ГЛАВА 2. ЦВЕТ И ОКРАС

Основные гены окраса (чёрный/коричневый/рыжий)

Формирование окраса у любой собаки начинается с 2 ключевых генов — B и E.
Ген B (TYRP1) представляет из себя основу окраса. Этот ген отвечает за цвет эумеланина — пигмента, который окрашивает шерсть, кожу и нос (слизистые) в тёмные тона.
B (дикий тип, доминанта) обеспечивает синтез чёрного пигмента. Если у собаки есть хотя бы одна копия B, её тёмные участки будут чёрными.
b (рецессив) как мутация, которая «ломает» фермент, делая пигмент коричневым (шоколадным).
Примером служат шоколадный лабрадор (bb) и коричневый доберман.

Главным правилом считается, что коричневым (bb) собака может быть лишь в том случае, если она не рыжая. То есть ген b работает только тогда, когда есть, что красить в тёмный цвет.
Ген E (MC1R) определяет чёрный/рыжий (рецессивный). Является геном «выключателем». Он контролирует, будет ли клетка производить тёмный пигмент (эумеланин) или переключиться на рыжий (феомеланин). Мутация в гене MC1R приводит к тому, что клетки, вырабатывающие пигмент, производят жёлтый пигмент, называемый феомеланином. Генотип ee может проявляться по-разному и зависит от сторонних модификаторов, определяя оттенки от жёлтого или красного до более тонких различий (абрикосовые оттенки, кремовые или белые), что зависит от породы, — заложенных в породе модификаторов.

Обозначение	Наименование	Описание
Em	Маска	Доминантный вариант. Даёт чёрную маску на морде (к примеру, у догов, малинуа, немецких овчарок, боксёра, мопса и др.), остальная собака может быть рыжей (доминантно), чепрачной, волчьей/зонарной.
E	Дикий тип	Классический вариант. Позволяет собаке быть и чёрной/коричневой, и зонарной (волчьей), и рыжей, в зависимости от других генов, — в частности от гена Agouti (A).
e	Рецессивный рыжий	Мутация «отключения». Если у собаки генотип ee, её клетки кожи не могут воспроизводить чёрный пигмент в целом. Остаётся только проявление на слизистых.

Доминирование аллелей представлено линейно: Em>E>m.
Взаимодействие генов B и E является иерархическим, интересным. Ген B делает пигментацию либо чёрной, либо коричневой, а ген E разрешает или запрещает производство этого пигмента.
Из этого происходит следующее правило: ген E стоит выше в иерархии. Если ген E распоряжается, что чёрный/коричневый не воспроизводим, то гену B будет нечего красить. Пигмент не синтезируется в принципе.

Генотип по E-локусу	Генотип по B-локусу	Что происходит?	Какой окрас увидим?
E/- (работает)	B/- чёрный	Чёрный пигмент производится, и он чёрный.	Чёрный
E/- (работает)	b/b коричневый	Чёрный пигмент производится, но он «сломан» и проявляется как коричневый.	Коричневый
e/e (выключен)	B/- чёрный	Производство пигмента отключено. Гену B нечего красить.	Рыжий,палевый разных оттенков. Нос остаётся чёрным
e/e (выключен)	b/b коричневый	Производство пигмента отключено. Гену B нечего красить, коричневый пигмент не синтезируется.	Рыжий, палевый разных оттенков. Но в этом случае нос будет коричневым (печеночнымПиг)

Используя таблицу 4 можно сделать простой вывод о том, как можно отличить ee на чёрной и коричневой основе.

Если вы видите перед собой рыжую собаку, следуйте следующему списку:

• Посмотрите на её нос, веки, подушечки лап.
• Если нос чёрный, то перед вами рыжая собака с генотипом B/- ee. Она несёт чёрный ген, заблокированный рецессивным рыжим.
• Если нос коричневый, — печеночный, телесный, розовато-коричневый, — перед вами рыжая собака с генотипом b/b ee. Она не только рыжая, но и на шоколадной основе. У такой собаки вы не найдёте чёрного пигмента на коже или шерсти.

Рисунки шерсти: агути, пегость, крап, мрамор, возрастное поседение

Агути или ASIP. Общая информация, основные а

Ген Agouti (официальное название — ASIP, Agouti Signaling Protein) примечателен тем, что он создаёт рисунок (паттерн окраса). Его особенность заключается в том, что он создаёт сложные узоры пигментации на теле и на каждом отдельном волоске. Если ген E (MC1R) решает, быть собаке тёмной или рыжей, то ген A определяет, где именно на теле собаки будет тёмный цвет, а где — рыжий.
1. «Переключатель». Работает как локальный переключатель между двумя типами пигмента прямо во время роста. Белок, производимый этим геном, может блокировать сигнал к выработке тёмного пигмента (эумеланина), заставляя клетку производить рыжий (феомеланин).
2. Создание рисунка. Именно благодаря агути мы видим собак с подпалом (доберманы), чепраком/седлом (немецкие овчарки чепрачного окраса) или зонарным окрасом (немецкие овчарки зонарного окраса, чехословацкий волчак).
3. Зависимость от других генов. Ген агути работает только в том случае, если ему не мешают иерархически выше находящиеся гены. Если собака рыжая (ee по локусу E) или сплошная чёрная из-за гена K, то рисунки просто не будут видны.
Существуют 2 классификации обозначения аллелей локуса Agouti: традиционная и новая (от 2021 года). Их отличие состоит только в уточнении конкретного проявления рисунка на шерсти собаки с точки зрения биологии. Новая классификация основывается на выявлении множества рецессивных аллелей, полигенных факторов и взаимодействия генов между собой.

Новая классификация (с 2021+)	Старая классификация (традиционная)	Генотип (комбинация промоторов)	Как выглядит собака?
DY (Dominant Yellow) (Доминантный рыжий)	Ay (Sable, Fawn, Соболиный)	VP1-HCP1	Собака выглядит рыжей или палевой, но часто с затемнёнными кончиками волос (соболиный оттенок). Типичен для большинства «рыжих» дворняг, шелти, колли, некоторых бордер колли, иных овчарок
SY (Shaded Yellow) (Затененный рыжий)	Ранее не выделяли отдельно, входил в Ay	VP2-HCP1	Очень похож на DY, но с более выраженными черными кончиками на спине. Раньше их часто не различали без теста. Встречается у корги, колли, шелти, иногда у бельгийских овчарок малинуа, прочих овчарок.
AG (Agouti) (Агути, Волчий)	aw (Wild sable, Wolf grey)	VP2-HCP2	Классический «дикий» окрас. Каждый волосок имеет зонарное окрашивание (светлое основание, темная середина, светлый кончик или наоборот). Это окрас хаски «волчьего» окраса, немецких овчарок зонарного типа, сиба ину окраса сезам
BS (Black Saddle) (Черное седло)	as или at (Saddle tan)	VP1-HCPx (с потерей функции HCP)	Рыжий цвет занимает бока и конечности, а черный — спину в виде «попоны» или «седла». С возрастом седло обычно увеличивается. Характерен для некоторых гончих, немецких овчарок чепрачного окраса, эрдельтерьеров, встречается у дворняг.
BB (Black Back) (Черная спина)	at (Black-and-tan, Подпалый)	VP2-HCPx (с потерей функции HCP)	Чёрно-подпалый окрас. Черный цвет занимает почти все тело, а рыжий есть только в строго определенных местах (брови, грудь, лапы, под хвостом). Породы: Доберманы, ротвейлеры, таксы, австралийских пастушьих собак (хилер), босерон, иных овчарок.
a (Recessive Black) (Рецессивный черный)	a (Recessive black)	HCP полная потеря функции	Редкий вариант. Собака выглядит сплошной черной (или коричневой, если сработал ген B). Это «отключение» гена приводит к тому, что рыжий цвет не проявляется совсем. Встречается у немецких овчарок чёрного окраса, бордер колли и др.

Пегость или MITF

Если гены A, B и E отвечают за то, какого цвета пигмент и где его наносить, то ген S отвечает за то, будет ли в этом месте кожа вообще иметь пигментный клетки.

Это принципиально иной механизм, в отличие от вышеперечисленных, так как пегость представляет из себя не «непрокрашенные» волосы, а участки, где меланоциты, — клетки, производящие пигмент, — отсутствуют с самого начала развития.

Локус S — Spotting — пятнистость. Представляет из себя группу генетических вариантов, контролирующих количество и расположение белых пятен на теле собаки. Он связан с геном MITF (Microphthalmia-Associated Transcription Factor), который выступает главным «включателем» для производства маланоцитов. Если он работает неправильно или в недостаточном количестве, то клетки-предшественники меланоцитов не добираются вовремя до определённых участков кожи эмбриона, — грудь, шея, лапы, кончик хвоста, — и погибают. В конечном итоге, на этих местах вырастает белая шерсть, а кожа под ней розовая, не содержащая пигмента.
Длительное время в традиционной классификации считалось, что существует 4 основных аллеля пегости, выстроенных в иерархию от полного отсутствия белого до почти полностью белой собаки.

Обозначение аллеля	Наименование	Описание
S	Сплошной окрас	Доминанта. Нет или практически нет белых пятен.
Si	Ирландская пегость	Белые пятна на груди, шее, лапах и кончике хвоста — первичные центры депигментации.
Sp	Пегий	Белый общий фон с большими цветными пятнами. Белый цвет составляет до 60% от тела.
sw	Экстремальная пегость	Крайняя степень пятнистости, практически полностью белая собака.

В гене MITF есть конкретная мутация — вставка мобильного генетического элемента (SINE). Чем больше таких вставок в генотипе, тем сильнее нарушается производство белка MITF, а значит, тем меньше пигментных клеток (меланоцитов) доберется до кожи эмбриона.
— 0 копий (N/N): Ген работает на 100%. Меланоциты заселяют всё тело. Собака сплошного окраса.
— 1 копия (N/SINE): Ген работает примерно на 50% от нормы. Этого достаточно, чтобы закрасить большую часть тела, но самых дальних точек (грудь, лапы, шея) меланоциты достигают с трудом. Появляются белые отметины.
— 2 копии (SINE/SINE): Ген работает очень слабо. Меланоциты не могут распространиться далеко от позвоночника эмбриона. Собака имеет огромные белые области (часто белый корпус с цветной головой).

Другие формы белой пятнистости

Предполагается наличие иных рядов мутаций, которые вызывают нечто напоминающее белую пятнистость. Некоторые из них обнаружены у колли, шелти, бордер колли и некоторых других пород собак, которые оказываются гомозиготны S/S, но имеют характерный ирландской пегости обширный воротник. Данный тип пятнистости пока не идентифицирован в отдельный локус.

Белая пятнистость немецких овчарок, связанная с геном KIT является уникальным явлением, известным как панда.

Ниже будет приведена для сравнения таблица 7 для сравнения MITF (S) и KIT (пегости панды).

Признак	Обычная пегость (S-локус / ген MITF)	Пегость «Панда» (ген KIT)
Ген	MITF (фактор транскрипции)	KIT (рецептор тирозинкиназы)
Тип наследования	Аутосомный неполно доминантный	Аутосомно-доминантное
Летальность	Гомозиготы жизнеспособны	Гомозиготы летальны (эмбрионы погибают)
Происхождение	Древние мутации, распространены у многих пород	Спонтанная мутация de novo (возникла примерно в 2000-х у одной собаки в США)
Рисунок	Варьируется (ирландская пятнистость, пегость)	Специфический рисунок: белая морда (часто «расщепленная»), воротник, белые лапы и кончик хвоста
Распространение	Широко распространена	Встречается только у немцев и их метисов, очень редко у других пород

На данной таблице мы наглядно видим, что пегость типа «панда», встречаемая у немецких овчарок, является полулетальной в гомозиготном состоянии (при наличии двух копий данного аллеля от родителей). Большая часть эмбрионов или все не развиваются должным образом ещё на ранней стадии развития, имея две копии данного признака, полученных от собак с окрасом «панда».

Также была обнаружена мутация в виде новой белой пятнистости в одной из родословных собак породы веймаранер, которая также связана с геном KIT. Заводчик стерилизовал данную собаку с мутацией и тем самым вывел из разведения.

Крап

Аутосомно-доминантный признак с неполной пенетрантностью. Обязательным условием видимого проявления крапа на собаке является наличие пегости. Обозначается аллель буквой T.

T (доминантный) — инициирует развитие крапа цвета основного окраса на белом фоне.

t (рецессивный) — отсутствие крапа.

Нередки случаи, когда собака имеет ген крапа, но из-за отсутствия пегости определить фенотипически это невозможно.

Ранее предполагалось, что чалость и крап принадлежат к одному локусу. Только в 2021 году Л. Бранкалион и соавторы статьи «Чалый, пятнистый и чистый окрас шерсти у собак ассоциируется с тремя гаплотипами вблизи гена ушеринана хромосоме CFA38», — в оригинале, «Roan, ticked and clear coat patterns in the canine are associated with three haplotypes near usherin on CFA38», — показали связь обоих признаков с геном ушерина USH2A, находящегося на 38 хромосоме, выбрав обозначение локусом T. Но более точное разделение этих двух признаков продолжается.

В научных статьях и базах данных, — к примеру, OMIA — Online Mendelian Inheritance in Animals, — крап обозначается не как локус T, а как признак «ticking», связанный с хромосомной областью CFA10: 10,771,446.11,224,879, координаты, привязанные к гену USP25.

Мрамор

Мраморный окрас представляет из себя неравномерное разбавление пигмента на случайных участках шерсти. У чёрных собак появляются серые, пепельные участки, у коричневых — розовато-бежевые, лиловые. Часто это сопровождается гетерохромией или голубыми глазами.

Часто путают с арлекином, который проявляется, как чёрные пятна на чисто белом фоне, что встречается у датских догов. Является результатом наложения гена H на ген мерля. И путают с феноменом, когда происходит осветление основного цвета в зонарном окрасе, происходит взаимодействие B/- с dd при Aw/-.

Мраморный окрас привязан к локусу M, конкретный ген — PMEL17, также известный как SILV. Локализуется на 10-ой хромосоме собаки под кодом CFA10.

В номе ген PMEL17 производит белок, который служит матрицей для правильного отложения пигмента меланина внутри меланосом — клеточных органелл, где производится пигмент.

Мутация, вызывающая мерль, — это вставка мобильного генетического элемента в ген PMEL17. Его называют SINE — короткая диспергированная ядерная вставка

Представим его работу следующим образом:

1. Нормальная работа (m). Ген PMEL17 работает стабильно. Собака сплошного окраса, без изменений в пигментации основного окраса (локусов B, A).
2. Мутация мерль (M). Вставка SINE нарушает работу гена, делая его нестабильным. Меланоциты, — клетки, производящие пигмент, — начинают работать с перебоями.
3. Мозаичность. Во время развития эмбриона в разных клетках ген PMEL17 то включается, то выключается — позволяя и запрещая пигменту появляться в этой области. Случайный характер этого процесса создаёт непредсказуемый, ассиметричный рисунок шерсти. Глаза становятся голубыми по причине того, что пигмент также не попадает в радужку.

Современные исследования показывают, что не все собаки с мерлем одинаковы. Длина той же SINE- вставки может различаться, что влияет на внешний вид.

Тип мерля	Описание	Генотип	Риски
Сплошной (Non-Merle)	Обычный окрас, нет мутации	m/m	Нет
Классический / Криптомерль (Cryptic Merle)	Мутация есть, но собака выглядит как сплошная или имеет почти невидимые глазу пятна	Mc/m	Низкие
Атипичный	Нестандартный рисунок, может быть очень мало белых/серых зон	Ma/m	Низкие/средние, что зависит от длины вставки
Стандартный	Классический мраморный рисунок с разбавленным участками	M/m	Умеренные, риски для здоровья только при вязке с другой собакой с геном мерль
Двойной	Результат вязки двух собак с мерлем. Огромные белые зоны, слепота и глухота	M/M	Критически высокие

Опасность определяется тем, что обе копии гена PMEL17 сломаны (гомозигота M/M), матрица для пигмента не работает практически нигде, что приводит к катастрофической нехватке меланоцитов во внутреннем ухе и глазах в критический период развития, что вызывает глухоту (отсутствие кровоснабжения улитки), микрофтальмию (недоразвитие глазных яблок) и слепоту, крайне высокий риск полного отсутствия пигмента, когда собака почти вся белая.

Предполагается, что мутации, нарушающие пигментацию, — мерль и пегость, — чаще возникали и закреплялись в процессе одомашнивания, так как были побочным эффектом отбора на более спокойное поведение — синдром одомашнивания.

Возрастное поседение

Локус G (Greying) отвечает за прогрессирующее возрастное осветление (поседение) шерсти, которое начинается с определенных частей тела и со временем распространяется.

Хорошими примерами являются Бедлингтон-терьеры, Керри-блю-терьеры, Йоркширские терьеры.

Локус G предполагается связан с геном USP31 (Ubiquitin Specific Peptidase 31) на 4-й хромосоме собаки. Но ещё одним из вариантов является ген KITLG на 15-ой хромосоме. В недавно опубликованном исследовании было показано, что вариации в гене KITLG с эумеланиновым типом окраса, связаны с интенсивностью пигментации вдоль стержня волоса, интенсивностью феомеланина у некоторых пород, а также с вариациями окраса у пуделей.

Долгое время механизм посветления йоркширских терьеров оставался загадкой. Его называли «геном йорков» или просто «локусом постепенного осветления». В 2010-х годах полногеномный анализ (GWAS) наконец указал на область гена USP31. Мутация оказалась специфичной и древней, распространенной у многих пород, но с разной экспрессией.

Точный биохимический механизм пока до конца не изучен, но установлена главная роль USP31:

• Функциягена: USP31 кодирует фермент (убиквитин-специфичную протеазу), который участвует в деградации белков внутри клеток.
• Связь с пигментом: Ученые предполагают, что мутация в USP31 влияет на стабильность или срок жизни ферментов, производящих эумеланин (черный/коричневый пигмент). С возрастом клетки (меланоциты) начинают хуже справляться с синтезом сложного черного пигмента и переходят на более простой и светлый (феомеланин) или вообще прекращают его производить в некоторых волосах.

Наследование признаков G-локуса до конца не укладывается в простую менделевскую схему, но текущие данные говорят о следующем:

• Тип: Аутосомный неполностьюдоминантный или дозозависимый (как у MITF).
• Аллели (гипотетически):

G — осветление происходит (доминантный эффект).

g — осветления нет, собака сохраняет врожденный окрас.

Однако, в отличие от четкого локуса K, здесь большую роль играют гены-модификаторы и породный фон. У йорков эффект сильный, у мальтезе — умеренный (исчезает только палевый налет), у некоторых пород он может вообще не проявляться, даже если ген присутствует.

Порода	Окрас щенка	Взрослый окрас	Механизм действия G-локуса
Йоркширский терьер	Черный с рыжим подпалом.	Голубой (серый) с золотистым подпалом.	Черный эумеланин осветляется до серого (голубого), рыжий подпал становится ярче и расширяется.
Мальтийская болонка	Белый, но часто с палевыми ушами.	Чисто белый.	Остаточный рыжий пигмент на ушах полностью исчезает.
Бедлингтон—терьер	Темно-голубой или печеночный.	Голубой, песочный или блю-энд-тен.	Радикальное осветление всего корпуса, меняющее цвет полностью.
Пудель (редко)	Черный.	Серебристый (у некоторых линий).	Постепенное осветление черного до серебра.

Помимо всего прочего, ген активно взаимодействует с другими локусами.

На чёрном (B/-) происходит осветление до голубого, серого различных оттенков.
На коричневом (b/b) производится осветление до изабеллового или почти песочного оттенка.
На рыжем (e/e и Ay) эффект малозаметен или влияет на интенсивность окраса, убирая «рыжину», ослабляя её проявление.
В паре с D-локусом (осветлением) возможно наложение G, которое даст очень светлые, пастельные тона окраса.

Локус G, как итог, является генетическим регулятором времени, когда именно пигмент перестанет производиться в шёрстном покрове.

Примечательно, что собаки, гомозиготные по доминантному признаку (G/G) гораздо раньше и интенсивнее сереют, чем собаки с генотипом G/g.