На заняттях із молекулярної біології йде розгляд мутацій, які призводять до утворення аномального гемоглобіну. Яка заміна амінокислот відбувається під час утворення S-гемоглобіну, що спричиняє виникнення серпоподібноклітинної анемії?

Правильна відповідь: глутамінова кислота з валіном
Ключові слова: серпоподібна анемія
При серпоподібноклітинній анемії в β-ланцюгу гемоглобіну в 6-му положенні відбувається заміна полярної (зарядженої) амінокислоти глутамату на неполярну (гідрофобну) — валін.
Механізм: коли мало кисню, гідрофобні ділянки валіну починають злипатися, далі молекули гемоглобіну S полімеризуються, утворюючи довгі кристалічні тяжі, а ці тяжі деформують еритроцит, надаючи йому форму серпа.
Гістидин аргініном - неправильна відповідь, тому що обидві амінокислоти є позитивно зарядженими, тому така заміна могла б змінити спорідненість гемоглобіну до кисню або 2,3-ДФГ, але вона не створює гідрофобного ефекту, необхідного для серпоподібності клітин.
Лізин глутаміном - неправильна відповідь, хоча подібні заміни характерні для деяких інших аномальних гемоглобінів, наприклад, гемоглобін C, де глутамат замінюється лізином, але вони призводять до іншого типу патології — кристалізації гемоглобіну без утворення довгих ниток, що не викликає класичної серпоподібної деформації.
Треонін лізином / Гліцин аспарагіном - неправильна відповідь, тому що ці заміни не зустрічаються в клінічно значущих типах гемоглобінопатій, вони можуть змінювати стабільність білка, але не мають відношення до механізму серпоподібноклітинної анемії.