임희철

From Biocourse

1. Search the NCBI database for sickle cell anemia. What can you tell me about it?

: 혈색소 β-globin 합성유전자 6번째인 극성기를 갖는 glutamic acid가 비극성인 valine으로 치환되면 나타난다. - 산소공급에 문제 발생, 혈관 내 용혈을 일으킨다.
겸상 적혈구성 빈혈은 Hb S, 겸상 적혈구 혈색소 또는 β chain 변이 혈색소의 동형접합에 의해 생기는 질환이다. 유전형은 βS/βS이다. 겸상 적혈구 질환(Sickle cell disease)은 겸상 적혈구성 빈혈(Sickle cell anemia)보다 겸상 적혈구/베타 지중해성 빈혈과 같이 적혈구의 낫형을 유발하는 다른 상태를 포함하는 좀더 넓은 의미로 사용된다. Hb S는 산소 압력이 낮은 상태에서 적혈구를 낫 모양과 좀 덜한 기형을 초래하는 중합을 하기 쉽다. 이로 인한 작은 혈관의 폐쇄는 재관류(회귀) 통증성 crisis와 같은 임상적 징후를 동반하는 조직 경색을 초래한다. 다른 임상적 징후로는 부분적으로 적혈구의 수명이 짧아진 빈혈과 어린아이에서만 나타나는 비장비대가 있다. 따라서 βS 유전자와 겸상 적혈구성 빈혈은 흑인에서 호발하며, 인디안, 그리스인, 이탈리아인, 터키인, 키프로스인, 스페인인, 아랍인, 북아프리카인, 중남아 환자에서도 이 유전자가 발견된다. 

 2. What causes beta-zero-thalassemia? ____________________ 

: 염색체 11번째 β-globin을 합성하는 DNA 유전자에 주로 점돌연변이가 생겨서 나타나는 경우.

 3. Sickle hemoglobin is a "point mutation" meaning only one nucleic acid is exchanged resulting in sickle cell anemia. Which nucleic acid is exchanged? ____________________ in normal hemoglobin is replaced with ____________________ is sickle hemoglobin.

 : 보통의 성인 인간이 가지고 있는 형태는 HbA(Hemoglobin A: α2β2)인데, 여기서 hemoglobin에 β사슬의 6번째 아미노산을 암호화하는 유전자가 GAG의 형태에서 GTG로 변형이 되면서 그에 따라 생성되는 아미노산은 Glu → Val 으로 변하게 되는데 이것이 헤모글로빈 β사슬의 3차 구조와 Hb 전체의 4차 구조에 변형을 주어 새로운 형태의 Hb를 생산해내는데 이를 HbS라 한다.

 4. How does this single nucleic acid exchange cause such a deadly disease?

: GAG가 GTG로 변형됨에 따라 글루타민이 발린으로 바뀌면서 단백질 3차구조에 영향을 미친다. 이로인해 변형된 HbS는 기존의 정상적인 hemoglobin A(HbA)에 비하여 산소에 대한 친화력이 매우 낮을 뿐 아니라 적혈구의 모양을 변형시켜 얇은 모세혈관 속을 이동하는데 문제가 된다. 작은 혈관을 이동할 때에 그 혈관 안에서 축적되어 고통을 유발하며 궁극적으로는 혈관에 상처를 입힌다. 또한 세포막이 약해져 쉽게 적혈구가 파손이 되어 적혈구 수도 정상인에 비하여 상당히 감소하게 된다.

 5. At which base pair position does the sickle hemoglobin mutation occur?