Mioglobinei şi hemoglobinei sunt hemeproteins a căror stare fiziologică importanţă este în principal legată de capacitatea lor de a lega de oxigen molecular. Mioglobina este o proteină heme monomere găsesc în principal în ţesutul muscular în cazul în care aceasta serveşte ca un sit de stocare pentru oxigen intracelular. În perioadele de oxymyoglobin privarea de oxigen de presă de oxigen sa legat, care este apoi utilizat pentru scopuri metabolice.

Structura terţiară a mioglobinei este faptul că de o proteina apă tipic globulare solubile. Structura sa secundară este neobişnuit în faptul că acesta conţine o proporţie foarte mare (75%) din α-elicoidal structura secundară. Un mioglobinei polipeptida este compus din 8 dreptului separate, predat α-helices, desemnate de la A la H, care sunt legate prin scurte regiuni non elicoidal. Aminoacizi R-grupuri de ambalat în interiorul moleculei sunt predominant caracter hidrofob în timp ce cele expuse pe suprafaţa moleculei sunt, în general, hidrofil, făcând astfel molecula relativ solubil în apă.

Structura de Mioglobina cu Hem

Fiecare moleculă mioglobinei conţine un singur grup hem protetice inserată într-un hidrofob despicatura in proteine. Fiecare reziduu heme conţine un atom de fier coordonat central de legat, care este în mod normal în Fe ^{2 +} de stat, sau feroase oxidare,. Oxigen transportate de hemeproteins este obligat direct la atom de fier feroase din grupul heme protetice. Oxidarea de fier pentru a Fe ^{3 +,} feric, starea de oxidare face molecula incapabili de a lega de oxigen normale. Interacţiunile hidrofobe dintre inelul tetrapyrrole şi grupurile hidrofobe amino acizi R pe interiorul despicătura în proteine ​​stabiliza puternic conjugat de proteine ​​heme. În plus, un atom de azot dintr-un grup R histidină situat mai sus de planul inelului heme este coordonată cu atom de fier stabilizarea în continuare a interacţiunii dintre heme şi proteine. În oxymyoglobin site-ul aderenta rămase pe atom de fier (poziţia coordona 6-a) este ocupat de oxigen, a căror caracter obligatoriu este stabilizată de un reziduu de histidină secunde.

Monoxidul de carbon se leagă, de asemenea, coordonat de atomi de fier hem într-o manieră similară cu cea de oxigen, dar obligatoriu de monoxid de carbon pentru a hemului este mult mai puternică decât cea de oxigen. Legarea preferenţial de monoxid de carbon la hem fier este în mare măsură responsabilă pentru asfixierii care rezultă din intoxicatia cu monoxid de carbon.

Hemoglobină

Hemoglobina Adult este un [α (2): β (2)] hemeprotein tetrameric găsite în eritrocite, în cazul în care aceasta este responsabilă de oxigen obligatoriu în plămâni şi transportul oxigenului legat tot corpul în cazul în care acesta este utilizat în căi metabolice aerobe.

Structura de hemoglobină

Pentru o descriere a diferitelor tipuri de tetrameri hemoglobinei a se vedea secţiunea de mai jos pe Genele Hemoglobina . Fiecare subunitate a unei tetramer hemoglobinei a unui grup de heme protetice identică cu cea descrisă pentru mioglobinei. Subunităţi comună peptidul sunt desemnate α, β, γ şi δ, care sunt aranjate în hemoglobine cel mai frecvent apar funcţionale.

Deşi structura secundar şi terţiar de subunităţi hemoglobinei diferite sunt similare, reflectând omologia extinse in compozitia de aminoacizi, variaţiile în compoziţia de aminoacizi care nu există diferenţe marcate da în oxigen hemoglobinei care transportă proprietăţi. În plus, structura cuaternare a hemoglobinei duce la interacţiuni fiziologic importante allosteric între subunităţi, lipsit de o proprietate în mioglobinei monomerice, care este de altfel foarte asemănătoare cu α-subunitate a hemoglobinei.

Compararea proprietăţilor oxigen obligatoriu al mioglobinei şi hemoglobinei ilustra proprietăţile allosteric ale hemoglobinei care rezultă din structura sa cuaternare şi diferenţia proprietăţile hemoglobinei de oxigen obligatoriu de la care a mioglobinei. Curba de oxigen cu caracter obligatoriu pentru a hemoglobinei este sigmoidală tipic de proteine ​​allosteric în care substrat, în acest caz oxigenul, este un homotropic pozitiv efectoare. Atunci când se leagă de oxigen la subunitatea primul deoxyhemoglobin creste afinitatea de subunităţi rămase pentru oxigen. Deoarece oxigenul suplimentar este obligat să obligatorii doilea şi al treilea de oxigen subunităţi este mai departe, treptat, a consolidat, astfel încât, la tensiunea de oxigen în plămâni alveole, hemoglobina este complet saturat cu oxigen. În ceea ce oxyhemoglobin circulă la ţesutului deoxygenated, oxigenul este incremental descărcate şi afinitate pentru oxigen a hemoglobinei este redusă. Astfel, la tensiuni mai mic de oxigen în ţesuturi gasit foarte activă afinitatea de legare a hemoglobinei pentru oxigen este foarte scăzută permite livrarea maxim de oxigen în ţesuturi. Spre deosebire de oxigen curba cu caracter obligatoriu pentru mioglobinei este hiperbolic în caracter, indicând absenţa interacţiunilor allosteric în acest proces.

Proprietăţile allosteric oxigen obligatoriu al hemoglobinei provin direct din interacţiunea de oxigen cu atomul de fier ale grupurilor heme protetice, precum şi efectele rezultante ale acestor interacţiuni cu privire la structura cuaternar de proteine. Când oxigenul se leagă de un atom de fier de deoxyhemoglobin ea trage atom de fier în planul de heme. Deoarece fierul este, de asemenea, obligat să F8 histidină, acest reziduu este, de asemenea tras spre planul inelului heme. Schimbare conformationala la F8 histidină sunt transmise în întreaga coloana vertebrală peptida duce la o schimbare semnificativă în structura terţiară a întregii subunităţi. Modificări conformaţionale la suprafaţă subunitate duce la un nou set de interacţiuni cu caracter obligatoriu între subunităţi adiacente. Acestea includ modificări perturbarea de poduri sare şi formarea de noi legaturi de hidrogen şi interacţiuni hidrofobe noi, toate acestea contribuind la structura cuaternar nou.

Schimbările din urmă în interacţiune subunitatea sunt transmise, de la suprafata, la buzunar heme de legare a unei subunităţi dezoxi a doua şi a rezultat în accesul mai uşor de oxigen la atom de fier de heme al doilea şi, astfel, o afinitate mai mare din molecula de hemoglobina pentru un al doilea molecula de oxigen. Configuraţia terţiar de afinitate mică, hemoglobina deoxygenated (Hb) este cunoscut sub numele de intinsa (T) de stat. În schimb, structura cuaternar de formă complet oxigenat afinitatea mare a hemoglobinei (HBO ₂₎ este cunoscut sub numele de relaxat (R) de stat.

În contextul de afinitate pentru oxigen a hemoglobinei există patru regulatoare primare, fiecare dintre care are un impact negativ. Acestea sunt de CO _2, de ioni de hidrogen (H ^+), ionii de clor (Cl ^-), şi de 2,3-bisphosphoglycerate (2,3 BPG, sau, de asemenea, doar BPG). Unele texte mai vechi abrevierea 2,3 BPG ca DPB. Deşi acestea pot influenţa O ₂ independente obligatoriu una de alta, de CO _2, H ⁺ şi Cl ^{- în primul rând} funcţiona ca o consecinţă a reciproc cu privire la afinitatea hemoglobinei pentru O _2. Vom lua în considerare de transport de O ₂ de la plamani la tesuturi primul.

În mare O ₂ de mediu (de înaltă PO ₂₎ din plămâni există suficiente O ₂ pentru a depăşi natura inhibitor al statului T. În timpul O ₂ legare-induse de modificare de forma T pentru a forma R mai multe grupuri de amino-acizi parte pe suprafaţa de subunităţi hemoglobinei va disocia protoni cum este descris în ecuaţia de mai jos. Această disociere protoni joacă un rol important în expirarea CO _2, care ajunge la ţesuturi (vezi mai jos). Cu toate acestea, din cauza po ridicat _2, pH-ul de sânge în plămâni (≈ 7.4 - 7.5), nu este suficient de scăzut suficient pentru a exercita o influenţă negativă asupra hemoglobinei obligatoriu O _2. În cazul în care ajunge la ţesuturi oxihemoglobina PO ₂ este suficient de scăzut, precum şi pH-ul (≈ 7,2), că statul T este favorizat şi O ₂ eliberat.

4o ₂ + Hb <-> nH ^{+ +} Hb (O _{2) 4}

Dacă ne gândim acum ce se întâmplă în ţesuturi, este posibil pentru a vedea modul de CO _2, H ^+, şi Cl ^- exercita efectele negative ale acestora asupra hemoglobinei obligatoriu O _2. Celule metabolic produc CO ₂ care difuzeaza in sange si intra in celulele rosii din sange circulant (RBC). În cadrul RBC de CO ₂ este rapid transformat în acid carbonic, prin acţiunea anhidrazei carbonice după cum se arată în ecuaţia de mai jos:

CO ₂ + H ₂ O -> H ₂ CO ₃ -> H ^{+ +} HCO ₃ ^-

Ion bicarbonat de produse în această reacţie disocierea difuzeaza din RBC şi se realizează în sânge la plămâni. Acest efectiv de CO ₂ proces de transport este menţionată ca isohydric de transport. Aproximativ 80% din CO ₂ produs în celule de metabolizarea este transportat la plamani în acest fel. Un mic procent de CO ₂ este transportat în sânge, ca gaze dizolvate. În ţesuturi, H ⁺ disociat de acid carbonic este tamponat de hemoglobina, care exercită o influenţă negativă asupra O ₂ de presă obligatorii obligă să ţesuturi. După cum sa menţionat mai sus, în cadrul plamani PO ridicat ₂ permite eficace pentru O ₂ obligatorii de către hemoglobinei duce la T pentru a tranziţiei de stat R şi eliberarea de protoni. Protonii combina cu bicarbonat care a sosit de la ţesuturile care fac acidul carbonic, care intră apoi hematii. Printr-o inversare a reacţiei anhidrazei carbonice, de CO ₂ şi H ₂ O sunt produse. CO ₂ difuzeaza din sânge, în alveole pulmonare şi este lansat pe expirare.

În plus faţă de transport isohydric, la fel de mult ca 15% din CO ₂ este transportat la plamani obligat la N-terminal grupe amino de forma T de hemoglobina. Această reacţie, descris mai jos, face ceea ce se numeste carbamino-hemoglobina. După cum sa arătat această reacţie produce, de asemenea, H ^+, prin reducerea pH-ului în ţesuturi în cazul în care concentraţia de CO ₂ este mare. Formarea de H ⁺ conduce la eliberarea O obligat ₂ la ţesuturile înconjurătoare. În plămâni, de mare de O ₂ rezultate conţinut de O _{2 de} legare a hemoglobinei cu eliberarea concomitentă de H ^+. Protonii a lansat apoi promova disocierea carbamino pentru a forma CO _2, care este apoi eliberat cu expirarea.

CO ₂ + HB-NH ₂ <-> H ^{+ +} HB-NH-COO ^-

Deoarece discuţia de mai sus demonstrează, de conformaţie hemoglobinei şi obligatorii sale oxigen sunt sensibile la concentraţia de ioni de hidrogen. Aceste efecte ale concentraţiei de ioni de hidrogen sunt responsabile pentru efectul de bine cunoscut Bohr în ceea ce creşte în concentraţie de ioni de hidrogen a reduce cantitatea de oxigen obligat prin hemoglobinei la orice concentraţie de oxigen (presiunea parţială). Cuplat la difuzarea de stele bicarbonat de RBC în ţesuturi trebuie să existe în circulaţie ion hematii pentru a menţine neutralitatea electrică. Acesta este rolul de Cl ^- şi este menţionată ca clorură de schimbare. În acest fel, Cl ^- joacă un rol important în producţia şi difuzarea de bicarbonat şi, prin urmare, de asemenea, influenţează negativ O _{2 de} legare de hemoglobina.

Reprezentarea transportul de CO ₂ de la tesuturi la sânge cu livrarea de O ₂ la tesuturi. Procesul invers se produce atunci când O ₂ este preluat din alveole de plămâni şi de CO ₂ este expulzat. Toate procesele de transportul de CO ₂ şi ₂ O nu sunt aratate cum ar fi formarea şi ionizare a acidului carbonic în plasmă. Acesta din urmă este un mecanism important pentru transportul de CO ₂ la plămâni, şi anume în plasmă ca HCO ₃ ^-. H ⁺ produsă în plasmă de ionizare a acidului carbonic este tamponat cu fosfat (HPO ₄ ^{2 -)} şi de proteine. În plus, aproximativ 15% din CO ₂ este transportat de la ţesuturi la plămâni ca carbamat hemoglobina.

Rolul de 2,3-bisphosphoglycerate (2,3-BPG)

Compusul 2,3-bisphosphoglycerate (2,3-BPG), derivat de la intermediar glycolytic 1,3-bisphosphoglycerate, este un puternic allosteric efectoare cu privire la proprietăţile de oxigen de legare a hemoglobinei. Calea de sinteză 2,3 BPG este diagrama în figura de mai jos.

Cale pentru 2,3-bisphosphoglycerate (2,3-BPG) sinteză în termen de eritrocite. Sinteza 2,3-BPG reprezintă o cale de reacţie majoră pentru consumul de glucoză în eritrocite. Sinteza de 2,3-BPG în eritrocite este esenţială pentru controlul hemoglobinei afinitate pentru oxigen. Reţineţi că, atunci când glucoza este oxidata pe această cale a hematiilor pierde capacitatea de a câştiga 2 moli de ATP din oxidarea glycolytic de 1,3-BPG pentru a 3-phosphoglycerate prin reacţia kinazei phosphoglycerate.

În deoxygenated T conformer, o cavitate capabil de legare 2,3-BPG se formează în centrul moleculei. 2,3-BPG poate ocupa această cavitate stabilizator de stat T. În schimb, atunci când 2,3-BPG nu este disponibil, sau nu are obligaţii în cavitatea centrală, Hb poate fi convertită la HBO ₂ mai uşor. Astfel, cum ar fi creşterea concentraţiei de ioni de hidrogen, a crescut 2,3-BPG favorizează concentraţia de conversie de formular Hb R pentru a forma Hb T şi scade cantitatea de oxigen obligat prin Hb la orice concentraţie de oxigen. Moleculele de hemoglobina diferite în compoziţie subunitatea sunt cunoscute de a avea diferite proprietati 2,3-BPG obligatoriu, cu răspunsuri în mod corespunzător diferite allosteric la 2,3-BPG. De exemplu, Hbf (forma fetale de hemoglobina) se leagă de 2,3-BPG mult mai puţin decât cu aviditate HBA (forma de hemoglobina adulţi), cu rezultatul că Hbf la fetuşii de femeile gravide se leaga de oxigen, cu afinitate mai mare decât HBA mamele, astfel oferind acces preferenţial la făt oxigen transportat de către sistemul circulator mame.

Hemoglobina Genele

Α-şi β-globinei proteinele conţinute în tetrameri hemoglobinei funcţionale sunt derivate din grupuri de gene. Genele α-globinei sunt pe cromozomul 16 şi genele β-globinei sunt pe cromozomul 11. Ambele grupuri genă conţine nu numai genele majore pentru adulţi, α şi β, dar alte secvenţe exprimate care sunt utilizate la diferite etape de dezvoltare. Orientarea de gene în ambele grupuri se află în aceeaşi 5 'la 3 ", directie cu cele mai vechi genelor exprimate, la sfârşitul anului 5' din ambele grupuri. În plus faţă de gene functionale, ambele grupuri conţin non-funcţional pseudogene.

Sinteza hemoglobinei începe în primele câteva săptămâni ale dezvoltării embrionare, în sacul vitelin. Hemoglobinei majore la acest stadiu de dezvoltare este o tetramer compus din 2 zeta (ζ) lanţuri codificate în cadrul clusterului α şi 2 epsilon (ε) lanţuri de grup β. Prin 6-8 săptămâni de gestaţie expresie a acestei versiuni a hemoglobinei scade dramatic care coincide cu schimbarea în sinteza hemoglobinei din sacul vitelin la ficat. Exprimarea din grup α este format din proteine ​​identice din α1 şi α2 gene. Exprimarea din aceste gene in grup α rămâne pe tot parcursul vietii.

În cadrul clusterului β-globinei există un set suplimentar de gene, fetale β-globinei gene identificate ca gamma (γ) gene. 2 gene numite Gγ fetale şi Aγ, derivarea care decurge din diferenţa unică de aminoacizi între cele 2 gene fetale: glicină în Gγ şi alanin în Aγ la poziţia 136. Aceste gene fetale γ sunt exprimate ca genele embrionare sunt dezactivate.

La scurt timp înainte de naştere există o trecere treptată de la expresia genelor fetale γ-globinei la expresia genelor obscen β-globinei. Trecerea de la γ-fetale la adulţi β-globinei nu coincide în mod direct cu trecerea de la sinteza hepatică la sinteza măduva osoasă, deoarece la nastere se poate dovedi că atât γ si sinteza β are loc in maduva.

Având în vedere modelul de activitate genei globinei pe parcursul dezvoltării fetale şi în adulţi componenţa tetrameri hemoglobinei este, desigur, distincte. Hemoglobina fetala este identificat ca Hbf şi include atât α ₂ Gγ ₂ şi α ₂ Aγ _2. Hemoglobina fetala are o afinitate uşor mai mare pentru oxigen decât o face hemoglobina adulti. Acest lucru permite fătului de a extrage oxigenul mai eficient din circulaţie maternă. La adulţi hemoglobina major este identificat ca HBA (mai frecvent HBA ₁₎ şi este un tetramer de 2 α şi 2 lanţuri β aşa cum este indicat mai devreme. Un adult hemoglobinei minor, identificat ca HBA _2, este un tetramer de 2 lanţuri α şi 2 lanţuri δ. Gena δ este exprimat cu o sincronizare similar cu gena β, ci pentru că promotorul a dobândit o serie de mutaţii eficienţei sale "de transcriere este redus.

Compoziţia hemoglobinei globală într-un adult normal este de aproximativ 97,5% HBA _1, 2% HBA ₂ şi 0,5% Hbf.

Hemoglobinopathies

Un număr mare de mutaţii au fost descrise în genele globinei. Aceste mutatii pot fi împărţite în două tipuri distincte: cele care cauzeaza anomalii calitative (de exemplu, celule secera anemie ), precum şi cele care cauzeaza anomalii cantitative (talasemiile). Luate împreună, aceste tulburari sunt denumite în continuare hemoglobinopatii. Un al treilea grup de tulburări hemoglobinei includ acele boli în care există o persistenţă de exprimare hemoglobinei fetale. Aceste boli din urmă sunt cunoscute in mod colectiv ca persistenţa ereditară a hemoglobinei fetale (HPFH).

De mutatii care conduc la modificari calitative ale hemoglobinei, ale missense mutaţie în gena β-globinei care provoacă siclemie este cea mai comuna. Mutaţie provoacă siclemie este o substituţie unice de nucleotide (A la T), în codonul pentru aminoacidul 6. Schimbarea converteşte o codon acid glutamic (GAG), la un codon valină (GTG). Forma de hemoglobina la persoanele cu siclemie este menţionată ca HBS.

Problema de baza în siclemie este că valină pentru rezultatele glutamic substituţie acid în tetrameri hemoglobinei, care agregat în matrice pe deoxygenation în ţesuturi. Această agregare duce la deformarea celulelor roşii din sânge acest site este relativ inflexibilă şi în imposibilitatea de a traversa paturi capilar. Cicluri repetate de oxigenare şi deoxygenation duce la sickling ireversibile. Rezultatul final este infundarea capilarelor amenzii. Deoarece oasele sunt afectate în mod special de scaderea fluxului de sange, frecvente şi rezultatele severe dureri osoase. Aceasta este simptom tipic în timpul unei celule secera "de criză". Pe termen lung colmatarea recurent al paturilor capilar duce la deteriorarea organelor interne, în special rinichii, inima si plamanii. Distrugerea continuă a celulelor roşii din sânge sickled duce la anemie cronica si episoade de hiperbilirubinemie.

O mutaţie suplimentare relativ comune la codonul 6 este de conversie la un codon lizină (AAG), care duce la generarea de HBC.

Electroforeză a proteinelor hemoglobinei de la persoane fizice suspectate de a fi siclemie (sau mai multe tipuri de tulburări alte hemoglobinei) este un instrument eficient de diagnosticare, deoarece hemoglobine varianta au sarcini diferite. Un exemplu al acestei tehnici este prezentată în figura de mai jos.

Forma de electroforeza hemoglobinei de la mai multe persoane diferite. Benzi 1 şi 5 sunt standardele de hemoglobina. Lane 2 este un adult normal. Lane 3 este un nou-nascut normal. Lane 4 este un individ homozigot HBs. Benzi 6 şi 8 sunt indivizi heterozigoţi secera. Lane 7 este un individ boală SC.

Un alt instrument eficient pentru a identifica genotipul a indivizilor suspectaţi de a avea boli de celule secera, precum şi pentru diagnosticul prenatal este de a transporta fie în RFLP cartografiere sau de a folosi PCR. Un exemplu de utilizare a acestor instrumente poate fi văzut în instrumente moleculare de Medicină paginii.

În plus faţă de mutaţiile missense care conduc la HBs şi HBC, un număr de mutaţii frameshift duce la anomalii calitative ale hemoglobinei au fost identificate. O inserţie 2-nucleotidelor între codonii 144 şi 145 în rezultatele gena β-globinei în generarea de hemoglobina Cranston. Inserţie, care este aproape de C-terminal al proteinei β-globinei, rezultate în codonul opri normal fiind din cadru şi de sinteză proces-verbal în regiunea 3'-netradusă la un codon opri fortuit. Rezultatul este o proteină β-globinei de 157 aminoacizi.

În varianta de primăvară hemoglobina Constant, o mutatie in gena α-globinei converteşte codon stop (SAU) într-o codon glutamina (CAA), astfel încât proteina sfârşeşte prin a fi 31 de aminoacizi mai mult decât normal. Rezultanta α-globinei proteine ​​în primăvara anului hemoglobina Constant este nu numai calitativ modificate, dar pentru că este instabil este o anomalie, precum şi cantitativă.

Deoarece loci gena globinei conţin grupuri de gene similare există potenţial pentru inegale cross-over între cromatidelor surori în timpul meiozei. Generaţie de Gun Hill hemoglobinei si hemoglobine Lepore sunt atât rezultatul de cruce inegale peste evenimente. Hemoglobina Gun Hill este rezultatul unui text eliminat din 15 nucleotide cauzate de cruce peste inegal între codonii 91-94 de un β-gena globinei şi codonii 96-98 de altă parte. Generarea de rezultate Lepore hemoglobine din cruce peste inegal între δ şi β-globinei-globinei gene. Gena rezultat δβ hibrid este numit Lepore şi gena βδ hibrid este numit anti-Lepore. După cum sa menţionat mai devreme, promotor al genei δ-globinei este ineficientă, astfel încât consecinţele acestei inegale cruce peste eveniment sunt atât calitative şi cantitative.

Talasemiile sunt rezultatul unor anomalii în sinteza hemoglobinei şi afectează ambele grupuri. Deficienţe în rezultatul sintezei β-globinei în β-talasemiile şi deficienţe în urma sintezei α-globinei în talasemiile α- . Talasemie Termenul este derivat din greaca sensul Thalassa "mare" şi a fost aplicată la aceste tulburari, din cauza de înaltă frecvenţă a apariţiei lor în indivizi care trăiesc în jurul Mării Mediterane.

La persoanele normale o cantitate egală de atât α-şi β-globinei proteinele sunt făcute să le permită să combine stoichiometrically pentru a forma hemoglobina tetrameri corect. În sumele α-talasemiile normală a β-globinei sunt făcute. Proteinele β-globinei sunt capabile să homotetramers formare (β ₄₎ şi aceste tetrameri sunt numite H hemoglobina, (HBH). Un exces de HBH în celulele roşii din sânge duce la formarea în cazul în care organismele de includerea frecvent observate la pacienţii cu α-talasemie. În plus, au o tetrameri HBH oxigen redus semnificativ capacitatea. In β-talasemie, în cazul în care globins β-sunt deficitare, α-globins sunt în exces şi vor forma α-globinei homotetramers. Homotetramers α-globinei sunt extrem de insolubile, care duce la distrugerea prematura a celulelor roşii în măduva osoasă şi splină.

Cu talasemiile α-nivelul de α-globinei de producţie pot varia de la nici unul la niveluri foarte aproape normale. Acest lucru se datorează în parte faptului că există 2 identice α-globinei gene de pe cromozomul 16. Astfel, α-talasemiile implica inactivarea de la 1 la toate cele 4 gene α-globinei. În cazul în 3 din cele 4 α-globinei gene sunt funcţionale, persoanele fizice sunt complet asimptomatici. Această situaţie este identificată ca "silent transportator", de stat sau, uneori, ca α-talasemie 2. Genotipic această situaţie este desemnat αα/α- (în cazul în care liniuţă indică o genă non-functionale) sau α-/αα. Dacă 2 din cele 4 gene sunt persoane fizice inactivate sunt desemnate ca α-talasemie sau ca α-talasemie 1. Genotipic această situaţie este desemnat αα / - -. La persoanele de origine africană, cu α-talasemie 1, de tulburare, de obicei, rezultatele de la inactivarea de 1 α-gena globinei pe fiecare cromozom şi este desemnată α-/α-. Acest lucru înseamnă că aceste persoane sunt homozigote pentru α-talasemie 2 cromozomiale. Fenotip de α-talasemie 1 este relativ benigne. Volumul mediu de celule roşii (MCV desemnate în teste clinice) este redusă în α-talasemie 1 dar indivizii sunt, în general, asimptomatice. Situaţia clinică devine mai severe în cazul în care doar 1 din cele 4 gene α-globinei este funcţional. Din cauza reducerii dramatice de producţie în lanţul de α-globinei în această din urmă situaţie, un nivel ridicat de β ₄ tetramer este prezent. punct de vedere clinic acest lucru este mentionat ca boala hemoglobinei H. Indivizii afectaţi au anemie moderată până la marcată şi de MCV lor este destul de scăzută, dar boala nu este fatal. Rezultatele cele mai severe atunci când situaţia nu lanţuri α-globinei sunt făcute (genotipic desemnate - - / - -). Acest lucru duce la mortalitate prenatală sau moartea timpurie neonatale. Hemoglobinei fetale predominant în indivizi afectat este un tetramer de γ-lanţuri şi este menţionată ca hemoglobina Bart. Aceasta hemoglobina are în esenţă nici o capacitate de transport de oxigen duce la foame de oxigen în ţesuturile fetale. Rezultate obţinute insuficienţei cardiace, inima incearca sa pompa sânge la nivelul ţesuturilor unoxygenated infometat de oxigen duce la edem marcat. Această din urmă situaţie este numit hidrops fetalis.

Un număr mare de mutatii au fost identificate care duc la scaderea productiei sau absente ale β-globinei lanţuri în urma căruia a β-talasemiile. În situaţia cea mai gravă mutaţii în ambele materne şi paterne β-globinei gene duce la pierderea de cantitati normale de β-globinei proteine. O lipsă totală de HBA se notează ca β ^0-talasemie. Dacă unul sau alte mutatii permite producerea de o cantitate mică de funcţionale β-globinei, atunci tulburare este notată ca β ^+-talasemie.

Ambele β ⁰ - şi β ^{+-talasemiile} sunt menţionate ca talasemia majora, numita, de asemenea, anemia Cooley după Dr. Thomas Cooley primul care a descris tulburare. Persoanele afectate sufera de anemie severă început în primul an de viaţă duce la necesitatea transfuziilor de sânge. Ca urmare a anemiei măduva osoasă creşte dramatic efortul său de "la sânge de producţie. Cortexul a osului devine subtiat duce la fracturare patologică şi o denaturare a oaselor în faţa şi a craniului. În plus, există este marcat hepatosplenomegalie ca ficatul şi splina acţionează ca site-uri suplimentare de producţie de sânge. Fără intervenţia aceste persoane vor muri în deceniu de viaţă. După cum sa arătat, β-talasemie majoră pacient necesită transfuzii de sange, cu toate acestea, pe termen lung, aceste transfuzii duce la acumularea de fier in organe, în special în inimă, ficat şi pancreas. Insuficienta de organ rezultă cu moartea în adolescenţă la începutul anilor douăzeci. Terapii de chelare a fierului pare să îmbunătăţească perspectivele pentru β-talasemie majoră pacienţi dar aceasta presupune o perfuzie continuă a agentului de chelare.

Persoanele fizice heterozigot pentru β-talasemie au ceea ce se numeşte talasemie minoră. Afectat persoanelor fizice port una normala β-gena globinei si una care adăposteşte o mutatie care duce la producerea de redusă sau nu β-globinei. Persoanele fizice care nu fac nici o funcţională β-globinei proteine ​​de la 1 genei sunt denumite heterozygotes β ^o. Dacă β-globinei de producţie este redusă la un locus indivizii sunt denumite heterozygotes β ^+. Persoanele fizice minore talasemie sunt, în general, asimptomatice.

Termenul talasemia intermediara este utilizat pentru a desemna persoanele cu anemie semnificativă şi care sunt simptomatice, dar, spre deosebire de talasemie majoră, nu au nevoie de transfuzii. Acest sindrom duce la persoane fizice în cazul în care ambele gene β-globinei expres sume reduse de proteine ​​sau în cazul în care o gena face nimeni şi la alte mărci o sumă uşor redusă. O persoană care este un heterozigot compus cu α-talasemie şi β ^+-talasemie, de asemenea, se va manifesta ca talasemie intermediara.

Cauza principală a α-talasemiile este text eliminat, întrucât, pentru β-talasemiile mutatii sunt mult mai subtile. In β-talasemiile, mutaţii punctiforme în promotor, mutaţii în codonul de iniţiere translaţie, o mutatie punct în semnalul poliadenilarea şi o serie de mutaţii care conduc la anomalii despicare au fost caracterizate.

O interesantă şi comune (până la 30% din persoanele din sud-estul Asiei), hemoglobinopathy care are atât caracteristicile calitative şi cantitative este cauzată de sinteză a hemoglobinei Hemoglobina E E. apare din cauza unei mutatii punct în codonul 26 care se schimbă de acid glutamic (GAG) la lizină (AAG). Individulas cu aceasta mutatie face doar în jurul valorii de 60% din valoarea normală a β-globinei proteine. Motivul pentru aceasta este faptul că mutaţia creează un site lipitură criptic, astfel încât 40% din mARN E hemoglobinei este mai mică de 16 nucleotide şi nu dă naştere la detectabil β-globinei proteine.

Există unele persoane care în momentul de dezvoltare a producţiei globinei este modificat ca urmare a mutaţie. Persoanele cu persistenţa ereditară a hemoglobinei fetale, HPFH continua sa faca Hbf ca adulţi. Deoarece sindromul este benigna cele mai multe persoane nici macar nu stiu care le efectuează o hemoglobinei anomalie. Multe persoane HPFH port eliminări mare δ-şi β-codare regiune a clusterului. Nu există nici un text eliminat din genele globinei fetale şi de către o expresie ca mecanism încă uncharacterized din aceste gene persistă la vârsta adultă.

Aşa cum sa discutat mai sus hemoglobina functionala este o heterotetramer. Mutatiile in oricare α-globinei sau gene β-globinei duce la anomalii cantitative şi calitative ale hemoglobinei. Prin urmare, aceasta nu ar trebui să fie surprinzător că heterozygosities complex compus poate duce la puii ale persoanelor fizice adapostirea mutatii diferite.