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Por que a hemoglobina falciforme migra mais lentamente que o normal durante a eletroforese em gel?

Durante a eletroforese, as moléculas são separadas com base em sua carga e tamanho. A hemoglobina falciforme (HbS) difere da hemoglobina normal (HbA) devido a uma mutação no gene da beta-globina, resultando na substituição de um único aminoácido (ácido glutâmico por valina) na cadeia da beta-globina. Essa mudança afeta a forma geral e a carga da molécula de hemoglobina.

Na HbS, a substituição da valina faz com que a molécula se torne menos solúvel e mais propensa à polimerização. Quando desoxigenadas, as moléculas de HbS tendem a se agregar e formar polímeros rígidos e alongados que podem distorcer os glóbulos vermelhos, levando ao formato característico de foice.

Durante a eletroforese em gel, a HbS migra mais lentamente em comparação com a HbA devido a vários fatores:

Tamanho e forma: As moléculas de HbS polimerizadas são maiores e têm formato mais irregular em comparação com a HbA. Moléculas maiores geralmente migram mais lentamente através da matriz do gel. Além disso, a forma alongada e distorcida dos polímeros de HbS dificulta o seu movimento através do gel.

Cobrança: A mutação na HbS altera a carga geral da molécula. Comparada à HbA, a HbS tem uma carga negativa líquida reduzida. A matriz de gel usada na eletroforese normalmente tem carga negativa, o que atrai moléculas carregadas positivamente. Como a HbS tem uma carga negativa mais fraca, ela sofre menos atração eletrostática em direção ao pólo negativo, resultando em uma migração mais lenta.

Interações com a matriz de gel: Os polímeros de HbS podem interagir com a matriz do gel de forma mais extensa do que a HbA. Esta interação pode criar resistência adicional ao movimento das moléculas de HbS, retardando ainda mais a sua migração.

Como resultado desses fatores, a HbS migra mais lentamente que a HbA durante a eletroforese em gel, produzindo bandas distintas que podem ser visualizadas e usadas para identificar e diferenciar entre indivíduos com traço falciforme ou doença falciforme daqueles com hemoglobina normal.