Hemoglobin

Fungsi utama eritrosit adalah membawa O2 ke jaringan dan mengembalikan karbondioksida (CO2) dari jaringan ke paru. Untuk mencapai pertukaran gas ini, eritrosit mengandung protein khusus yaitu hemoglobin. Tiap eritrosit mengandung sekitar 640 juta molekul hemoglobin. Tiap molekul hemoglobin (Hb) A pada orang dewasa normal (hemoglobin yang dominan dalam darah setelah usia 3-6 bulan) terdiri atas 4 rantai polipeptida α2 β2, masing-masing dengan gugus hemenya sendiri. Dalam darah orang dewasa normal juga mengandung dua hemoglobin lain dalam jumlah kecil, yaitu HbF dan HbA2. Hemoglobin minor mengandung rantai γ (Hb fetus atau HbF) atau δ (HbA2) dan bukan rantai β. Pada embrio dan janin Hb Gower 1, Portland, Gower 2 dan HbF mendominasi pada tahap yang berbeda. Gen untuk rantai globin terdapat pada dua kelompok, ε, δ dan β pada kromosom 11 dan ζ dan α pada komosom 16.


Sintesis Hemoglobin

Sintesis heme terutama terjadi di mitokondria melalui serangkaian reaksi biokomia yang bermula dengan kondensasi glisin dan suksinil koenzim A oleh kerja enzim kunci yang bersifat membatasi kecepatan reaksi yaitu δ-aminolevulinat (ALA) sintase. Piridoksal fosfat (B6) adalah suatu koenzim untuk reaksi ini, yang dirangsang oleh eritropoetin. Akhirnya, protoporfirin bergabung dengan besi dalam bentuk ferro (Fe2+) untuk membentuk heme. Masing –masing molekul heme bergabung dengan satu rantai globin yang dibuat pada poliribosom. Semua gen globin mempunyai tiga ekson (regio pengkode) dan dua intron (regio yang tidak mengkode, yang DNA-nya tidak terwakili pada protein yang sudah jadi). RNA awal ditranskripsi dari ekson dan intron, dan dari hasil transkripsi ini RNA yang berasal dari intron dibuang melalui suatu proses yang disebut splicing. Intron selalu dimulai dengan suatu dinukleotida G-T dan berakhir dengan dinukleotida A-G. Mesin splicing mengenali urutan tersebut dan juga sekuens dinukleotida didekatnya yang dipertahankan. RNA dalam nukleotida juga ditutupi dengan penambahan suatu struktur pada ujung 5’ yang mengandung gugus tujuh metil-guanosin. Struktur ini mungkin penting untuk perlekatan mRNA pada ribosom. mRNA yang terbentuk tersebut juga mengalami poliadenilasi pada ujung 3’. Poliadenilasi ini menstabilkan mRNA tersebut. Thalasemia dapat terjadi akibat mutasi atau delesi salah satu sekuens tersebut. Sejumlah sekuens lain yang dipertahankan penting dalam sintesis globin, dan mutasi ditempat tersebut dapat menyebabkan thalasemia. Sekuens ini mempengaruhi transkripsi gen, mamastikan kebenarannya dan menetapkan tempat untuk untuk mengawali dan mengakhiri translasi dan memastikan stabilitas mRNA yang disintesis. Promotor ditemukan pada posisi 5’ pada gen, dekat dengan lokasi inisiasi atau lebih distal. Promotor ini adalah lokasi tempat RNA polimerase berikatan dan mengkatalis transkripsi gen. Penguat (enhancer) ditemukan pada posisi 5’ atau 3’ terhadap gen. Penguat penting dalam regulasi ekspresi gen globin yang spesifik, dan dalam regulasi sintesis berbagai rantai globin selama kehidupan janin dan setelah lahir. Regio pengatur lokus (locus control region, LCR) adalah unsur pengatur genetik yang terletak jauh di huli kelompok globin-β yang mengatur aktivitas genetik tiap domain, kemungkinan dengan cara berinteraksi secara fisik dengan regio promotor dan menguraikan kromatin agar faktor transkripsi dapat berikatan. Kelompok gen globin α juga mengandung regio yang mirip dengan LCR, disebut HS40. Faktor transkripsi GATA-1, FoG, dan NF-E2 yang diekspresikan terutama pada prekursor eritroid, penting untuk menentukan ekspresi gen globin dalam sel eritroid. mRNA globin memasuki sitoplasma dan melekat pada ribosom (translasi) tempat terjadinya sintesis rantai globin. Proses ini terjadi melalui perlekatan RNA transfer, masing-masing dengan asam aminonya sendiri, melalui berpasangan nya basa kodon/ antikodon pada posisi yang sesuai dengan cetakan mRNA. Suatu tetramer yang terdiri dari empat rantai globin masing-masing dengan gugus hemenya sendiri dalam suatu ‘kantung’ kemudian dibentuk untuk menyusun satu molekul hemoglobin.

5 thoughts on “Hemoglobin

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s