Een enkel enzym kan de levendige kleuren in de veren van papegaaien veranderen

Uit een nieuw onderzoek blijkt dat één enzym een sleutelrol speelt bij het bepalen van de opvallende rode, gele of groene kleuren van papegaaienveren.

Papegaaienveren tonen een scala aan kleuren, met gele, rode en oranje tinten die mogelijk worden gemaakt door pigmenten genaamd psittacofulvins, die alleen worden gevonden bij de levendige vogels (SN: 3/15/05). Blauwe tinten komen van nanostructuren op veren - die groen kunnen lijken in combinatie met gele psittacofulvins - en melanine regelt zwart, grijs en bruin (SN: 2/7/24).

Help ons verbeteren door onze 15-vragen lezerenquête in te vullen.

Maar hoe psittacofulvine pigmenten van kleur veranderen was onduidelijk.

Een enzym genaamd ALDH3A2 verandert de chemische samenstelling van de pigmenten, die voornamelijk bestaan uit koolstofmoleculen, om de kleur in ontwikkelende veren te regelen, melden onderzoekers in het tijdschrift Science van 1 november. Via een chemisch proces genaamd oxidatie verandert ALDH3A2 rode aldehyde-moleculen in gele carbonzuren.

Eerdere onderzoeken toonden aan dat een ander enzym genaamd PKS rode aldehyde-gebaseerde psittacofulvins maakt, zegt Joseph Corbo, een bioloog en neuropatholoog aan de Washington University School of Medicine in St. Louis. Het nieuwe onderzoek onthult dat ALDH3A2 als een tweede stap komt, die rood in geel verandert.

Corbo en collega's richtten zich op de duistere lori (Pseudeos fuscata), een papegaaiensoort die voorkomt in rode en gele varianten, en op roodmaskeragapornissen (Agapornis roseicollis) die zowel rode als groene veren hebben, om de kleurcode te kraken.

Een combinatie van chemische en genetische analyses van de papegaaien onthulde dat ALDH3A2 actiever is in gele en groene veren dan in rode, wat suggereert dat het enzym veren helpt van kleur te veranderen. Bovendien ontdekte het team dat de verhouding tussen aldehyde- en carbonzuurhoudende moleculen een glijdende schaal van kleuren kan creëren. Zo zouden gelijke verhoudingen van rode en gele moleculen oranje veren moeten produceren, zegt Corbo.

Gele veren met blauwe nanostructuren maken de veren van roodmaskeragapornissen groen, terwijl blauw met rode psittacofulvins paars zou kunnen creëren, zegt Corbo. Wanneer melanine wordt meegerekend, hebben papegaaienveren "vele verschillende manieren om deze verschillende soorten pigmenten te combineren om soms ongebruikelijke kleuren te bereiken."

Psittacofulvins van papegaaien zijn chemisch erg vergelijkbaar met carotenoïden, pigmenten die andere vogels zoals kardinalen uit hun dieet halen om ze een heldere rode kleur te geven. Dit roept de vraag op waarom papegaaien psittacofulvins gebruiken, zegt Corbo. "Zijn deze moleculen op de een of andere manier beter dan carotenoïden?" Een hypothese is dat psittacofulvins veerkleuren creëren die duurzamer zijn dan pigmenten die met het dieet van vogels moeten worden aangevuld, wat betekent dat de briljante veren van papegaaien nooit vervagen.