Lidské hemoglobiny a jejich dědičnost


			Stránku je nutno sjednotit s jinou!
			Tato stránka je tématicky totožná nebo velice podobná článku „Hemoglobiny a jejich dědičnost“. Snažte se do něj její obsah včlenit, přesunuté části odmazat a nakonec na ní po úplném vyprázdnění vložením kódu `#PŘESMĚRUJ [[Hemoglobiny a jejich dědičnost]]` vytvořit na doplněný článek přesměrování.

hemoglobin přenáší kyslík v červených krvinkách obratlovců a některých nižších živočichů
jeho molekula tvoří tetramer čtyř řetězců globinu doplněného o hem
hemová skupina pomocí obsaženého železa váže kyslík a tak umožňuje jeho transport
dospělý člověk
- má převážně hemoglobin A (adult – HbA)
- tvoří asi 98% hemoglobinu dospělého
- je tvořen dvěma podjednotkami alfa a dvěma beta
- alfa řetězec se skládá ze 141 amk
- beta řetězec se skládá ze 146 amk
v ontogenezi se struktura hemoglobinu v erytrocytech mění
molekuly všech hemoglobinů jsou tetramerní, liší se však typem řetězců a celkově pak svými vlastnostmi (HbF má vyšší afinitu ke kyslíku než HbA a podobně)

Typy hemoglobinů[upravit | editovat zdroj]

Hemoglobin	Označení	Zastoupení řetězců
embryonální	Hb Gower 1	2x zeta, 2x epsilon
	Hb Gower 2	2x alfa, 2x epsilon
	Hb Portland	2x zeta, 2x gamma
fetální	HbF	2x alfa, 2x gamma
adultní	HbA	2x alfa, 2x beta
adultní	HbA2	2x alfa, 2x delta

změny struktury hemoglobinu v průběhu ontogeneze jsou klasickým příkladem regulace genové exprese v ontogenezi
změny v expresi jednotlivých genů jsou označovány jako přepínání (switching) globinů
- nejprve je zahájena syntéza globinů zeta a epsilon (Hb Gower 1)
- po expresi globinů alfa a gamma vznikají i další dva typy embryonálních hemoglobinů
- současně je potlačena exprese genů zeta a epsilon a ve fetálním období se vytváří zejména hemoglobin HbF
- u novorozence obsahují erytrocyty asi 70% HbF
- zastoupení HbF po narození klesá a v dospělosti obsahují erytrocyty asi jen 1% hemoglobinu HbF

regulace tvorby hemoglobinu v ontogenezi souvisí s lokalizací tvorby červených krvinek
embryonální hemoglobin se tvoří ve žloutkovém vaku, fetální v játrech a dospělý v kostní dřeni
z funkčního hlediska je podstatné, že HbF váže kyslík při nižším parciálním tlaku než HbA – může tak snadněji vázat kyslík uvolňující se z hemoglobinu matky (HbA) v placentě a zásobovat jím tkáně plodu
lokalizace rodiny genů pro globinové řetězce
- skupina (cluster) genů příbuzných genu alfa (alfa-like) je lokalizována na 16. chromosomu (16p13)
  - lokus pro globin alfa je tetraplikován
    - geny pro globin alfa1 a alfa2
    - pseudogeny pro globin alfa1 a alfa2 – nefunkční kopie předešlých genů
    - mohou se vyskytovat i chromosomy jen s jedním nebo třeba třemi alfa geny
  - gen pro globin zeta je duplikován
    - gen pro globin zeta
    - pseudogen pro globin zeta
  - struktura řetězců globinů alfa1 a alfa2 je identická a kóduje proto identické polypeptidy
  - do skupiny patří také gen theta, jehož funkce je ale neznámá
- skupina genů příbuzných genu beta je lokalizována na 11. chromosomu (11p15.5)
  - lokus pro gen beta je duplikován
    - gen pro globin beta
    - pseudogen pro globin beta
  - lokus pro gen delta
  - lokus pro gen gamma
    - gen pro gamma A a gamma G
    - liší se v jednom nukleotidu
  - lokus pro gen epsilon
  - řetězce gamma a beta globinu se liší celkem v 38 amk

mechanismus přepínání transkripce genů globinu v průběhu vývoje je intensivně studován
na obou chromosomech je v určité vzdálenosti proti proudu (upstream) od globinových genů oblast, koordinující expresi genů globinové struktury – LCR (locus control region)
- ukázalo se, že v oblasti LCR jsou místa hypersenzitivní na DNAasu I
- sekvence DNA u těchto míst připomíná sekvence enhancerů obsahující vazebná místa pro běžně se vyskytující a tkáňově specifické transkripční faktory, které mohou ovlivnit expresi globinového genu
- další místa hypersensitivní na DNAasu I se nacházejí v promotorech globinových genů
- mechanismus specifického přepínání exprese se pravděpodobně uskutečňuje kompeticí mezi globinovými geny, interakcí jejich LCR a specifickou aktivací genově specifických silencerů
- mechanismus však stále není příliš jasný – dřívější modely předpokládající tvorbu smyček a přímý kontakt LCR a promotorů genů není ve světle současných poznatků příliš pravděpodobný

poznatky o struktuře skupin genů a o aktivaci transkripce jednotlivých lokusů v ontogenezi vysvětlují rozdílnou klinickou manifestaci mutací genů pro alfa a beta řetězec
- mutace genu beta postihují u heterozygotů 50% řetězců hemoglobinu
- mutace některého z alfa genů postihují jen 25% molekul hemoglobinu, ale projevují se už před narozením

dědičné choroby hemoglobinu (hemoglobinopatie) rozdělujeme na choroby se změnou struktury řetězce globinu a choroby s poruchou syntézy řetězce globinu (tzv. thalasemie)