DSCN6302 (Kopiowanie)

284 IłialOgia - repetytorium dla kandydatów na akademie medyczne

284 IłialOgia - repetytorium dla kandydatów na akademie medyczne

n		°o,
HbS		HbA
oo 'nOp °0		1 W

HbA/HbS    HbA/HbS

ciśnienie O, ciśnienie O, no/malne    obniżono

Ryc. 6-4.1 Wygląd mikroskopowy krwinek: HbS - osobnika homo/ygotyc/ncgo cohorcgo na anemią sicrpowalą. HbA - człowieka o prawidłowej hemoglobinie. HbA/HbS - pr/cnosicicla genu anemii sicrpowalcj w różnych warunkach ciśnienia cząsteczkowego tlenu (JO).

Ciekawym przykładem choroby dziedzicznej człowieka jest ggjrug slcrpnwata. Jest ona determinowana przez gen rccesywny. U homozygot krwinki przybierają postać półksiężyców i szybko ulegają zniszczeniu (stąd nazwa: anemia sierpowata). Heterozygoty mają krwinki o normalnym kształcie, lecz w przypadku obniżenia ciśnienia parcjalnego tlenu (na przykład w warunkach górskich) stają się one sierpowate i ulegają rozpadowi (ryc. 6-43). Homozygoty giną we wczesnym dzieciństwie z powodu anemii, natomiast heterozygoty nie mogą przebywać w górach: na nizinach nic różnią się od ludzi zdrowych.

Biochemiczne badania krwinek sierpowatych wykazały, że zawierają one nieprawidłowo zbudowaną hemoglobinę, tzw. hemoglobinę S. U homozygot występuje tylko hemoglobina S, u heterozygot jest ona w krwinkach wymieszana z prawidłową hemoglobiną, stanowiąc od 20 do 50% całości.

Hemoglobina S różni się budową od hemoglobiny prawidłowej; różnica ta polega na zmianie jednego tylko aminokwasu. U człowieka dorosłego w skład cząsteczki hemoglobiny A (prawidłowej) wchodzą dwa rodzaje łańcuchów polipeptydowych o różnej budowie chemicznej. Jeden łańcuch oznaczamy jako alfa, drugi rodzaj - jako beta. Na cząsteczkę hemoglobiny A składają się dwa łańcuchy alfa i dwa łańcuchy beta. W przypadku hemoglobiny S (sierpowatej) w łańcuchu beta następuje zmiana jednego aminokwasu (ryc. 6-44). Na pozycji 6 od końca NH, łańcucha beta prawidłowej hemoglobiny (HbA) znajduje się kwas glutaminowy, natomiast w tym samym miejscu łańcucha bela hemoglobiny S (HbS) włączona jest walina. Zamiana kwasu glutaminowego (który posiada ładunek i boczny łańcuch hydrofitowy, czyli łatwo łączy się z wodą) na walinę (bez ładunku i z bocznym łańcuchem hydrofobowym, a więc nic łączącym się z wodą) zmniejsza rozpuszczalność hemoglobiny, która w tych warunkach ma tendencję do tworzenia kryształów, zmieniających kształt krwinek czerwonych na podobne do sierpów. Zmiana budowy 1-rzędowej łańcucha polipeptydowego powoduje zmianę właściwości fizjologicznych hemoglobiny. Zmiana ta uzależniona jest od mutacji punktowej w łańcuchu DNA kodującym łańcuch beta hemoglobiny: zamiast tripletu -C-T-T-(kodującego kwas glutaminowy) występuje triplet -C-A-T- (kodujący walinę - ryc. 6-44).

Anemia sierpowata rzadka jest w Europie, natomiast bardzo powszechnie występuje w Afryce równikowej. Fakt ten tłumaczymy wpływem środowiska. W Europie dobór naturalny dyskryminuje

ŁAŃCUCH g

HEMOGLOBINA S

białka:    HEMOGLOBINA A

H.N— Val—Hł—Lw—Tro—Pia-^Olu

1    2    3    4    5 ; 6

-L»s-

8

H,N—Vai—Hs—Lsu—Tro—Pio-L Yal-i-Glu—Lya 1    2    3    4    5 i 6 i 7    8

' -G—u—A- ! i -O—A—T- i

mRNA:    ! -O—A—A- !

DNA (gen):    j -C-T—T- i

Ryc 6*44 Różnica między hemoglobiną A a hemoglobiną S polega na zmianie jednego aminokwasu na pozycji⁰ w łańcuchu bcU. co / kolei dcłcnmnow ane jest /lnianą jednego nuklcolydu w kodonic. u podłoża lego pi/ckwukvnu leży mutacja punktowa genu) odująt ego łańcuch bela hemoglobiny (JD).