हीमोग्लोबिन
हीमोग्लोबिन का संश्लेषण एक जटिल सोपान श्रृंखला में होता है. हीम भाग का संश्लेषण अपरिपक्व लाल रक्त कोशिकाओं के माइटोकांड्रिया और साइटोसॉल में विभिन्न कदमों में होता है, जबकि ग्लोबिन प्रोटीन भाग साइटोसॉल में रिबोसोमों द्वारा संश्लेषित होते हैं. अस्थि-मज्जा में हीमोग्लोबिन का उत्पादन प्रोएरिथ्रोब्लास्ट से रेटिकुलोसाइट अवस्था तक उसके प्रारंभिक विकास के संपूर्ण काल में कोशिका में होता है. इस समय स्तनपायियों की लाल रक्त कोशिकाओं का केन्द्रक गायब हो जाता है, लेकिन पक्षियों और कई अन्य जातियों में ऐसा नहीं होता. स्तनपायियों में केन्द्रक के न होने पर भी, बचा हुआ रिबोसोमल आरएनए हीमोग्लोबिन का तब तक उत्पादन करता है, जब तक कि रक्त प्रवाह में प्रवेश करने के बाद रेटिकुलोसाइट का आरएनए समाप्त नहीं हो जाता.(दरअसल इसी हीमोग्लोबिन-संश्लेषक आरएनए के कारण रेटिकुलोसाइट को उसका जालीदार रूप और नाम मिला है).
सिकल-सेल रोग
सामान्य हीमोग्लोबिन A में, ग्लुटामिक एसिड, बीटा श्रृंखला के छठे स्थान पर होता है, जबकि सिकल सेल रोग में, इस ग्लुटामिक एसिड को वलाइन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है जो सिकल सेल के गठन को प्रेरित करता है। यह एक, एकल बिंदु उत्परिवर्तन के कारण होता है। यह दो बीटा श्रृंखला के बहुलक प्रक्रिया को प्रेरित करता है और इसलिए उनका स्वरूप पहेली (या ताला और चाबी) के समान होता है; जिसका मतलब है कि वे एक अनुदैर्ध्य बहुलक का निर्माण करते हुए एक-दूसरे में फिट होते हैं जो कोशिका को विरूपित और अत्यंत कठोर करता है जिससे नाड़ी अंतर्विरोध फलित होता है। बहुलक निर्माण की यह प्रक्रिया, संक्रमण, अल्प-ऑक्सीयता, अम्लरक्तता, शारीरिक व्यायाम, ठंड के कारण हुए वाहिका अंतर्विरोध और साथ ही साथ हाइपरटोनिक निर्जलीकरण के द्वारा सक्रिय हो सकती है।