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
उन लोगों में जो HgbS (सिकल निर्माता हीमोग्लोबिन के वाहक) के लिए विषय युग्मीय हैं, बहुलक प्रक्रिया की समस्याएं छोटी हैं, क्योंकि सामान्य एलील हीमोग्लोबिन का 50% से अधिक उत्पन्न करने में सक्षम है। उन लोगों में जो HgbS के लिए विषम युग्मीय हैं, HbS की लंबी श्रृंखला वाले पॉलिमर की उपस्थिति लाल रक्त कोशिका के आकार को बिगाड़ देती है और उसे चिकने डोनट आकार से बदल कर विकृत कांटेदार बना देता है जिससे वह केशिकाएं के अंदर टूटने के लिए नाजुक और संवेदनशील बन जाता है। वाहकों में लक्षण तभी होते हैं जब वे ऑक्सीजन से वंचित कर रहे हैं (उदाहरण के लिए पहाड़ी पर चढ़ाई करते समय) या गंभीर रूप से निर्जलित होने पर. सामान्य परिस्थितियों में, ये दर्दनाक संकट प्रति मरीज प्रति वर्ष 0.8 बार होते हैं। सिकल सेल रोग तब होता है जब सातवां अमीनो एसिड (यदि प्रारंभिक मेथियोनाइन को गिना जाता है), ग्लुटामिक एसिड को, वलाइन द्वारा इसकी संरचना और क्रियाओं को बदलने के लिए प्रतिस्थापित किया जाता है।