Лысенко был прав!

Ситуация усложняется тем, что после присоединения Сек23, Сек24, СЕк13 и Сек31, активность Сар 1 п по гидролизу ГТФ резко увеличивается. В конце концов, Сар1п разрезает молекулу ГТФ, отщепляя фосфат, и при этом он получает для склейки ГДП вместо ГТФ. Гидрофобная цепь убирается внутрь трехмерной структуры белка Сар1 п и он быстро отклеивается от мембраны и все покрытие, состоящее из Сек23, 24, 13 и 31 быстро тоже разрушается. Но при этом рядом начинает снова формироваться подобное покрытие. После концентрирования новых порций мембранных и секретируемых белков оно снова разрушается и т. д. до тех пор, пока к шейкам, соединяющим получаемые вакуоли с эндоплазматической сетью, не присоединится другое покрытие коатомер 1, состоящий из других субъединиц. Этот другой коатомер 1 прекращает этот цикл полимеризация, концентрирование — деполимеризация и тем самым ведет как бы к созреванию полученных вакуолей, которые гораздо больше мелких сфер, которые в полностью полимерном состоянии способен образовать комплекс из Сар1пГТФ, Сек23п, 24, 13 и 31. Тем самым формируются переносчики, как бы вагоны, которыми белки отправляются из эндоплазматического ретикулума к пластинчатому комплексу.

Если происходит мутация в виде замены одной или двух аминокислот в том участке белка Сар1 п, который ответственен за разрезание ГТП, то данный белок теряет способность превращаться в Сар1пГДП и остается надолго присоединенным к мембране. Этот активированный мутант блокирует цикл Сар1 п ГТП Сар1 п ГДП и, сколько не добавляй, в избытке нормальны Сар1 п мутант доминирует функционально. Возникает как бы доминантно негативный (негативный в смысле нежелательной функции) фенотип клетки.

Если встроить данный мутант в геном клетки, то клетка, которая имеет данный мутант, всегда будет иметь нарушения транспорта между эндоплазматическим ретикулом и пластинчатым комплексом Гольджи, сколько бы генов нормального белка Сар1п мы не добавляли. Возникает доминирующий фенотип. Тогда гетерозиготный организм имеет фенотип сходный с таковым у гомозиготного доминантного. Особи первого поколения будут иметь черный цвет, а во втором расщепляться на черный и белый в соотношении 3 к 1.

Если же мутация повредит способность белка Сар1 п приклеивать ГДФ или ГТФ, то возникает полностью нефункциональный белок и сколько бы мы его в клетку не добавляли, все равно будет доминировать нормальный белок с нормальной функцией. Ситуация становится сложнее, если мутация повреждает способность заменять ГДФ на ГТФ. В этом случае мутантный белок с приклеенной ГДФ будет конкурировать за возможность пристыковаться к белку Сек12. В таком случае то количество белка Сар1 п, которое будет синтезироваться клеткой на основе парного нормального гена будет не достаточно для того, что бы нивелировать эффект 2 мутанта. Будет ситуация с серым цветом особей первого поколения и расщепления 1 к 2 к 1 во втором.

У гетерозигот по доминантно-негативному гену-аллелю болезнь протекает в более тяжелой форме, чем у гетерозигот, у которых аллельный ген просто выбит. Например, при несовершенном остеогенезе некоторые миссенс-мутации (мутации, ведущие к сдвигу рамки считывания и считывающие совершенно другой белок) нарушают сборку коллагеновых волокон в соединительной и костной ткани организма и вызывают смертельную форму несовершенного остеогенеза у гетерозигот, тогда как нулевые аллели вызывают более легкую форму болезни (200).

В качестве иллюстрации к данной сентенции, которую я выудил из Интернета, я приведу пример мутаций, которые может претерпевать известный всем белок соединительной ткани — коллаген. Я хорошо знаю данный белок, так как мне приходилось с ним работать. Итак, коллаген имеет форму длинной гибкой палочки, состоящей из трех цепей скрученных вокруг друг друга так, что скрутка придает структуре жесткость. Коллаген входит в состав желатины, которую хозяйки используют для приготовления холодца, различных тортов и т. д. Когда желатину нагревают, то линейные молекулы коллагена отрываются друг от друга и переходят в горячий раствор. При охлаждении раствора, растворенные молекулы коллагена начинают реагировать друг с другом и склеиваться. Но склеиваются они не по всей длине молекулы, как это имеет место в организме, где коллаген образует прочнейшие структуры в виде сухожилий, а случайным образом, часто концами. В результате образуется не линейные ряды приклеенных друг к другу палочек, а некая трехмерная сеть, образованная палочками, которые склеены только у концов или посредине, но перпендикулярно друг другу.