Seglcelleanæmi og genteknologi: adskillelse ved elektroforese

Formålet med dette forsøg er at vise hvordan det er muligt at bruge elektroforesemetoden til at diagnosticere for seglcelleanæmi. Derudover påviser forsøget også at proteinstykkerne er elektrisk ladet og at de derfor kan adskille to forskellige former for hæmoglobin ved tilføjelse af strøm.

Teori:

Seglcellesygdom er en arvelig sygdom, som skyldes en defekt dannelse af det iltbindende stof hæmoglobin i de røde blodlegemer. Pga. af den unormale type af hæmoglobin får de røde blodlegemer form som en halvmåne (normalt er de runde). Denne form betyder, at de røde blodlegemer har problemer med at komme igennem kapillærer. Dette skaber forstyrrelse i blodcirkulationen, hvilket medfører en nedsat ilt forsyning til fx muskler og hud. Hæmoglobin er et jernholdigt transportprotein, der findes i røde bloglegemer. Dets hovedfunktion er at transportere ilt til kroppens væv. Derudover er det også hæmoglobinet der giver blodet dets røde farve. Molekylet består at to alpha-kæder og to beta-kæder disse kaldes peptidkæder. Genet for a-kæden er lokaliseret på kromosom nr. 16 og genet for b-kæden befinder sig på kromosom nr. 11. Et hæmoglobin molekyle kan binde 4 o2 molekyler (ilt molekyler).

Et enkelt skift i nukleotid sammensætningen, også kaldet en punktmutation, et uheldigt sted på en DNA sekvens kan få alvorlige følger for helbred og sygdomme. Hos personer med blodsygdomme som f.eks. seglceleanæmi falder ilts bindings evne til hæmoglobinet pga. en enkelt punktmutation. Punktmutationen der fører til seglcelleanæmi forekommer i b-kæden, hvor gluteminsyre er udskiftet med valin. Et enkelt base skift i DNA’et, hvor a udskiftes med t. Denne baseudskiftning får betydning for hæmoglobinmolekylets polaritet. Det normale hæmoglobinmolekyle (Hb A) vil være lidt mere surt end det muteret hæmoglobinmolekyle (Hb S) derfor vil Hb s med en ph værdi på 8,4 vandre langsommere mod den positive anode i elektroforeseapparatet. Det er derfor at man ved elektroforese teknikken kan adskille de to forskellige former for hæmoglobin.