Pourquoi l’hémoglobine drépanocytaire migre-t-elle plus lentement que la normale pendant l’électrophorèse sur gel ?

Lors de l'électrophorèse, les molécules sont séparées en fonction de leur charge et de leur taille. L'hémoglobine drépanocytaire (HbS) diffère de l'hémoglobine normale (HbA) en raison d'une mutation du gène bêta-globine, entraînant la substitution d'un seul acide aminé (acide glutamique par valine) dans la chaîne bêta-globine. Ce changement affecte la forme globale et la charge de la molécule d'hémoglobine.

Dans HbS, la substitution valine rend la molécule moins soluble et plus sujette à la polymérisation. Lorsqu’elles sont désoxygénées, les molécules d’HbS ont tendance à s’agréger et à former des polymères allongés et rigides qui peuvent déformer les globules rouges, conduisant à la forme caractéristique d’une faucille.

Pendant l'électrophorèse sur gel, l'HbS migre plus lentement que l'HbA en raison de plusieurs facteurs :

Taille et forme : Les molécules d'HbS polymérisées sont plus grosses et ont une forme plus irrégulière que celles de l'HbA. Les molécules plus grosses migrent généralement plus lentement à travers la matrice de gel. De plus, la forme allongée et déformée des polymères HbS entrave leur mouvement à travers le gel.

Frais : La mutation dans HbS modifie la charge globale de la molécule. Par rapport à l’HbA, l’HbS a une charge négative nette réduite. La matrice de gel utilisée en électrophorèse a généralement une charge négative, qui attire les molécules chargées positivement. Puisque l’HbS a une charge négative plus faible, elle subit moins d’attraction électrostatique vers le pôle négatif, ce qui entraîne une migration plus lente.

Interactions avec la matrice de gel : Les polymères HbS peuvent interagir plus largement avec la matrice de gel que l’HbA. Cette interaction peut créer une résistance supplémentaire au mouvement des molécules d’HbS, ralentissant encore davantage leur migration.

En raison de ces facteurs, l'HbS migre plus lentement que l'HbA pendant l'électrophorèse sur gel, produisant des bandes distinctes qui peuvent être visualisées et utilisées pour identifier et différencier les individus présentant un trait drépanocytaire ou une drépanocytose de ceux ayant une hémoglobine normale.