Генетические механизмы формирования оттенка гнедой масти заключаются во взаимодействии двух генов: локуса Extension и локуса агути (Agouti). 14

Гены локуса Extension определяют синтез пигментов: 1

• Чёрный пигмент зависит от наличия в организме белка эумеланина, его синтез определяется доминантным геном Е, расположенным в локусе Extension. 1 При наличии одного или двух генов Е рождается лошадь вороной масти. 1
• Рыжий пигмент зависит от наличия белка феомеланина, его синтез определяется рецессивным геном е, расположенным в том же локусе. 1 При наличии двух генов е (её) рождается лошадь рыжей масти. 1

Гены локуса агути отвечают за распределение пигмента по телу животного. 1 В этом локусе расположены аллели: А, At и а. 1

• Доминатный аллель А при наличии гена Е в процессе эмбриогенеза переключает часть меланоцитов на синтез рыжего пигмента. 1 Помимо этого аллель А распределяет чёрный пигмент, концентрируя его в гриве, хвосте и нижней части ног лошади так, что получается гнедая масть. 1
• Рецессивный аллель а распределяет чёрный пигмент по всему телу, приводя к образованию вороной масти. 1
• Промежуточное положение занимает аллель At. 1 Он распределяет пигмент чёрный почти по всему телу, за исключением небольших областей вокруг глаз, вокруг ноздрей, возле локтей и в паху, приводя к образованию караковой масти. 1

Также на формирование оттенка гнедой масти может влиять ген ASIP. 3 Доминантная («дикая») аллель гена отвечает за синтез белка, который блокирует MC1–рецептор, связывающий меланоцитостимулирующий гормон, что приводит к синтезу феомеланина. 3 Поскольку действие «нормального» протеина в значительной степени зависит от места его производства, на некоторых участках тела, ногах и в защитном волосе образуется чёрный вариант пигмента. 3 Фенотипически это проявляется в виде гнедой масти. 3