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Las hemoglobinas se definen como aquellas hemoproteínas que unen reversiblemente el oxígeno. Estas proteínas se encuentran distribuidas en plantas, protozoarios, hongos y bacterias. Las hemoglobinas presentes en los microorganismos se han dividido en tres grupos. En el primer grupo se encuentran aquellas hemoproteínas que presentan un solo dominio con el grupo hemo, por ejemplo la hemoglobina de Vitreoscilla. En el segundo se encuentran aquellas hemoglobinas que presentan dos diferentes dominios, el primer dominio con el grupo hemo el cual es homólogo a la hemoglobina de Vitreoscilla y un segundo dominio con actividad de reductasa el cual es homólogo a la familia de las proteínas ferrodoxín NADP- reductasas (FNR), a éstas hemoglobinas se les conoce como flavohemoglobinas, un ejemplo es Hmp, la flavohemoglobina de Escherichia coli, ésta fue la primera flavohemoglobina estudiada a nivel molecular. En el tercer grupo se encuentran las hemoglobinas truncadas, éstas son proteínas pequeñas de 20 a 30 aminoácidos en donde se encuentra el dominio hemo. Poco se sabe acerca de la función de estas hemoglobinas, pero se ha reportado su participación en la protección y destoxificación del óxido nítrico.