Sintesis hemoglobin membutuhkan produksi terkoordinasi heme dan globin. Heme adalah kelompok prostetik yang memediasi pengikatan reversibel oksigen oleh hemoglobin. Globin adalah protein yang mengelilingi dan melindungi molekul heme. Heme disintesis dalam serangkaian langkah yang melibatkan kompleks enzim dalam mitokondria dan dalam sitosol sel (Gambar 1). Langkah pe rtama dalam sintesis heme terjadi di mitokondria, dengan kondensasi suksinil o! dan glisin oleh !L! sintase untuk membentuk " #aminolevuli$ a$id (!L!). %olekul ini diangkut ke sitosol mana serangkaian reaksi menghasilkan struktur $in$in yang disebut $oproporphyrinogen &&&. %olekul ini kembali ke mitokondria di mana reaksi samping menghasilkan protoporhyrin &'. he sythesis heme adalah proses kompleks yang melibatkan beberapa langkah enzimatik.roses ini dimulai di mitokondria dengan kondensasi suksinil#o! dan glisin untuk membentuk "#aminolevulini$ asam. Serangkaian langkah#langkah dalam sitoplasma menghasilkan $oproporphrynogen &&&, yang kembali memasuki mitokondria.Langkah#langkah enzimatik akhir memproduksi heme. ara *erro$helatase enzim memasukkan besi ke dalam struktur $in$in protopor*irin &' untuk memproduksi heme. Gila produksi heme menghasilkan berbagai anemi. ekurangan zat besi, menyebabkan dunia yang paling umum dari anemia, mengganggu sintesis heme sehingga menghasilkan anemia. Sejumlah obat dan ra$un se$ara langsung menghambat produksi heme dengan mengganggu enzim yang terlibat dalam biosintesis heme. imbal imbal umumnya menghasilkan anemia yang substansial oleh sintesis heme menghambat, terutama pada anak. Sintesis globin +ua rantai globin yang berbeda (masing#masing dengan molekul heme individu) bergabung untuk membentuk hemoglobin. Salah satu rantai al*a ditunjuk. antai kedua disebut -non#alpha. +engan penge$ualian dari minggu#minggu pertama dari embriogenesis, salah satu rantai globin selalu al*a. Sejumlah variabel mempengaruhi si*at rantai non#al*a di molekul hemoglobin. /anin memiliki rantai non# alpha yang berbeda disebut gamma. Setelah lahir, sebuah rantai globin alpha non#berbeda, yang disebut beta, berpasangan dengan rantai al*a. ombinasi dari dua rantai al*a dan dua rantai al*a non# menghasilkan molekul hemoglobin lengkap (total empat rantai per molekul). ombinasi dari dua rantai al*a dan dua rantai gamma bentuk -janin hemoglobin, disebut -hemoglobin 0. +engan penge$ualian dari 1 sampai 1 2 minggu pertama setelah pembuahan, hemoglobin janin adalah hemoglobin utama dalam janin. ombinasi dari dua rantai al*a dan dua rantai beta bentuk -de3asa hemoglobin, juga disebut -hemoglobin !. %eskipun hemoglobin ! disebut -de3asa, menjadi hemoglobin mendominasi dalam 3aktu sekitar 14 sampai 25 minggu setelah kelahiran. asangan dari satu rantai al*a dan satu non#alpha rantai menghasilkan dimer hemoglobin (dua rantai). +imer hemoglobin tidak e*isien memberikan oksigen, namun. +ua dimer bergabung untuk membentuk tetramer hemoglobin, yang merupakan bentuk *ungsional hemoglobin. arakteristik bio*isik kompleks tetramer hemoglobin memungkinkan kontrol indah serapan oksigen di paru#paru d an rilis di jaringan yang diperlukan untuk mempertahankan kehidupan.
Gen#gen yang mengkode rantai al*a globin adalah pada kromosom 16 (Gambar 2). %ereka yang menyandikan non#rantai globin alpha berada pada kromosom 11. 7eberapa gen individu disajikan di setiap situs. seudogen juga hadir di setiap lokasi. ompleks al*a disebut -alpha globin lokus, sedangkan kompleks dan non#al*a disebut -lokus globin beta. 8kspresi gen alpha dan non#alpha erat seimbang dengan mekanisme yang tidak diketahui. 8kspresi gen seimbang diperlukan untuk *ungsi sel normal merah. Gangguan keseimbangan menghasilkan gangguan yang disebut talasemia . Lokus globin alpha dan gen beta epresentasi skematis dari lokus globin gen. anel ba3ah menunjukkan lokus globin alpha yang berada pada kromosom 16. %asing#masing dari empat gen globin alpha berkontribusi untuk sintesis protein globin al*a. anel atas menunjukkan lokus globin beta. Gen#gen globin gamma dua akti* selama pertumbuhan janin dan memproduksi hemoglobin 0. -de3asa gen, beta, mengambil alih setelah lahir. Globin alpha Lokus Setiap kromosom 16 memiliki dua gen globin alpha yang selaras satu setelah yang lain pada kromosom. 9ntuk tujuan praktis, dua gen globin alph (disebut alpha1 dan alpha2) adalah identik. arena setiap sel memiliki dua kromosom 16, total empat gen globin alpha ada di setiap sel. %asing#masing dari empat gen memproduksi sekitar seperempat dari rantai globin alpha diperlukan untuk sintesis hemoglobin. %ekanisme koordinasi ini tidak diketahui. !da " elemen promotor :untuk setiap gen globin alpha. Selain itu, 3ilayah enhan$er kuat disebut kontrol lokus 3ilayah (L;) diperlukan untuk ekspresi gen yang optimal. L; ini banyak kilobasa hulu dari lokus globin al*a. %ekanisme yang begitu jauh unsur#unsur + dimulai dengan gen diekspresikan dalam perkembangan embrio (yang 12 minggu p ertama setelah pembuahan? episolon disebut). Lokus globin beta berakhir dengan gen globin beta de3asa. 9rutan gen adalah@ epsilon, gamma, delta, dan beta. !da dua salinan dari gen gamma pada setiap kromosom 11. Aang lain yang hadir dalam salinan tunggal. Bleh karena itu, setiap sel memiliki dua gen globin beta, satu di masing#masing dari dua kromosom 11 dalam sel. Gen globin beta dua mengekspresikan protein globin mereka dalam jumlah yang justru $o$ok dengan empat gen globin alpha. %ekanisme ini ekspresi seimbang tidak diketahui. Bntogeni Sintesis Hemoglobin %anusia hemoglobin 8mbrio hemoglobin Hemoglobin janin +e3asa hemoglobin go3er 1# zeta(2), epsilon(2) Go3er 1 C $arolina (2), epsilon (2) go3er 2# alpha(2), epsilon (2) Go3er 2 C alpha (2), epsilon (2) ortland# zeta(2), gamma (2) ortland#zeta (2), gamma (2) hemoglobin 0# alpha(2), gamma(2) hemoglobin 0#alpha (2), gamma (2) hemoglobin !# alpha(2), beta(2) hemoglobin !#alpha (2), beta (2) hemoglobin !2# alpha(2), delta(2) hemoglobin !2#alpha (2), delta (2) Gen#gen globin diakti*kan se$ara berurutan selama pengembangan, bergerak dari " :ke => pada kromosom. Gen zeta dari $luster gen globin alpha diekspresikan hanya selama beberapa minggu pertama embryogensis. Setelah itu, gen globin alpha mengambil alih. ntuk $luster gen globin beta,
epsilon gen diungkapkan a3alnya selama embryogensis. Gen gamma diekspresikan selama perkembangan janin. ombinasi dari dua gen al*a dan dua gen gamma bentuk hemoglobin janin, atau hemoglobin 0. Sekitar saat kelahiran, penurunan produksi globin gamma dalam konser dengan kenaikan dalam sintesis globin beta. Sebuah jumlah yang signi*ikan hemoglobin janin berlangsung selama tujuh atau delapan bulan setelah lahir. ebanyakan orang hanya memiliki jumlah jejak, jika ada, hemoglobin janin setelah bayi. ombinasi dari dua gen al*a dan dua gen beta terdiri dari hemoglobin de3asa normal, !. hemoglobin Gen delta, yang terletak antara gen gamma dan beta pada kromosom 11 menghasilkan sejumlah ke$il delta globin pada anak#anak dan orang de3asa. roduk dari gen globin delta disebut !2 hemoglobin, dan biasanya terdiri kurang dari =D dari hemoglobin pada orang de 3asa, terdiri dari dua rantai al*a dan dua rantai delta. 888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888 888888888888888
1. engertian Hemoglobin (Hb) adalah suatu substansi protein d alam sel#sel darah merah yang terdiri dari zat besi, yang merupakan pemba3a oksigen. Setiap molekul hemoglobin tersusun atas 5 kandungan hem yang identik dan terikat pada 5 rantai globin. eempat rantai globin ini terdiri atas 2 rantai al*a dan 2 rantai lagi berlainan, sesuai dengan jenis hemoglobin yaitu rantai beta untuk Hb!, rantai delta untuk Hb!2 dan rantai gama untuk Hb0. %enurut Sa$her (25), 9ntuk laki#laki de3asa kadar normal hemoglobin adalah 1=," # 14, grD perempuan normal adalah 12 # 16 grD. Eanita hamil normal 11 C 1= grD.
2. %etabolisme Sintesis hem dan globin diatur se$ara $ermat. 7agian hem pada hemoglobin terdiri dari empat struktur 5 karbon berbentuk $in$in simetris yang disebut $in$in pirol, yang membentuk satu molekul por*irin. 7iosintesis hem melibatkan dua pembentukan bertingkat sebuah rangka p or*irin, diikuti oleh insersi besi ke masing#masing dari empat gugus hem. Sintesis globin juga dipi$u oleh hem bebas. Sintesis globin terutama terjadi di eritroblas dini, atau baso*ilik dan berlanjut dengan tingkat yang terbatas, bahkan sampai di retikulosit tidak berinti. &nsersi empat molekul hem ke dalam empat molekul globin merupakan tahap terakhir dari sintesis hemoglobin. Hem disintesis di , mitokondria dan penggabungan globin terjadi di sitoplasma eritrosit yang sedang berkembang. enghan$uran sel darah merah terjadi dalam sistem retikuloendotelial oleh hati dan limpa. %ula# mula besi dilepaskan dan dikembalikan ke dalam sumsum tulang yang diangkut oleh trans*erin untuk digunakan kembali atau disimpan sebagai $adangan. antai globin dirombak dan asam amino yang dilepaskan disimpan untuk digunakan p ada sintesa protein. Sisa $in$in por*irin dirombak menjadi biliverdin kemudian menjadi bilirubin yang tidak dapat dimetabolisme lebih lanjut lalu diangkut ke hati untuk diekskresi. =. 8ritropoeisis 8ritropoiesis adalah proses pembentukan eritrosit yang terjadi di sumsum tulang hingga terbentuk eritrosit matang dalam darah tepi yang di pengaruhi dan dirangsang oleh hormon eritropoietin. 8ritropoietin adalah hormon glikoprotein yang terutama dihasilkan ol eh sel#sel interstisium peritubulus ginjal, dalam respon terhadap kekurangan oksigen atas bahan globulin plasma, untuk
digunakan oleh sel#sel induk sumsum tulang. 8ritropoietin memper$epat produksi eritrosit pada semua stadium terutama saat sel induk membelah diri dan proses pematangan sel menjadi eritrosit. +i samping memper$epat pembelahan sel, eritropoietin juga memudahkan pengambilan besi, memper$epat pematangan sel dan memperpendek 3aktu yang dibutuhkan oleh sel untuk masuk dalam sirkulasi. 5. %etode engukuran adar hemoglobin darah dapat ditentukan dengan berma$am#ma$am $ara. ;ara yang sering digunakan dalam laboratorium klinik ialah $ara *otoelektrik dan kolorimetrik visual. ;ara kolorimetrik visual menggunakan metode Sahli, berdasarkan atas perubahan he moglobin menjadi asam hematin, kemudian 3arna yang terjadi dibandingkan se$ara visual dengan standar dalam alat itu. etelitian yang di$apai $ukup baik dengan tingkat kesalahan men$apai F 1D penentuan hemoglobin. ekurangan $ara ini 3arna standar dari alat Sahli lama#lama akan menjadi pu$at karena pengaruh sinar matahari sehingga perlu dikalibrasi dengan metode ;yanmethemoglobin menggunakan Spektro*otometer untuk diberikan *aktor koreksi. adar hemoglobin dalam darah diukur kad arnya dengan metode $yanmethemoglobin sesuai dengan rekomendasi &nternational ;ommittee *or Standardization in Haematology (&;SH). &on *erro pada hemoglobin dioksidasi menjadi bentuk *erri oleh kalium *erri$yanida membentuk %ethemoglobin, kemudian bereaksi dengan $yanida membentuk ;yanmethemoglobin yang diukur se$ara spektro*otometer. engukuran dengan menggunakan *aktor dapat menyebabkan hasil kurang akurat dan bias, untuk itu direkomendasikan menggunakan Standar hemoglobin. ;ara automatik memungkinkan jumlah eritrosit dan kadar hemoglobin diukur dengan $epat dan teliti. Hemoglobin ditentukan se$ara tidak langsung dengan mengolah data mengenai jumlah dan volume eritrosit, konduktivitas elektrik dan variabel lain yang ditunjukkan oleh instrumen. ".