Лженаука – генетика. Чума ХХ века.

IX.1. Сложности, сложности…

 

 

 

Когда я начал писать эту книгу, я, как бывший студент медик, считал, что на плазматических мембранах, а по–простому, стенках красных кровяных клеток имеются белки, которые кодируются специальными генами, ответственными за синтез именно данного белка, который доставляется на плазматическую мембрану эритроцита в процессе созревания красной клетки крови из эритробластов; и этот антиген на плазматической мембране эритроцитов узнают антитела из крови людей, которые такие антитела содержат. Например, у людей с группой крови А имеется антиген А на плазматической мембране эритроцитов. На него в крови у людей с группой крови В или АВ имеются антитела, которые приклеиваются к антигену. Антитела как минимум дивалентны, то есть имеют два участка, приклеивающиеся к антигену. Тем самым обеспечивается образование агрегатов эритроцитов. Эти агрегаты закупоривают тончайшие кровеносные сосуды – капилляры, что ведет к гибели человека с группой крови А, если ему перелить кровь от человека с группой крови В или АВ.

 

Вопрос, а откуда у людей с группой крови А взялись антитела против антигена В, которых вроде бы в геноме нет, у меня не возникал. Однако, когда я стал глубже изучать детали данного вопроса, то оказалось, что все не так просто.  Антигены А и В это не определенные белки, а это почти все мембранные белки, имеющиеся на плазматической мембране эритроцитов. Физическим субстратом, на котором образуются антитела, являются в данном случае не участки цепочек аминокислот, а участки цепочек моносахаров. Полимеры, образованные из моносахаров, прикрепляются во время их транспорта по секреторному внутриклеточному пути, в частности во время пребывания этих белков в пластинчатом комплексе Гольджи, ко всем белкам, имеющим соответствующие места (сайты) на их цепи аминокислот. А таких белков достаточно много. Это не один какой-то белок, а целая группа белков.

 

Почему же тогда у людей с группой крови А все полисахаридные антигены одинаковы? А все, казалось бы, очень просто. У людей с группой крови А имеется особый фермент, который располагается (локазизуется) в клетках в пластинчатом комплексе Гольджи ближе к транс–стороне последнего. Его функция заключается в том, что данный фермент присоединяет моносахар в активированной форме, то есть связанной с фосфатной группой альфа–Н–ацетилгалактозамин к альфа–Д–галактозе, расположенной между моносахарами фукозой и альфа–Н–ацетилглюкозамином. У людей с группой крови В имеется другой фермент гликозилирования белков. Данный фермент присоединяет к той же самой галактозе, расположенной между фукозой и альфа–Н–ацетилглюкозамином ещё одно галактозное кольцо.

 

Ген, кодирующий эти две гликозилтрансферазы, расположен в хромосоме 9. Он содержит 7 экзонов.

 

У людей с группой крови 0 в целом данный ген похож на ген гликозилтранферазы у людей группы крови А. Отличие небольшое – его экзон 6 имеет пропуск нуклеотида. На позиции 261 отсутствует нуклеотид гуанин. Это вызывает не только потерю ферментной активности. Данная мутация ведет к тому, что происходит сдвиг в кодонах–триплетах, и в результате синтезируется случайный белок, совершенно не имеющий никакой функции.

 

В результате галактоза к кольцу указанной выше галактозы не присоединяется. И антиген состоит из 4 моносахаридов: галактоза – альфа–Н–ацетилглюкозамин – галактоза – фукоза. Напомню, что у людей с группой крови А антиген состоит из 5 моносахаридов: галактоза – альфа–Н–ацетилглюкозамин – галактоза (альфа–Н–ацетилгалактозамин) – фукоза. А у тех, кто имеет группу крови В, антиген выглядит так: галактоза – альфа–Н–ацетилглюкозамин – галактоза (галактоза) – фукоза.

 

Большинство АВ0 антигенов на конце длинной полилактозаминной цепи присоединены к белку, который называется Банд–3 (или, по–русски, линия–3). Функция этого белка заключается в обмене анионов через плазматическую мембрану эритроцитов. Небольшая часть сахаридных антигенов синтезируется на особых гликолипидах, называемых гликосфинголипидами.

 

Наконец, у людей с группой крови АВ имеются оба антигена: галактоза – альфа–Н–ацетилглюкозамин – галактоза (альфа–Н–ацетилгалактозамин) – фукоза и галактоза – альфа–Н–ацетилглюкозамин – галактоза (галактоза) – фукоза.

 

Кроме антигенов, в крови имеются ещё антитела. Они называются изогемагглютинины. В крови людей с группой крови А имеются антитела против антигена В. У людей с группой крови В имеются антитела против антигена А. У людей с группой крови 0 имеются оба вида антител. А у людей с группой крови АВ таких антител нет.

 

Самое интересное, что у новорожденных нет ни тех, ни других антител, но они появляются в течение первого года жизни. Поразительно то, что никто точно не знает, как вообще они могут появиться. Судите сами. У человека группы крови А на мембранах эритроцитов нет и не может быть антигена В, так как у него другая гликозилтранфераза. Точно также у человека с группой крови В в крови нет и не может быть антигена А, так как у него нет антигена.

 

В англоязычной Википедии предположено, что антитела против антигена А и В образуются на подобные антигены, попадающие в кровь детей первого года жизни из пищи (растения), с бактериями или с вирусами. Но, во–первых, многие дети в течение года могут питаться только молоком матери. Во–вторых, клеточные барьеры кишечника не пропускают в кровь всякую дрянь. Эпителиальные клетки, выстилающие стенку кишечника ребенка, избирательно захватывают и доставляют в кровь ребенка только антитела класса ИгГ (IgG). Антитела же против антигенов А и В относятся к классу ИгМ (IgM), а они через клеточные барьеры кишечника не проходят. Интересно, что люди с группой крови 0 могут образовывать против антигенов А и В антитела группы ИгГ. Но где же взять сами антигены в крови у этих людей? В–третьих, тогда надо принять также, что у людей с группой крови А могут образовываться антитела против антигена А на антигенах, проникающих через кишечный барьер. Та же история с антителами против В у людей с антигеном В. Эти антитела и лимфоциты должны в течение первого года быть инактивированы тимусом.

 

Для преодоления противоречия был предположен вирусный перенос антигенов. Но никто пока этого но продемонстрировал.

 

На самом деле, ситуация много, много сложнее. Так называемые антигенные детерминанты есть не что иное, как цепочки, состоящие из моносахаров, типа глюкозы, фруктозы, фукозы, галактозы и т.д. Эти цепочки присоединены к мембранным белкам, локализованным на плазматической мембране эритроцитов. Думаю, что точно такие же антигенные детерминанты должны быть и на плазматической мембране лейкоцитов, и вот почему. Как я уже писал о внутриклеточном транспорте белков, все мембранные белки, идущие на плазматическую мембрану, проходят через пластинчатый комплекс Гольджи.

 

Здесь располагается множество белков, так называемых ферментов гликозилирования. Именно эти белки отрезают или присоединяют моносахара к цепи аминокислот или к начальной цепи моносахаров, которая была прикреплена тогда, когда белок находился в просвете эндоплазматического ретикулума. В большинстве клеток в самом ближнем участке пластинчатого комплекса Гольджи располагаются ферменты, присоединяющие галактозу и аминосахара. Затем, в более отдаленных участках пластинчатого комплекса располагаются ферменты, которые присоединяют фукозу и сиалиловую кислоту. Они, конечно, могут менять свое расположение, да и доступность моносахаров не всегда соблюдается. Но в целом формируются такие моносахаридные цепочки, которые более или менее отражают генотип данного организма. Тем самым формируются специфические последовательности моносахаров.

 

Антитела против антигена А относятся к классу ИгМ. Они обычно образуются в первые годы жизни путем сенситизирования к различным веществам окружающей среды. АВ0 типы антигенов имеются у некоторых человекообразных обезьян, таких как горилла, шимпанзе…

 

Липиды синтезируются на основе совершенно других генов; не генами, обусловливающими синтез антитела против антигена А или В. Кроме того, чтобы получить такую длинную полилактозаминную цепь на белке линия–3, он должен очень долгое время быть связанным с пластинчатым комплексом Гольджи. Это требует особой организации функциональной активности пластинчатого комплекса, а это все новые и новые гены, вовлеченные в, казалось бы, простейшую цепь от гена до признака. В эту цепь вовлечена масса ферментов, пришивающих моносахара к удлиняющейся полисахаридной цепи. Сейчас известно более 180–200 таких гликоферментов, расположенных на уровне аппарата Гольджи. Их функция широко перекрывается и поэтому они могут компенсировать отсутствие любого из этих двух десятков ферментов.

 

Наконец, значительная часть полисахаридных антигенных группировок пришивается не к белкам, а к липидам, а для их синтеза и гликозилирования требуются добавочные ферменты, а, значит, новые и новые гены, не связанные напрямую с белками, ответственными за образование антигенов А и В.

 

Но это ещё не все сложности. В мембране эритроцитов человека содержится более 300 различных антигенных детерминант, молекулярное строение которых закодировано соответствующими генными аллелями хромосомных локусов. Количество таких аллелей и локусов в настоящее время точно не установлено.

 

Итак, и здесь найти прямую цепочку «ген – белок – признак» не получилось. Как оказалось, такая, казалось бы, простейшая система наследования неожиданно оказалась настолько сложной, что многие принципиальные вопросы до сих пор не решены медицинской наукой. Именно поэтому при переливании иногруппной крови даже в соответствии с правилами совместимости так часты были осложнения.

 

Таким образом, ни при наследовании свойств горошин, ни при наследовании групп крови нет прямой связи между информацией, записанной в последовательности нуклеиновых кислот, и фенотипическими признаками. Связь эта очень опосредованная и в ее реализации принимают участие сотни белков.