I geni globinici possono presentare vari tipi di alterazioni dando origine alle differenti forme di microcitemia.

Le alterazioni più comuni sono le delezioni (totale assenza del gene interessato) o le mutazioni (piccoli difetti puntiformi). In entrambi i casi i geni perdono la loro funzione e quindi non producono o producono solo in piccolissima quantità le corrispondenti catene globiniche.

Il gene assente o non funzionante viene detto microcitemico e il quadro ematologico che ne deriva viene denominato microcitemia.

I difetti dei geni globinici colpiscono non solo il gene β ma anche i geni α, γ, δ. Le varietà più importanti sono però le β microcitemie che causano in determinate condizioni genetiche l'anemia mediterranea, mentre le α microcitemie, pur essendo molto più frequenti delle β microcitemie, causano un quadro clinico molto meno grave e, solo in alcuni paesi del sud-est asiatico, una malattia mortale (idrope-ascite fetale).

Difetti dei geni globinici che causano microcitemia

Gli studi sul DNA dei geni globinici hanno messo in luce non solo l'esatta disposizione dei geni globinici α e non-α rispettivamente sui cromosomi 16 e 11 ma anche l'esistenza di numerosissime varietà (ormai circa 300) di microcitemie α, β, δ, γ.

I difetti microcitemici dei geni globinici possono essere:

• delezioni che rimuovono uno o più geni di un cluster;
• mutazioni puntiformi che colpiscono uno o pochissimi nucleotidi del DNA e che alterano la trascrizione del DNA globinico, oppure alterano il processo di maturazione del pre-mRNA, causando frequentemente difetti nell'eliminazione degli introni;
• mutazioni non-senso o frameshift, che causano un arresto totale di traduzione dell'mRNA e quindi una totale assenza di sintesi della corrispondente globina;
• mutazioni che danno origine a catene globiniche fortemente instabili, che causano una precoce distruzione delle emazie.