Sickle-Cell Anemia: When Good Red Blood Cells Go Bad SShheerrrrii SSttrroopp 44--22--0011 What is sickle-cell anemia? (cid:1)(cid:1) IItt iiss aa ggeenneettiicc ddiisseeaassee wwhheerree rreedd bblloooodd cceellllss hhaavvee aa ssiicckklleedd sshhaappee.. What is the cause of the disease? (cid:1)(cid:1) IItt iiss ccaauusseedd bbyy aa ssiinnggllee aammiinnoo aacciidd ssuubbssttiittuuttiioonn iinn tthhee BB--cchhaaiinn ooff hheemmoogglloobbiinn ((HHbb)).. (cid:1)(cid:1) GGAAGG ((66--gglluuttaammiicc aacciidd)) iiss ccoonnvveerrtteedd ttoo GGTTGG ((vvaalliinnee)).. (cid:1)(cid:1) HHbb iiss tthhee OO ccaarrrryyiinngg 22 mmoolleeccuullee ffoouunndd iinn RRBBCC’’ss.. What is the cause of the disease? (cid:1)(cid:1) AAmmiinnoo aacciidd rreessiidduueess aatt BB--66 aarree ffoouunndd oonn tthhee ssuurrffaaccee ooff tthhee mmoolleeccuullee.. (cid:1)(cid:1) IInn nnoorrmmaall hheemmoogglloobbiinn ((HHbbAA)),, tthhee iioonniicc RR--ggrroouupp ooff gglluuttaammiicc aacciidd ffiittss iinnttoo tthhiiss eennvviirroonnmmeenntt.. (cid:1)(cid:1) IInn ssiicckkllee cceellll hheemmoogglloobbiinn ((HHbbSS)),, tthhee aalliipphhaattiicc ssiiddee cchhaaiinn ooff tthhee vvaalliinnee rreessiidduuee ccrreeaatteess aa pprroottrruussiioonn wwhheerree nnoonnee eexxiisstteedd bbeeffoorree.. (cid:1)(cid:1) WWhheenn tthheerree iiss OO ,, tthhee ttwwoo ttyyppeess ooff hheemmoogglloobbiinn 22 bbeehhaavvee iinn aallmmoosstt tthhee ssaammee wwaayy.. What is the cause of the disease? (cid:1)(cid:1) WWhheenn tthheerree iiss aa llooww lleevveell ooff OO ,, 22 ddeeooxxyyhheemmoogglloobbiinn ffoorrmmss aanndd HHbbAA mmoolleeccuulleess rreemmaaiinn iinn ssoolluuttiioonn,, bbuutt HHbbSS mmoolleeccuulleess ccoommee oouutt ooff ssoolluuttiioonn aanndd aa ccrryyssttaall--lliikkee ssoolliidd ffoorrmmss.. (cid:1)(cid:1) TThhee ssoolliiddss ffoorrmm wwhheenn nneeiigghhbboorriinngg HHbbSS mmoolleeccuulleess ppoollyymmeerriizzee ((aaggggrreeggaattee ttooggeetthheerr)).. The polymerization of HbS What is the cause of the disease? (cid:1)(cid:1) TThhee aaggggrreeggaattiioonnss ccaauussee tthhee ssiicckklleedd sshhaappee ooff tthhee cceellllss ttoo ffoorrmm.. (cid:1)(cid:1) TThheessee cceellllss ccaann ggeett ccaauugghhtt iinn ssmmaallll bblloooodd vveesssseellss,, aanndd cclloottss ffoorrmm.. (cid:1)(cid:1) WWhheenn cclloottss ffoorrmm iinn ddeeeepp ttiissssuueess,, lleessss OO iiss 22 aavvaaiillaabbllee aanndd aass aa rreessuulltt mmoorree ddeeooxxyyhheemmoogglloobbiinn ffoorrmmss.. What is the cause of the disease? (cid:1)(cid:1) TThheenn,, dduuee ttoo tthhee hhiigghheerr lleevveell ooff tthhee ddeeooxxyyhheemmoogglloobbiinn mmoorree aaggggrreeggaatteess ffoorrmm aanndd tthhee cclloott ggeettss bbiiggggeerr.. (cid:1)(cid:1) TThhiiss iiss aa vviicciioouuss ccyyccllee tthhaatt kkeeeeppss rreeppeeaattiinngg iittsseellff.. Types of sickle cells (cid:1)(cid:1) TThheerree aarree ttwwoo ttyyppeess ooff ssiicckkllee cceellllss.. RReevveerrssiibbllee (cid:2)(cid:2) IIrrrreevveerrssiibbllee (cid:2)(cid:2) (cid:1)(cid:1) IInn aa rreevveerrssiibbllee ssiicckkllee cceellll,, tthhee ppoollyymmeerr ddiissssoollvveess aanndd tthhee cceellll ggooeess bbaacckk ttoo iittss nnoorrmmaall ffuunnccttiioonn.. (cid:1)(cid:1) AAfftteerr mmaannyy eeppiissooddeess,, tthhee cceellll bbeeccoommeess iirrrreevveerrssiibbllyy ssiicckklleedd aanndd wwoonn’’tt rreessuummee iittss nnoorrmmaall sshhaappee eevveenn wwhheenn iitt iiss rree--ddiissssoollvveedd.. Gene’s Location (cid:1)(cid:1) TThhee ggeennee tthhaatt eennccooddeess ffoorr tthhee BB--cchhaaiinnss ooff tthhee HHbb mmoolleeccuullee iiss llooccaatteedd oonn cchhrroommoossoommee 1111 aatt ppoossiittiioonn 1111pp1155..55..