Na zestig jaar is het genetische raadsel van de oranje kattevacht opgelost. Twee onafhankelijke onderzoeksteams ontdekten dat een deletie van 5 kilobasen in een niet-proteïnecoderend deel van het Arhgap36-gen leidt tot een verhoogde expressie in pigmentcellen (melanocyten). Hierdoor verschuift de pigmentatie van zwarte eumelanine naar roodachtige feomelanine.
Omdat het gen op het X-chromosoom ligt, is de kleurontwikkeling sterk afhankelijk van het geslacht. Terwijl mannetjes vaak volledig oranje zijn, vertonen vrouwtjes vaker een patchwork-patroon (schildpad- of calicokatten) door het proces van X-inactivatie. Het verschil tussen calico's en schildpadkatten wordt veroorzaakt door een aanvullende witte-vlekkige mutatie.
Het onderzoek, gepubliceerd in Current Biology, stelt daarnaast dat er geen wetenschappelijk bewijs is voor de anekdotische bewering dat oranje katten minder intelligent zouden zijn of gezondheidsproblemen hebben door deze mutatie.
Het geheim van oranje katten eindelijk onthuld na zoektocht van 60 jaar
Als je ooit met een oranje kat hebt gewoond, weet je waarschijnlijk al dat ze anders in elkaar zitten. Genetisch gezien klopt dat inderdaad.
Oranje vacht is een van de meest herkenbare kenmerken in de kattenwereld, maar ook een van de hardnekkigste mysteries in de kattengenetica. In tegenstelling tot de meeste vachtkleuren bij zoogdieren, volgt deze kleur niet de gebruikelijke regels van erfelijkheid. Meer dan 60 jaar lang bleef het exacte gen dat hiervoor verantwoordelijk is verborgen.
Twee onafhankelijke onderzoeksteams hebben ontdekt dat de vuurrode vacht van onze geliefde viervoeters waarschijnlijk het resultaat is van een ontbrekend segment DNA in een niet-proteïnecoderend deel van het genoom van de kat.
"Het is een genetisch mysterie geweest, een raadsel," vertelde Greg Barsh, geneticus aan de Stanford University, in 2024 aan Sara Reardon van Science, toen de bevindingen voor het eerst in preprint-studies werden gedeeld.
De rol van het Arhgap36-gen
Barsh en zijn collega's ontdekten dat huidcellen van waaruit oranje vacht groeit, 13 keer zoveel RNA tot expressie brengen van een gen genaamd Arhgap36 dan huidcellen van katten zonder oranje haar.
De onderzoekers verwachtten dat het proteïnecoderende gedeelte van het overactieve Arhgap36-gen was gemuteerd. Tot hun verrassing bleek echter dat de sequentie die eraan voorafgaat een deletie bevat, wat vermoedelijk de expressie van de rest van het gen beïnvloedt.
Deze deletie van 5 kilobasen was aanwezig bij elke oranje kat die de onderzoekers bestudeerden uit een database van 188 katten (bestaande uit 145 oranje, 6 calico/schildpadkatten en 37 niet-oranje katten).
Waarom kleur verschilt per geslacht
Eén bevinding was niet verrassend. Zoals al voorspeld, bevindt het gemuteerde gen zich op het X-chromosoom van de kat. Dit verklaart waarom de oranje kleur zo verschillend tot uiting komt tussen de geslachten. De meeste oranje katten zijn mannelijk, terwijl de meeste vrouwelijke katten met oranje vacht eindigen met een lappendeken van verschillende kleuren.
(Bijschrift: Een calico kitten)
"Samen genomen bieden deze waarnemingen sterk genetisch en genomisch bewijs dat de deletie van 5 kb de oorzaak is van seksgebonden oranje kleur," schrijven Barsh en zijn team in hun paper.
Sinds mensen bijna 10.000 jaar geleden voor het eerst met katten samenwoonden, is het een curiositeit dat een zwarte kat en een oranje kat ouders kunnen zijn van een onverwachte reeks kittenkleuren. Mannetjeskittens uit deze koppeling zijn meestal ofwel oranje of zwart. Vrouwelijke kittens kunnen echter de patchwork-kleuring van een calico (zwart, oranje en wit) hebben, of de marmering van een schildpadkat (oranje verspreid door zwarte vacht).
(Bijschrift: Een schildpadkat)
Beide onderzoeksteams bevestigden dat de mutatie die verantwoordelijk is voor de oranje vacht zich op het X-chromosoom bevindt. Mannetjes hebben slechts één kopie van deze mutatie op hun enige X-chromosoom. Vrouwtjes hebben echter twee kopieën, één op elk van de X-chromosomen die ze van hun ouders hebben ontvangen.
Zoogdieren inactiveren willekeurig één van de twee X-chromosomen in elke cel om te voorkomen dat er een overschot aan producten van het chromosoom wordt geproduceerd. Hierdoor hebben vrouwelijke oranje kittens in sommige van hun ontwikkelende huidcelweefsels een actieve oranje mutatie, vlak naast naburige cellen waarin het X-chromosoom met het gemuteerde gen is gedeactiveerd. In de zeldzame gevallen dat beide X-chromosomen de mutatie dragen, groeit het vrouwtje uit tot een vurige vuurbal, net zo oranje als elk mannetje.
(Bijschrift: Een oranje kitten)
Cognitie en gezondheid
Oranje katten hebben een grappige reputatie voor niet de slimste van hun soort te zijn. Anekdotes terzijde: dergelijke verbanden tussen vachtkleur en cognitie zijn wetenschappelijk niet onderbouwd. Er zijn geen duidelijke negatieve gevolgen van deze mutatie voor de gezondheid of het mentale welzijn.
Het gen Arhgap36 staat erom bekend ontwikkelingsproblemen bij andere dieren te veroorzaken wanneer het over- of onderfunctioneert. Bij oranje katten lijkt het gen echter alleen overgeëxprimeerd te worden in ontwikkelende en volwassen pigmentcellen, genaamd melanocyten.
Het verschil tussen schildpadkatten en calico's
"Het verschil tussen schildpadkatten en calico-katten is de aanwezigheid van een extra witte-vlekkige mutatie bij de calico. Deze beïnvloedt het vermogen van ontwikkelende melanocyten om te overleven terwijl ze wegtrekken van de neurale lijst, waardoor de melanocytenklonen die wél overleven zich kunnen uitbreiden over een groter lichaamsgebied," leggen Barsh en zijn collega's uit.
(Bijschrift: In oranje vachtvlakken bevat het actieve chromosoom (rood) een deletiemutatie in Arhgap36, wat de expressie van de melanogenese- en feomelanine-pigmentgenen verandert. In zwarte vachtvlakken bevat het actieve chromosoom (rood) deze deletie niet. Bron: Toh et al., Current Biology, 2025)
Bevestiging door onafhankelijk onderzoek
De tweede studie, geleid door geneticus Hidehiro Toh van de Kyushu University, identificeerde Arhgap36 eveneens als het gen voor de oranje vacht. Zij ontdekten dat een sterkere expressie van dit gen de pigmentgenen onderdrukt, waardoor de donkerbruine tot zwarte eumelanine-pigmenten verschuiven naar de roodachtige tot gele feomelanine-pigmenten.
Katten en geluk
Ongeacht wat er achter hun vurige jassen schuilt, oranje katten zijn in goed gezelschap. Een recent onderzoek in 93 landen wees uit dat landen met meer katten over het algemeen hogere niveaus van geluk rapporteerden — hoewel de onderzoekers, zoals bij elke vergelijking tussen 93 landen, direct toegeven dat correlatie geen causatie is.
Dit onderzoek is gepubliceerd in Current Biology.
Het geheim van oranje katten eindelijk onthuld na zoektocht van 60 jaar
Als je ooit met een oranje kat hebt gewoond, weet je waarschijnlijk al dat ze anders in elkaar zitten. Genetisch gezien klopt dat inderdaad.
Oranje vacht is een van de meest herkenbare kenmerken in de kattenwereld, maar ook een van de hardnekkigste mysteries in de kattengenetica. In tegenstelling tot de meeste vachtkleuren bij zoogdieren, volgt deze kleur niet de gebruikelijke regels van erfelijkheid. Meer dan 60 jaar lang bleef het exacte gen dat hiervoor verantwoordelijk is verborgen.
Twee onafhankelijke onderzoeksteams hebben ontdekt dat de vuurrode vacht van onze geliefde viervoeters waarschijnlijk het resultaat is van een ontbrekend segment DNA in een niet-proteïnecoderend deel van het genoom van de kat.
"Het is een genetisch mysterie geweest, een raadsel," vertelde Greg Barsh, geneticus aan de Stanford University, in 2024 aan Sara Reardon van Science, toen de bevindingen voor het eerst in preprint-studies werden gedeeld.
De rol van het Arhgap36-gen
Barsh en zijn collega's ontdekten dat huidcellen van waaruit oranje vacht groeit, 13 keer zoveel RNA tot expressie brengen van een gen genaamd Arhgap36 dan huidcellen van katten zonder oranje haar.
De onderzoekers verwachtten dat het proteïnecoderende gedeelte van het overactieve Arhgap36-gen was gemuteerd. Tot hun verrassing bleek echter dat de sequentie die eraan voorafgaat een deletie bevat, wat vermoedelijk de expressie van de rest van het gen beïnvloedt.
Deze deletie van 5 kilobasen was aanwezig bij elke oranje kat die de onderzoekers bestudeerden uit een database van 188 katten (bestaande uit 145 oranje, 6 calico/schildpadkatten en 37 niet-oranje katten).
Waarom kleur verschilt per geslacht
Eén bevinding was niet verrassend. Zoals al voorspeld, bevindt het gemuteerde gen zich op het X-chromosoom van de kat. Dit verklaart waarom de oranje kleur zo verschillend tot uiting komt tussen de geslachten. De meeste oranje katten zijn mannelijk, terwijl de meeste vrouwelijke katten met oranje vacht eindigen met een lappendeken van verschillende kleuren.
(Bijschrift: Een calico kitten)
"Samen genomen bieden deze waarnemingen sterk genetisch en genomisch bewijs dat de deletie van 5 kb de oorzaak is van seksgebonden oranje kleur," schrijven Barsh en zijn team in hun paper.
Sinds mensen bijna 10.000 jaar geleden voor het eerst met katten samenwoonden, is het een curiositeit dat een zwarte kat en een oranje kat ouders kunnen zijn van een onverwachte reeks kittenkleuren. Mannetjeskittens uit deze koppeling zijn meestal ofwel oranje of zwart. Vrouwelijke kittens kunnen echter de patchwork-kleuring van een calico (zwart, oranje en wit) hebben, of de marmering van een schildpadkat (oranje verspreid door zwarte vacht).
(Bijschrift: Een schildpadkat)
Beide onderzoeksteams bevestigden dat de mutatie die verantwoordelijk is voor de oranje vacht zich op het X-chromosoom bevindt. Mannetjes hebben slechts één kopie van deze mutatie op hun enige X-chromosoom. Vrouwtjes hebben echter twee kopieën, één op elk van de X-chromosomen die ze van hun ouders hebben ontvangen.
Zoogdieren inactiveren willekeurig één van de twee X-chromosomen in elke cel om te voorkomen dat er een overschot aan producten van het chromosoom wordt geproduceerd. Hierdoor hebben vrouwelijke oranje kittens in sommige van hun ontwikkelende huidcelweefsels een actieve oranje mutatie, vlak naast naburige cellen waarin het X-chromosoom met het gemuteerde gen is gedeactiveerd. In de zeldzame gevallen dat beide X-chromosomen de mutatie dragen, groeit het vrouwtje uit tot een vurige vuurbal, net zo oranje als elk mannetje.
(Bijschrift: Een oranje kitten)
Cognitie en gezondheid
Oranje katten hebben een grappige reputatie voor niet de slimste van hun soort te zijn. Anekdotes terzijde: dergelijke verbanden tussen vachtkleur en cognitie zijn wetenschappelijk niet onderbouwd. Er zijn geen duidelijke negatieve gevolgen van deze mutatie voor de gezondheid of het mentale welzijn.
Het gen Arhgap36 staat erom bekend ontwikkelingsproblemen bij andere dieren te veroorzaken wanneer het over- of onderfunctioneert. Bij oranje katten lijkt het gen echter alleen overgeëxprimeerd te worden in ontwikkelende en volwassen pigmentcellen, genaamd melanocyten.
Het verschil tussen schildpadkatten en calico's
"Het verschil tussen schildpadkatten en calico-katten is de aanwezigheid van een extra witte-vlekkige mutatie bij de calico. Deze beïnvloedt het vermogen van ontwikkelende melanocyten om te overleven terwijl ze wegtrekken van de neurale lijst, waardoor de melanocytenklonen die wél overleven zich kunnen uitbreiden over een groter lichaamsgebied," leggen Barsh en zijn collega's uit.
(Bijschrift: In oranje vachtvlakken bevat het actieve chromosoom (rood) een deletiemutatie in Arhgap36, wat de expressie van de melanogenese- en feomelanine-pigmentgenen verandert. In zwarte vachtvlakken bevat het actieve chromosoom (rood) deze deletie niet. Bron: Toh et al., Current Biology, 2025)
Bevestiging door onafhankelijk onderzoek
De tweede studie, geleid door geneticus Hidehiro Toh van de Kyushu University, identificeerde Arhgap36 eveneens als het gen voor de oranje vacht. Zij ontdekten dat een sterkere expressie van dit gen de pigmentgenen onderdrukt, waardoor de donkerbruine tot zwarte eumelanine-pigmenten verschuiven naar de roodachtige tot gele feomelanine-pigmenten.
Katten en geluk
Ongeacht wat er achter hun vurige jassen schuilt, oranje katten zijn in goed gezelschap. Een recent onderzoek in 93 landen wees uit dat landen met meer katten over het algemeen hogere niveaus van geluk rapporteerden — hoewel de onderzoekers, zoals bij elke vergelijking tussen 93 landen, direct toegeven dat correlatie geen causatie is.
Dit onderzoek is gepubliceerd in Current Biology.
Groetjes,