"Меланогенез у собак. Статья хулиганская, но зато все понятно."
Е.Пасечник

Когда я писала книгу «Окрасы собак…», то все время боролась с желанием углубиться в биохимические процессы, связанные с меланогенезом, потому как мне казалось, что иначе картинка получится неполная. Но с другой стороны – были опасения, что в этом случае книга не будет понятна широкому кругу собаководов, да еще и вещи это достаточно нудные и это могло сделать книгу совершенно нечитаемой. Зато в рамках статьи можно компактно уместить то, что пришлось бы «размазывать» по отдельным главам книги, лишь отвлекаясь от основной темы. И еще в статье можно рискнуть изложить материал в балаганной манере, что не позволительно в книге, а читателям это поможет не уснуть в процессе чтения.

Начнем ab ovo - от яйца. Вернее от яйцеклетки, а если еще точнее, то с момента слияния ее со сперматозоидом. Итак, 39 штук папиных хромосом соединились с 39-ю мамиными хромосомами и мы получили маленького «щеночка», который пока что именуется – зигота и состоит из одной-единственной огромной клетки. Счастливая яйцеклетка, реализовавшая свою жизненную программу, тут же начинает дробиться, не увеличиваясь при этом в размерах: сначала разделяется на две части, потом каждая из половинок делится еще пополам и т.д.

На первый взгляд кажется, что клетки, полученные в процессе дробления, абсолютно одинаковы – в ядре каждой из них находятся 78 штук хромосом, идентичных хромосомам соседних клеток до последнего атома, но отличие все же есть. Каждой из этих клеток досталась разная цитоплазма и, далее, это приведет к тому, что клетки обособятся в разные группы и каждая группа начнет делиться по своему собственному графику. Поэтому эмбрион будет расти в размерах не как ком дрожжевого теста, а в определенное время произойдет его дифференцировка, т.е. будет решено: где у нашего щеночка будет голова, а где хвостик; где спинка, а где животик. Приблизительно в это время, ближе к поверхности спины, от головы до самого хвостика образуется пласт клеток, в виде дорожки, называемый - нервная пластина.

Затем «дорожка» начинает сворачиваться следующим образом, и в итоге получается так называемая нервная трубка, из которой впоследствии сформируется спинной и головной мозг. Но так как дорожка эта оказалась не простая, а ковровая, то в верхней ее части образовалась бахрома – группа клеток, называемых нервный гребень.

Эта бахрома не просто так там висит, болтается – клетки продолжают делиться с завидной регулярностью и когда их становится слишком уж много, они отрываются всей группой и отправляются в путешествие. А тут и ген-регулировщик подсказывает:
- Следуйте, граждане, вниз!
Потому первые группы клеток следуют в область брюшины, где и участвуют в формировании внутренних органов: кишечника, сердца, легких и пр. В это же время в головном отделе из клеток нервного гребня образуются нейроны, слуховой и вестибулярный аппарат, многие кости черепа, железы и мышцы, в частности, мышца хрусталика глаза. Как только вся эта работа будет завершена, ген-регулировщик скомандует:
- Достаточно! Теперь всем вверх!
И последние производные нервного гребня отправятся по совсем другому маршруту, и им то и предстоит превратиться в те самые пигментные клетки – меланоциты.

Самые первые группы меланоцитов приходят в область глаза, уха и к основанию хвоста на крупе. Вряд ли это случайность, и связано лишь с тем, что к этим местам ближе всего добираться. Меланин крайне необходим для нормальной работы органов зрения и слуха, а в области крестца находится важный нервный центр. Далее группы меланобластов прибывают одна за другой, происходит окрашивание спины, боков, конечностей и хвоста (сверху вниз). Понятно, почему позже всего окрашиваются кончик хвоста и «носочки» на лапах - пока добредут туда уставшие путники. Но вот почему в числе последних закрашиваются воротник, проточина на голове, а самой последней грудная клетка в области соколка (оконечности грудины)? Возможно, это связано с тем, что миграционные пути в организме открываются в строгой последовательности. Клеткам в организме не положено разгуливать где попало, да и не разгуляешься особо, когда вокруг кипит вовсю работа: формируется костяк, мышцы, внутренние органы, кровеносная и нервная система. Тут бы по отведенной тебе дорожке успеть проскочить вовремя. А то ведь бывает, не согласуют где-то что-то на высшем уровне, ткнешься, а дорогу то и перекрыли! И остается щенок с непрокрашенными участками на теле. О проблемах пигментации, связанных с формированием и миграцией меланоцитов, достаточно много было сказано в книге, потому тут не буду тратить на это время. Будем считать, что все путешественники благополучно прибыли на места и включились в работу. Вот теперь мы и сможем рассмотреть их внимательнее. Меланоцит – это самый настоящий завод по производству пигмента. Если бы мы заглянули внутрь меланоцита, то увидели бы там тысячи и тысячи разнообразных чудиков, которые все чем-то заняты, что-то производят, что-то куда-то тащат, о чем-то друг с другом переговариваются. Самое интересное, что процесс производства пигмента зависит практически от каждого из этих тысяч работников. Если бы они все до одного работали только так как им и положено, то не тратили бы вы сейчас время на разборки с этой дурацкой генетикой, потому что все собаки на свете были бы одинакового окраса. Зато если бы закапризничать мог любой из этих тысяч, то генетика окрасов собак составляла бы несколько толстенных томов, которые смогли бы осилить лишь некоторые самые упорные собаководы. Так что будем радоваться, что только несколько белков позволяют себе менять личину - и нам легче разбираться, и окрасов у собак при этом предостаточное количество.
Если рассматривать клетку как некую производственную единицу, то естественно там должны быть руководители, рядовые работники, охрана, транспорт, поставщики и многое-многое другое. На тех, кто работает добросовестно, мы не будем обращать внимания, а познакомимся только с некоторыми оригиналами.
Первый клиент – это Меланокортин-1-рецептор или, сокращенно, Е (по имени гена кодирующего формулу этого белка). Рецептор – это тот кто ничего не делает, а лишь выслушивает волю вышестоящих инстанций и доносит ее до общественности в командной форме. Так что, вне всякого сомнения, Е – это один из руководителей завода. Он даже находится не внутри клетки, а утоп телом в клеточной мембране, поглядывая с высоты положения на процессы, происходящие во вверенном ему предприятии. И только хвост торчит наружу – это такой телефон-вертушка для связи с верхами.

И вот с недосягаемых вершин, от самого Гипофиза, несутся с током крови курьеры – Меланоцитостимулирующие гормоны (MSH). Дергают они Е за хвост, тот устраивает выволочку своим замам, а уж замы, в свою очередь, вызывают на ковер Тирозиназу. Тирозиназа на химическом языке – это катализатор, т.е. тот, кто ускоряет химические реакции в тысячи и миллионы раз. А на производственном языке – очень суровый менеджер по работе с персоналом. После нагоняя у начальства Тирозиназа выходит за всякие рамки, щелкает воображаемым хлыстом, и все работники сразу начинают носиться как угорелые. Они тащат к котлам, установленным в центре клетки, разнообразные вещества, кипит в котле варево, синтезируется тот самый меланин. Тут мы можем познакомиться с еще одним участником меланогенеза – Тирозиназа-зависимым протеином 1, или, просто В, как принято называть его у собаководов. Меланин – это полимер, т.е. огромная тяжеленная молекула, состоящая из более чем двух сотен атомов. Из школьного курса химии мы помним, что полимеры в конце синтеза всегда полимеризуются. Вот именно этим и занят в клетке белок В, он контролирует процесс полимеризации, определяя как должна скручиваться молекула. Все нормальные В-белки упаковывают меланин в продолговатые гранулы, которые в массе человеческий глаз воспринимает как черный цвет. Но однажды, тысячи лет назад, в отделе кадров (ядре клетки), где в специальных ДНК-ячейках хранятся личные дела на всех заводских работников, при копировании дела В произошла ошибка. Если в клетке оказывается упаковщик b , созданный по такому ошибочному шаблону, то он упаковывает меланин только в сферические гранулы, которые нам видятся коричневыми.
Если бы это было все, то в результате мы могли бы получать собак или сплошного черного, или сплошного коричневого окраса и никаких других. Но дело в том, что в окрестностях меланоцитов постоянно несут службу некие сигнальные протеины из славного семейства Агути. Сигнальные – это типичная охрана. Услышав шум да гром в меланоцитах, братья Агути тут же набегают и перекрывают доступ MSH к начальству.

Если дежурство несет старший и наиболее сильный брат Ау, то попав в его крепкие объятия, MSH подергается, подергается, да и затихнет. К чему это приведет? Рецептор Е, как и все высокое начальство, на самом деле безынициативен и труслив. Без благословения свыше он и пальцем не шевельнет. Значит ли это, что производство остановится? Ну подумайте сами – если начальство вас не тиранит, разве же вы совсем уж ничего и не сделаете, а проторчите весь день в интернете? Так и клеточные структуры, вовсе без дела не сидят, да и Тирозиназа, хоть и в нормальном состоянии, однако же, поглядывает по сторонам строгим взглядом. Но и перетруждать себя, конечно же, никто из работников не станет и вместо огромных черных или коричневых гранул, производят маленькие, светленькие, рыженькие. Таким образом, благодаря Ау собака становится рыжей с некоторой примесью черного/коричневого пигмента в волосе. Если в дозор выходит второй по старшинству Агути – aw, то он с той же сноровкой отлавливает гормоны, но сила отнюдь не та, что у старшего брата. MSH ухитряется изловчиться, бьет aw в чувствительное место и пока тот корчится от боли, давай опять дергать Е за хвост. И все же aw - настоящий боец, быстро приходит в себя и опять блокирует противника. Благодаря чему волос окрашивается полосами: черная – рыжая – черная - рыжая, и собака будет зонарного окраса.