In termini genetici, i gatti calico sono tartarughe in ogni modo, tranne che in aggiunta esprimono un gene bianco spotting. C’è tuttavia un’anomalia: come regola generale più grandi sono le aree di bianco, meno e più grandi sono le macchie di zenzero e il mantello scuro o tabby. Al contrario, una tartaruga non macchiata di bianco di solito ha piccole macchie di colore o anche qualcosa come una spolverata di sale e pepe. Ciò riflette gli effetti genetici sulle velocità relative di migrazione dei melanociti e sull’inattivazione X nell’embrione.,
Lo studio serio dei gatti calico sembra essere iniziato intorno al 1948 quando Murray Barr e il suo studente laureato E. G. Bertram notarono masse scure a forma di bacchetta all’interno dei nuclei delle cellule nervose dei gatti femminili, ma non nei gatti maschi. Queste masse oscure divennero note come corpi di Barr. Nel 1959, il biologo cellulare giapponese Susumu Ohno determinò che i corpi di Barr erano cromosomi X. Nel 1961, Mary Lyon propose il concetto di inattivazione X: uno dei due cromosomi X all’interno di un mammifero femminile si spegne. Ha osservato questo nei modelli di colore del mantello nei topi.,
I gatti calico sono quasi sempre femmine perché il locus del gene per la colorazione arancione/non arancione si trova sul cromosoma X. In assenza di altre influenze, come l’inibizione del colore che causa la pelliccia bianca, gli alleli presenti in quei loci arancioni determinano se la pelliccia è arancione o meno. I gatti femmine, come tutti i mammiferi placentari femminili, normalmente hanno due cromosomi X. Al contrario, i mammiferi placentari maschi, compresi i gatti maschi cromosomicamente stabili, hanno un cromosoma X e un cromosoma Y., Poiché il cromosoma Y non ha alcun locus per il gene arancione, non c’è alcuna possibilità che un maschio XY possa avere entrambi i geni arancioni e non arancioni insieme, che è quello che serve per creare la colorazione tartaruga o calico.
Un’eccezione è che in rari casi la divisione cellulare difettosa può lasciare un cromosoma X in più in uno dei gameti che hanno prodotto il gatto maschio. Quella X in più viene quindi riprodotta in ciascuna delle sue cellule, una condizione denominata XXY o sindrome di Klinefelter., Una tale combinazione di cromosomi potrebbe produrre segni di tartaruga o calico nel maschio, nello stesso modo in cui i cromosomi XX li producono nella femmina.
Tutti tranne uno su tremila dei rari gatti maschi calico o tartaruga sono sterili a causa dell’anomalia cromosomica e gli allevatori rifiutano qualsiasi eccezione per scopi di stallone perché generalmente sono di scarsa qualità fisica e fertilità. Anche nei rari casi in cui un calico maschio è sano e fertile, la maggior parte dei registri dei gatti non li accetterà come animali da spettacolo.,
Come ha dichiarato Sue Hubble nel suo libro Shrinking the Cat: Genetic Engineering Prima che sapessimo dei geni,
La mutazione che dà ai gatti maschi un cappotto color zenzero e alle femmine zenzero, tartaruga o calico ha prodotto una mappa particolarmente eloquente. Il gene mutante arancione si trova solo sul cromosoma X, o femminile. Come con gli esseri umani, gatti femmine hanno cromosomi sessuali accoppiati, XX, e gatti maschi hanno cromosomi sessuali XY. Il gatto femmina, quindi, può avere il gene mutante arancione su un cromosoma X e il gene per un mantello nero sull’altro., Il gene pezzald è su un cromosoma diverso. Se espresso, questo gene codifica per il bianco, o nessun colore, ed è dominante sugli alleli che codificano per un certo colore (cioè arancione o nero), rendendo le macchie bianche sui gatti calico. Se questo è il caso, questi diversi geni saranno espressi in un mantello chiazzato del tipo tartaruga o calico., Ma il maschio, con il suo singolo cromosoma X, ha solo uno di quel particolare gene del colore del mantello: può essere non-zenzero o può essere zenzero (anche se alcuni geni modificatori possono aggiungere un po ‘ di bianco qua e là), ma a meno che non abbia un’anomalia cromosomica non può essere un gatto calico.
Attualmente è molto difficile riprodurre i modelli di pelliccia dei gatti calico mediante clonazione. Penelope Tsernoglou ha scritto ” Ciò è dovuto ad un effetto chiamato inattivazione x-linked che coinvolge l’inattivazione casuale di uno dei cromosomi X., Poiché tutti i mammiferi femminili hanno due cromosomi X, ci si potrebbe chiedere se questo fenomeno potrebbe avere un impatto più diffuso sulla clonazione in futuro.”
I gatti calico potrebbero aver già fornito risultati relativi alle differenze fisiologiche tra mammiferi maschi e femmine.