Enzymet G6PD omdanner glukose-6-fosfat (substrat) til 6-fosfoglukonat (produkt). I samme reaksjon blir koenzymet $\mathrm{N}\mathrm{A}\mathrm{D}{\mathrm{P}}^{+}$ redusert til $\mathrm{NADPH}$.

Figuren viser en kjede av reaksjoner:

• G6PD lager $\mathrm{NADPH}$.
• Enzym A bruker $\mathrm{NADPH}$ til å gjøre GSSG om til GSH.
• Enzym B bruker GSH til å gjøre molekyler som skader cellen, om til ufarlige molekyler. GSH blir da til GSSG igjen.

Ved G6PD-mangel lager cellen lite $\mathrm{NADPH}$. Enzym A får da for lite $\mathrm{NADPH}$, og det blir lite GSH. Uten GSH kan enzym B ikke uskadeliggjøre de skadelige molekylene. De hoper seg opp og skader proteiner og cellemembranen, og de røde blodcellene går i stykker.

Røde blodceller er ekstra utsatt. De frakter oksygen, så det dannes mange skadelige molekyler i dem. De har verken cellekjerne eller mitokondrier, og kan ikke lage nye enzymer. G6PD-reaksjonen er dermed deres viktigste kilde til $\mathrm{NADPH}$.

Allelene for G6PD har ulike mutasjoner i genet. En mutasjon kan endre aminosyresekvensen i enzymet, og dermed den tredimensjonale formen.

• Alvorlig sykdom: Mutasjonen endrer en viktig del av enzymet, for eksempel det aktive setet eller en aminosyre som holder formen stabil. Substratet passer da dårlig, eller enzymet brytes raskt ned. En nonsens- eller rammeforskyvningsmutasjon kan gi et avkortet protein som ikke virker. Cellen får nesten ingen aktiv G6PD.
• Milde symptomer: Mutasjonen endrer en aminosyre i en mindre viktig del av enzymet, eller byttet gir en aminosyre med lignende egenskaper. Formen endres lite, og enzymet har fortsatt noe aktivitet. Cellen lager da nok $\mathrm{NADPH}$ til å beskytte seg under vanlige forhold.

Jo mer mutasjonen reduserer aktiviteten til enzymet, desto mindre GSH og desto flere røde blodceller blir ødelagt.

Vi kaller det normale allelet ${\mathrm{X}}^{\mathrm{G}}$ og allelet for G6PD-mangel ${\mathrm{X}}^{\mathrm{g}}$.

Genet ligger på X-kromosomet. Person 2 er en mann med alvorlig mangel. Han gir X-kromosomet sitt til alle døtre og Y-kromosomet til alle sønner. Datteren 4 har middels mangel, mens sønnene 5 og 6 er normale. Det passer med kjønnsbundet arv. Hvis genet lå på et autosom, måtte person 2 vært homozygot for å ha alvorlig mangel. Da ville alle barna vært heterozygote og fått middels mangel, slik som datteren 4. Men sønnene 5 og 6 er normale.

Menn: De har bare ett X-kromosom. Menn med ${\mathrm{X}}^{\mathrm{g}}\mathrm{Y}$ får alvorlig mangel (person 2 og 11). Person 11 har fått ${\mathrm{X}}^{\mathrm{g}}$ fra moren 4, siden faren 3 gir Y.

Kvinner: Heterozygote kvinner (${\mathrm{X}}^{\mathrm{G}}{\mathrm{X}}^{\mathrm{g}}$) får middels mangel (person 4 og 8). Allelet er altså ikke fullstendig recessivt. Tidlig i utviklingen blir ett av X-kromosomene inaktivert tilfeldig i hver celle. Derfor har bare en del av de røde blodcellene normalt enzym. Kvinner med ${\mathrm{X}}^{\mathrm{g}}{\mathrm{X}}^{\mathrm{g}}$ ville fått alvorlig mangel.

Person 4 (${\mathrm{X}}^{\mathrm{G}}{\mathrm{X}}^{\mathrm{g}}$) og den normale mannen 3 (${\mathrm{X}}^{\mathrm{G}}\mathrm{Y}$) viser dette. De får både en normal sønn (9), en syk sønn (11), en normal datter (10) og en datter med middels mangel (8).

Person 8 har middels G6PD-mangel og er bærer av albinisme: $\mathrm{A}\mathrm{a}{\mathrm{X}}^{\mathrm{G}}{\mathrm{X}}^{\mathrm{g}}$. Mannen er albino og har normalt G6PD-allel: $\mathrm{a}\mathrm{a}{\mathrm{X}}^{\mathrm{G}}\mathrm{Y}$.

Gameter fra kvinnen: $\mathrm{A}{\mathrm{X}}^{\mathrm{G}}$, $\mathrm{A}{\mathrm{X}}^{\mathrm{g}}$, $\mathrm{a}{\mathrm{X}}^{\mathrm{G}}$, $\mathrm{a}{\mathrm{X}}^{\mathrm{g}}$. Gameter fra mannen: $\mathrm{a}{\mathrm{X}}^{\mathrm{G}}$, aY.

Vi vet at barnet er en sønn, så vi ser bare på kolonnen med aY. Der er det fire like sannsynlige genotyper. Bare én av dem, $\mathrm{a}\mathrm{a}{\mathrm{X}}^{\mathrm{g}}\mathrm{Y}$, er albino og har alvorlig G6PD-mangel.

Det samme får vi fordi genene nedarves uavhengig: sannsynligheten for aa er $\frac{1}{2}$ og for ${\mathrm{X}}^{\mathrm{g}}\mathrm{Y}$ er $\frac{1}{2}$, så $\frac{1}{2}\cdot \frac{1}{2}=\frac{1}{4}$.