为什么熊猫七仔是棕色的?

熊猫七仔使得越来越多人知道有棕色熊猫的存在，中科院动物所的研究人员通过序列分析找到可能导致“大熊猫可以有彩色照片了”的真正的遗传基础。

　　

让任何人说出一些单色动物的名字，他们可能会说斑马、企鹅和熊猫。但是现在世界上有的熊猫不是黑白相间的，就像“七仔”一样，它的棕色和白色却让科学家和公众都感到意外。七仔和野生棕色熊猫都来自中国陕西省的秦岭。根据本周发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的一项研究，这种不寻常的颜色来自于它们DNA中一个色素基因上缺失的序列。与黑白熊猫家族相比，棕色熊猫有两个缩短的Bace2基因序列，导致蛋白质的破坏，而这种蛋白质通常会使它们的皮毛看起来是黑色。皮毛在细胞水平上也更稀疏，具有更小和更少的引起色素沉着的细胞器。据《自然》杂志报道，缺失的基因序列代表了遗传学上的一个新突破，因为这是第一次将缺失的基因片段与颜色的变化联系起来。

文章亮点：

被毛颜色的变化是野生动物最多样化的特征之一。因为棕色大熊猫的出现，大熊猫可以有一张彩色照片了。然而，在过去的四十年里，棕色和白色皮毛颜色的遗传基础仍然难以捉摸。我们在Bace2的第一个外显子上发现了一个25 bp的纯合缺失，这是大熊猫棕色和白色皮毛颜色变异的最可能的遗传基础。我们的研究为野生动物毛色变异的遗传基础提供了独特的见解，并将指导稀有棕色大熊猫的科学育种。

文章摘要

棕白相间的大熊猫(以下简称棕熊猫)是一种独特的毛色突变体，仅在中国陕西秦岭地区发现。然而，自1985年发现以来，其遗传机制一直不清楚。在这里，我们通过结合野外生态数据、种群基因组数据和CRISPR-Cas9敲除小鼠模型，确定了这种毛色变化的遗传基础。我们重新组装了一个基于长读的大熊猫基因组，并对35只大熊猫的基因组进行了重新测序，其中包括两只棕色大熊猫和两只与一只棕色大熊猫有关的三胞胎。我们在编码淀粉样前体蛋白切割酶的基因Bace2的第一个外显子中发现了一个25 bp的纯合缺失，这是最有可能的棕色和白色被毛颜色的遗传基础。通过对另外192只黑大熊猫和CRISPR-Cas9编辑的敲除小鼠进行PCR和Sanger测序，进一步验证了这种缺失。我们的研究表明，这种突变减少了基因敲除小鼠的黑素体的数量和大小（可能在棕色熊猫毛发有同样情况），进一步导致色素减退。这些发现为野生动物毛色变异的遗传基础提供了独特的见解。