Subunidade beta da hemoglobina

A subunidade beta da hemoglobina, tamén chamada hemoglobina beta ou β-globina, é unha proteína globina codificada no xene HBB, a cal, unida á alfa-globina (HBA), constitúe a forma máis común de hemoglobina nos humanos adultos, a hemoglobina A (HbA), proteína tetrámera α2β2 formada por dúas cadeas alfa e dúas beta. Esta subunidade ten 147 aminoácidos e un peso molecular de 15.867 Da.

Esta subunidade está codificada no xene HBB e as mutacións neste xene producen varias variantes das proteínas que están implicadas en trastornos xenéticos como a anemia falciforme e a beta-talasemia, así como caracteres beneficiosos como a resistencia xenetica á malaria. Descubríronse neste xene polo menos 50 mutacións causantes de enfermidades. 

 Locus xénico 

A proteína HBB é producida polo xene HBB, que está localizado nun locus multixénico chamado locus da β-globina do cromosoma 11, situado no seu brazo curto na posición 15.4. A expresión xénica da beta globina e as globinas veciñas do locus da β-globina está controlado por unha soa rexión de control do locus (ou LCR, do inglés locus control region), o elelmento regulaorio máis importante no locus localizado augas arriba dos xenes da globina. A variante alélica normal é de 1600 pares de bases (bp) de lonxitude e contén tres exóns. A orde dos xenes no cluster da beta-globina é: 5' - epsilon – gamma-G – gamma-A – delta – beta - 3'.

 Interaccións 

A proteína HBB interacciona coa hemoglobina, alfa 1 (HBA1) para formar a hemoglobina A, a principal hemoglobina dos humanos adultos. A interacción é dobre. Primeiramente, combínanse unha HBB e unha HBA1, non covalentemente, para formar un dímero. En segundo lugar, dous destes dímeros combínanse para formar un tetrámero de catro cadeas, e así convértense na hemoglobina funcional.

 Trastornos xenéticos asociados 

 Beta talasemia 

A beta-talasemia é unha doenza causada por unha mutación xenética conxénita que afecta a un alelo (beta-talasemia menor) ou a ambos (beta-talasemia maior) da beta-globina no cromosoma 11. Os alelos mutantes poden ser de dous tipos: β0, no cal o corpo fabrica unha β-globina non funcional, e β+, no cal se produce unha pequena cantidade de β-globina normal. A beta-talasemia menor ocorre cando unha persoa herda un alelo beta normal e outro anormal (β0 ou β+). A beta-talasemia menor orixina unha anemia microcítica leve que adoita ser asintomática ou pode causar fatiga ou palidez da pel. A beta-talasemia maior aparece cando unha persoa herda dous alelos anormais. Estes poden ser dous alelos β+, dous β0 ou un de cada. A beta-talasemia maior é unha condición médica grave. A anemia grave empeza aos seis meses de idade. Sen tratamento médico prodúcese a morte antes dos 12 anos.  A beta-talasemia maior pode ser tratada durante toda a vida por medio de transfusións de sangue ou transplante de medula ósea.

Segundo un estudo recente, a mutación de stop de ganancia Gln40stop no xene HBB é unha causa común de beta-tlasemia autosómica recesiva entre o pobo sardo (que vive case exclusivamente na illa de Sardeña). Os portadores desta mutación mostran un aumento no reconto de glóbulos vermellos. Como curiosidade, a mesma mutación foi tamén asociada cunha diminución nos niveis de LDL séricos nos portadores, polo que os autores suxiren que se debe á necesidade de colesterol para rexenerar as membranas celulares.

 Anemia falciforme 

Descubríronse máis de mil variantes naturais do xene HBB. Delas a máis común é a HbS, que causa a anemia falciforme ou drepanocítica. A HbS prodúcese por unha mutación puntual na cal o codón GAG é substituído polo GTG. Isto ten como resultado a substitución do aminoácido hidrófilo ácido glutámico polo aminoácido hidrófobo valina na posición 6ª (β6Glu→Val). Esta substitución crea un punto hidrófobo no exterior da proteína que se adhire á rexión hidrófoba dunha molécula de cadea beta de hemoglobina adxacente. Isto causará a aglomeración de moléculas HbS formando fibras ríxidas, causando que todo o glóbulo vermello tome forma de fouce (falciforme) nos individuos homocigotos (HbS/HbS). Ser homocigoto para o alelo mutante é un dos factores xenéticos máis letais, mentres que a condición heterocigota (HbS/HbA) fai aos individuos resistentes á malaria á vez que desenvolven un grao mínimo de anemia.

 Hemoglobina C 

A anemia falciforme está estreitamente relacionada con outra hemoglobina mutante chamada hemoglobina C (HbC), porque poden herdarse xuntas. A mutación HbC está na mesma posición na HbS, pero o ácido glutámico é substituído por lisina (β6Glu→Lys). A mutación é especialmente prevalente en poboacións de África occidental. A HbC proporciona unha protección case total contra o Plasmodium falciparum en individuos homocigotos (CC) e unha protección intermedia en individuos heterocigotos (AC). Isto indica que a HbC ten unha influencia máis forte que a HbS e predíxose que co tempo substituirá á HbS en rexións onde a malaria é endémicas.

 Hemoglobina E 

Outra mutación puntual en HBB, na cal o ácido glutámico é substituído por lisina na posición 26 (β26Glu→Lys), orixina a formación de haemoglobina E (HbE). A HbE ten unha asociación moi inestable entre as α- e β-globinas. Aínda que a proteína inestable ten un efecto leve, se se herda xunto coa HbS e trazos de talasemia, tórnase unha forma de β-talasemia que pode ser mortal. A mutación é de orixe relativamente recente, o que suxire que é resultado dunha presión selectiva contra a malaria falciparum grave, xa que o alelo en heterocigose impide o desenvolvemento da malaria.

 Evolución humana 

A malaria orixinada polo Plasmodium falciparum foi un importante factor selectivo na evolución humana. Influíu favorecendo mutacións no xene HBB en varios graos o que tivo como resultado a existencia e numerosas variantes da proteína HBB. Algunhas destas mutacións non son letais directamente e en vez diso confiren resistencia á malaria, especialmente en África, onde a malaria é epidémica. As persoas que son de descendencia africana evolucionaron para ter maiores taxas de mutantes HBB porque os individuos heterocigotos teñen uns glóbulos vermellos deformados que dificultan o ataque dos parasitos da malaria. Así, os mutantes en HBB son unha fonte de selección positiva nesas rexións e son importantes para a supervivencia a longo prazo. Ditos marcadores de selección son importantes para trazar os devanceiros humanos e a diversificación humana desde África.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Hemoglobina, alfa 1
 Hemoglobina, alfa 2
 Locus da β-globina humana

 Bibliografía 






 Ligazóns externas 



Categoría:Hemoglobinas