Tổng hợp huyết sắc tố (Hb)

2015-07-31 10:11 AM

Mỗi loại globin là sản phẩm của một gen, nên cũng có 2 họ gen globin (hình) đó là họ gen a và họ gen không α. Trong các nguyên hồng cầu, tổng hợp globin cũng qua các giai đoạn mã hoá, chín ARN, thông tin và phiên mã.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Tổng hợp globin

Như trên đã nói globin là chuỗi polypeptid tức là một protein đơn, là sản phẩm của một gen.

Gen globin

Mỗi loại globin là sản phẩm của một gen, nên cũng có 2 họ gen globin (hình) đó là họ gen a và họ gen không α.

Họ gen a: gồm gen α và gen zeta nằm trên cánh ngắn nhiễm sắc thể (NST) 16. Trên 1 NST có 2 gen a và 1 gen Ẹ, ngoài ra có rất nhiều gen giả a (có cấu trúc giống gen α mà nay chưa biết chức năng) như vậy một người bình thường có 4 gen a và 2 gen

Họ gen không α gồm các gen β, gen δ, gen Aγ, gen Gγ và gen ε, các gen này nằm trên cánh ngắn NST 11. Gen Aγ và Gγ giống nhau gần hoàn toàn, chỉ trừ codon thứ 136 ở Aγ là mã hoá acid amin alanin, thứ 136 ở Gγ là mã hoá acid amin glyxin.

Sự phân bố các gen globin trên NST

Hình . Sự phân bố các gen globin trên NST

Hoạt động của các gen globulin trong thời kỳ phát triển cá thể

Bình thường mọi cơ thể đều có đủ các gen globin trên nhưng tuỳ từng giai đoạn phát triên từ khi hình thành phôi mà có các gen khác nhau hoạt động đê tạo nên các loại huyết sắc tố (hình).

Sự phân bố gen globin và tạo thành các loại huyết sắc tố

Hình. Sự phân bố gen globin và tạo thành các loại huyết sắc tố

Đồng thời với các giai đoạn sinh máu trong thời kỳ phát triển phôi thai có các loại tế bào và huyết sắc tố tương ứng. Từ tuần lễ thứ ba, để cung cấp oxy cho phôi, quá trình sinh máu xuất hiện với các hồng cầu khổng lồ, còn nhân, nơi sinh máu ban đầu là túi noãn hoàng thì các gen £, và ε hoạt động tạo huyết sắc tố Govver 1 (hình). Ngay sau đó các gen α, y cùng hoạt động nên có các huyết sắc tố Gower 1, Gower 2, portland, huyết sắc tố F cùng tồn tại trong hồng cầu. Tiếp đó cho đến tuần thứ 32 do 2 gen a và y hoạt động mạnh nên huyết sắc tố F là chủ yếu. huyết sắc tố A đã có nhưng chỉ dưới 10%. Sinh máu chủ yếu ở gan và một phần ở lách, hồng cầu có kích thước lổn (trên 120 femtolit). Sau đó huyết sắc tố F giảm dần nhường chỗ cho huyết sắc tố A.

Sự hoạt động của các gen và sinh hồng cầu qua các giai đoạn phát triển cá thể

Hình. Sự hoạt động của các gen và sinh hồng cầu qua các giai đoạn phát triển cá thể

Quá trình sao chép, tổng hợp globin

Cũng giống như các gen chỉ đạo tổng hợp protein khác, toàn bộ gen chỉ đạo tống hợp globin gồm phần điều hoà (có thể ở rất xa) phần khởi động và phần gen cấu trúc. Phần gen cấu trúc chứa những đoạn ADN mang thông tin để tổng hợp protein (exon) và đoạn không mang thông tin (intron).

Với gen p - phần gen cấu trúc có 3 exon được ngăn cách bằng 2 intron, intron 1 dài từ 122 - 130 đôi base, nằm ở sau bộ ba mã hoá thứ 30 của exon 1, intron 2 dài hơn nhiều (850-900 đôi base) nằm ở sau bộ ba mã hoá thứ 104 của phần exon.

Trong các nguyên hồng cầu, tổng hợp globin cũng qua các giai đoạn mã hoá, chín ARN, thông tin và phiên mã.

Mã hoá: (Tống hợp ARN thông tin tiền thân) vối sự có mặt - ARN polymerase - nucleotid - ATP).

Khi gen điều hoà không bị ức chế, gen khởi động bình thường cho phép phân gen cấu trúc giãn xoắn đê tổng hợp AR.N thông tin, phần mã hoá là toàn bộ gen câu trúc, (có exon và intron). Muốn quá trình mã hoá xảy ra bình thường thì gen khỏi động, vị trí bắt đầu mã hoá (bộ ba bắt đầu), vị trí kết thúc mã hoá (bộ ba kêt thúc) và đoạn đánh dấu ARNm tách ra khỏi ADN phải bình thường, đồng thời không xảy ra các đột biên điểm chuyển một bộ ba mã hoá bình thường thành bộ ba kêt thúc. Quá trình mã hoá sẽ xảy ra trên một sợi (gọi là sợi có nghĩa) từ đầu 5’ đến đầu 3’.

Chín ARNm: (ARN mesage = ARN thông tin) còn gọi là giai đoạn cắt bớt (splicing) là gạt bỏ những phần intron, ARNm tiền thân gấp khúc, đoạn cuối của exon trước nối với điểm khởi đầu exon sau (hình 1.21). Quá trình chín ARN phụ thuộc vào:

Trình tự các nucleotid (base nitơ) đoạn tiếp nối.

Trình tự nucleotid ở trong intron vì có những thay đổi ở phần intron làm thay đổi hình dạng gấp của ARN và việc nối các exon không thực hiện được.

Phiên mã (dịch mã): với sự có mặt của ribosom, ARNm, ARNt, men, acid amin...

ARNm trương thành (chín) ra bào tương, tới các ribosom và các liên kết peptid sẽ nối các acid amin theo trình tự được quy định do các bộ ba nucleotid trên ARNm.

Có 4 loại base nitơ và cứ một bộ ba tạo ra một mã nên sẽ có 60 bộ mã khác nhau.

Có 20 acid amin tham gia hình thành globin.

Người ta thấy:

Có nhiều bộ ba cùng mã hoá một acid amin.

Có bộ ba không nghĩa (cod non sence).

Có bộ ba kết thúc (cod terminal)

Quá trình phiên mã kết thúc có nghĩa sợi polypeptid được hình thành vối số lượng, trình tự acid amin đặc hiệu, đó là cấu trúc bậc một của globin.

Bình thường một tế bào nguyên hồng cầu có hai gen p nhưng lại có tới bôn gen α. Người ta thấy lượng ARNm a được tổng hợp nhiều hơn ARNm p nhưng quá trình giải mã của ARNm p nhanh hơn nên lượng chuỗi globin a và p gần tương đương.

Sơ đồ tổng hợp globin ở nguyên hồng cầu

Hình. Sơ đồ tổng hợp globin ở nguyên hồng cầu

Tổng hợp hem

Là quá trình hình thành các vòng porphyrin, quá trình gắn Fe++ vào vòng porphyrin ở ty lạp thể nhò các men glutation khử.

Hem có vai trò quan trọng vì cho phép tạo nên chuỗi globin, sau đó trùng hợp 4 chuỗi và ức chế men huỷ protein.

Thành phần huyết sắc tố bình thường ở các lứa tuổi

Bài viết cùng chuyên mục

Tai biến do truyền máu và cách xử trí

Dự phòng với những người có cơ địa dị ứng và có nổi mề đay nhiều lần cần loại bỏ huyết tương khi truyền máu để loại trừ các dị nguyên hòa tan.

Miễn dịch trung gian tế bào (cellular mediated immunity)

Các tế bào của các tổ chức và cơ quan bình thường có trên bề mặt kháng nguyên hệ HLA. Đó là những kháng nguyên gây đáp ứng miễn dịch tế bào.

Phân loại và chẩn đoán hội chứng tăng sinh tủy mạn ác tính

Tuỷ đồ chẩn đoán tế bào học, Sinh thiết: chẩn đoán tổ chức tuỷ, Các xét nghiệm đặc trưng riêng cho từng bệnh.

Các tiến bộ và hiệu quả truyền máu ở Việt Nam

Truyền máu phát triển ở hầu hết ở các bệnh viện trung ương, và bệnh viện tỉnh, truyền máu toàn phần chưa có chương trình quốc gia về an toàn truyền máu.

Quá trình sinh máu bình thường

Trong quá trình phát triển, tế bào nguồn sinh máu có khả năng sinh sản và biệt hoá thành các tế bào máu trưởng thành có chức năng riêng biệt, Người ta chia tế bào nguồn sinh máu thành bốn loại.

Phân loại và chẩn đoán hội chứng rối loạn sinh tủy

Số lượng hồng cầu, bạch cầu, tiểu câu, huyết sắc tố. Hình thái các loại tế bào. Tuỷ Tuỷ đồ: tế bào học. Sinh thiết tuỷ: tổ chức tuỷ.

Các bệnh truyền nhiễm qua đường truyền máu và an toàn truyền máu

HIV có tỷ lệ biến dị khá lớn, trong quá trình sao chép nếu có sự thay đổi một ví trí nào đó của các nucleotid là có thể tạo ra một virus mới khác với virus nguyên bản. Các virus mới sẽ ẩn náu trong các tế bào của cơ thể và trở thành kháng thuốc.

Bệnh Hemophilia

Bệnh hemophilia là bệnh dễ chảy máu (máu khó đông) do thiếu (hay bất thường) các yếu tố tạo thành thromboplastin nội sinh đó là các yếu tố VIII, IX hay XI .

Bạch cầu, cytokin, chất trung gian và gốc tự do trong máu bảo quản

Trước hêt, do xuất hiện một số men bạch cầu làm pH máu bảo quản giảm, pH giảm gây nhiều bất lợi trong đó có một bất lợi đáng chú ý là tạo điều kiện hình thành các gốc tự do có nhiều tác hại.

Chuyển hóa trong các tế bào máu

Khi thiếu ATP bơm natri không hoạt động do đó Na+ và nước chỉ có vào mà không có ra, làm cho hồng cầu trương to và vỡ.

Giảm sinh tủy - Suy tủy xương (Aplastic anemia)

Phần lớn bệnh nhân Fanconi không đáp ứng với ATG hay cyclosporin A, nhưng có đáp ứng tốt vối androgen, Bệnh nhân tủ vong ở tuổi 10 đến 20 tuổi khi suy tủy ngày càng nặng.

Các thành phần của máu

Màng hồng cầu có kháng nguyên nhóm máu, các kháng nguyên này nằm trên bề mặt hồng cầu, chúng là các liên kết của carbohydrat lipid protein.

Những tiêu chuẩn cho máu an toàn

Đốì với nam không nên cho quá 4 lần trong một năm. Đối với nữ không nên cho quá 3 lần trong 1 năm. Đối với cho huyết tương, cho tiểu cầu thời gian quy định khác.

Cơ chế đông máu cầm máu và các xét nghiệm thăm dò

Sự tiếp xúc của máu với tổ chức dập nát, sẽ phát động quá trình đông máu, chất có trách nhiệm là một lipoprotein gọi là yếu tố tổ chức.

Lâm sàng và xét nghiệm thiếu máu tan máu

Thay đổi cấu trúc xương do tủy xương tăng cường hoạt động, thường chỉ gặp ở trẻ em, đang lúc tuổi phát triển. Hố tủy xương giãn rộng, xương sọ có hình bàn chải.

Hội chứng mất sợi huyết (Đông máu rải rác trong lòng mạch)

Phần lớn các tác giả cho rằng đông máu rải rác có thể sinh ra tiêu sợi huyết phản ứng, thứ phát và nhấn mạnh rằng hai cơ chế này có thể song song tồn tại với tỷ lệ khác nhau.

Xơ tủy nguyên phát (myelofibrosis)

Nhìn chung ban đầu bệnh có biểu hiện là tăng sinh ở tủy xương với tăng số lượng tế bào, sau đó là giảm sinh tủy với giảm ba dòng tế bào máu ngoại vi.

Cytokin và điều hòa sinh máu, tế bào gốc

Ngoài các chất chính nêu ở bảng trên, người ta còn biết gần 30 cytokin khác cũng có tác dụng kích thích sinh máu. Một số ít như S-CSF và Epo có mặt liên tục ở cơ quan tạo máu.

Kỹ thuật tế bào và sinh hóa phân tử trong nghiên cứu bệnh máu

Sử dụng các men hạn chế cắt ADN tại các vị trí đặc hiệu, sau đó điện di và so sánh độ dài của đoạn ADN giữa hai vị trí cắt, Kỹ thuật này có thể giúp phát hiện các thểm đoạn, mất đoạn gen hay phát hiện đột biến điểm tại vị trí men bình thường chọn cắt.