsekuensi negatif yang jelas dari mutasi ini terhadap kesehatan atau kesejahteraan mental.

Arhgap36 diketahui menyebabkan masalah perkembangan pada hewan lain ketika fungsinya berlebihan atau kurang.

Namun tampaknya pada kucing oranye, gen tersebut diekspresikan secara berlebihan hanya dalam sel pigmen yang sedang berkembang dan matang yang disebut melanosit.

"Perbedaan antara kucing tortoiseshell dan calico adalah adanya mutasi bercak putih tambahan pada calico yang memengaruhi kemampuan melanosit yang sedang berkembang untuk bertahan hidup saat mereka bermigrasi menjauh dari puncak saraf, yang memungkinkan klon melanosit yang bertahan hidup untuk berkembang di wilayah tubuh yang lebih besar," Barsh dan rekan-rekannya menjelaskan.

Studi kedua, yang dipimpin oleh ahli genetika Universitas Kyushu Hidehiro Toh, juga mengidentifikasi Arhgap36 sebagai gen bulu kucing oranye.

Mereka menemukan ekspresi gen yang lebih besar ini menekan gen pigmen warna, menggeser pigmen eumelanin coklat tua hingga hitam ke pigmen pheomelanin kemerahan hingga kuning.