Cores

O principal lócus da cor (um lócus é uma área específica em um cromossomo) controla se as aves são azuis (blue), castanhas (brown) ou vermelho acinzentadas (ash-red). O azul é considerado o "tipo selvagem", porque era a cor do ancestral selvagem do pombo doméstico.

As diferenças entre as cores azul, castanho e vermelho acinzentado são mais visíveis no padrão das asas. Nas fotos abaixo, todas as três aves apresentam o padrão de barras, mas as cores das barras são visivelmente diferentes. Observe que as aves vermelho acinzentadas não possuem barras escuras na cauda.

A cor principal está ligada ao sexo.

O principal lócus da cor é um único gene, que chamaremos de gene da cor . Ele está localizado no cromossomo Z, que é um dos dois cromossomos sexuais das aves. O outro cromossomo sexual, chamado W, não possui uma cópia do gene da cor . Os cromossomos sexuais determinam se uma ave é macho ou fêmea.

As pombas fêmeas possuem um cromossomo Z e um cromossomo W, portanto, têm apenas uma cópia do gene da cor . Os pombos machos possuem dois cromossomos Z, portanto, têm duas cópias.

Como está localizado em um cromossomo sexual, dizemos que o gene da cor é ligado ao sexo. Os genes ligados ao sexo seguem padrões de herança diferentes em homens e mulheres.

Alelos e hereditariedade

O gene da cor apresenta-se em 3 versões diferentes, ou alelos: azul (blue), castanho (brown) e vermelho acinzentado (ash-red).

Os machos possuem dois alelos para a cor da pena. A cor da pena é determinada pelo alelo mais dominante: vermelho acizentado (ash-red) é dominante sobre azul (blue), que por sua vez é dominante sobre castanho (brown).

As fêmeas possuem apenas um alelo para coloração. O alelo presente nessa cópia determina a cor de suas penas. (Observe que um pequeno círculo escuro simboliza a ausência do alelo.)

Os machos herdam um alelo de cor de cada progenitor e transmitem um alelo ou outro tanto para os seus filhos como para as suas filhas.

As mulheres sempre herdam o alelo da cor de seus pais e sempre o transmitem aos seus filhos. O cromossomo W, que não possui alelo para cor, sempre passa da mãe para a filha.

Nota: Vários genes contribuem para a cor das penas dos pombos. O gene discutido aqui (que chamamos simplesmente de cor) é geralmente chamado de "cor principal" para ajudar a distingui-lo dos demais.

A cor provém das melaninas

As penas obtêm as suas cores de moléculas de pigmento chamadas melaninas. As melaninas são compostas de subunidades, como blocos de construção, feitas do aminoácido tirosina. Várias proteínas trabalham juntas como em uma linha de montagem para construir as subunidades e, em seguida, as unem para formar grandes moléculas de pigmento.

Diferentes tipos de subunidades conferem a cada tipo de melanina a sua cor — preta, castanha ou vermelha. A maioria das aves produz os três tipos; é a proporção entre eles que lhes dá a cor. Pombos azuis produzem principalmente melanina preta, pombos castanhos produzem principalmente castanha e pombos vermelho acinzentados produzem principalmente vermelha.

Em 2014, pesquisadores da Universidade de Utah, liderados pelo professor Mike Shapiro, determinaram que o principal lócus da cor é um gene chamado Tyrp1 . Este gene é o conjunto de instruções de DNA para a construção de uma das proteínas na linha de montagem da melanina, a TYRP1 (abreviação de proteína 1 relacionada à tirosinase).

Do gene à proteína: como a cor funciona

As diferentes versões, ou alelos, do gene Tyrp1 possuem sequências de DNA ligeiramente diferentes. Como o DNA codifica proteínas, os diferentes alelos levam a diferenças na proteína TYRP1. Como a TYRP1 faz parte da via de síntese da melanina, alterações nessa proteína afetam as proporções de melanina produzidas.

O alelo 'azul' codifica uma proteína TYRP1 que funciona normalmente. As aves com esse alelo produzem principalmente melanina preta, mas também produzem alguma melanina castanha e vermelha. Como mostrado no diagrama acima, todas as peças da linha de montagem estão presentes e a funcionar.

O alelo 'castanho' está "partido" — nenhuma proteína pode ser produzida a partir dele. Uma ave com dois alelos 'castanhos' não produz TYRP1, portanto, falta uma peça na linha de montagem da melanina preta. Ela não consegue produzir melanina preta. Em vez disso, a matéria-prima é usada principalmente para a produção de melanina castanha, embora essas aves também produzam alguma melanina vermelha.

Se uma ave possui um alelo 'castanho' e um alelo 'azul', ela terá um fenótipo azul. Isso ocorre porque a quantidade de TYRP1 normal produzida pelo alelo 'azul' é suficiente para que a ave consiga produzir melanina preta.

O alelo 'vermelho acinzentado' codifica uma versão do TYRP1 que não é processada corretamente — possui um pequeno fragmento extra anexado a ela, e parece ficar preso antes de conseguir atingir o seu local correto no melanossoma da célula, o local onde as melaninas são produzidas.

Se fosse simplesmente uma questão de melanossomas sem TYRP1, esperaríamos que o alelo 'vermelho acinzentado' se comportasse exatamente como o alelo 'castanho' — mas não é o que acontece. Como o alelo 'vermelho acinzentado' é dominante, os cientistas acreditam que a proteína adesiva TYRP1 deve estar impedindo que outras proteínas da linha de montagem castanha/preta cheguem ao local correto — incluindo a proteína TYRP1 normal produzida em aves que possuem um alelo 'vermelho acinzentado' e um alelo 'azul' (esse efeito é chamado de "dominante negativo"). Seja qual for o mecanismo, a proteína produzida por um único alelo 'vermelho acinzentado' interrompe a produção de melanina castanha e preta.