Amaia Portugal / 2014-04-03 / 1.173 hitz

Zer gene ken daitezke, eta nola funtzionatuko luke horiek kenduta? Galdera horri erantzuten dion metodo aurrerakoi bat garatuta, AEBetako ikertzaile batzuek legamiaren kromosoma oso bat eraiki dute aurrenekoz.

Lehenbizikoz, organismo eukariotiko baten kromosoma oso bat sortu dute laborategian. AEBetako NYU Langone zentroko ikertzaileek lortu dute, Jef Boeke buru. Legamia da, zehazki, baliatu duten organismo eukariotikoa, eta hark dituen hamasei kromosomen artean hirugarrena, sintetizatu dutena. Titularra azpimarratu dute egunotan hedabideek, batetik, eta honek bioteknologiaren alorrean duen garrantzia, bestetik. Baina zuzenean batetik bestera jauzi egin beharrean, tartean zer dagoen aztertzea komeni da.

Aurrez sintetizatu izan dira kromosoma prokariotikoak; bakterioetan, kasu. Baina eukariotoek, baita sinpleenek ere (legamia), askoz ere kromosoma konplexuagoak dituzte. Gainera, nahiz eta ez iruditu, gizakiengandik dezente gertuago daude, eta bioteknologia aplikazioetarako gakoa da hori. Ana Zubiaga EHUko Genetika katedradunak azaldu duenez, «prokariotoetatik eukariotoetara salto nahiko handia dago eboluzioaren aldetik. Ostera, legamiatik hasita, animaliak eta landareak, guztiak dira eukariotoak. Legamia da sinpleena, baina baditu zenbait ezaugarri gurekin konparagarriak direnak».

Eskuratutako emaitzak garrantzia izanagatik, metodologiak ekarritako berrikuntzari erreparatu dio, gehiago, Zubiagak. Izan ere, ez dituzte jatorrizko kromosomaren gene guztiak banan-banan kopiatu. Nolabait esatearren, sobera zeudenak identifikatu eta baztertu dituzte, eta hala prozesua garbitu eta azkartu. «Biologiaren ikuspegitik, interesgarria da galdetzen dutena: zer kendu ahal diot, eta nola funtzionatuko luke hori kenduta? Nire ustez, interesa dute jakiteko legamia bat zenbat generekin bizi daitekeen», esan du.

Iritzi berekoa da Zubiagaren lankide Asier Fullaondo ere. Haren ustez, «gutxieneko genomaren ideia du funtsean honek guztiak: zein da izaki bizidun batek bizi ahal izateko behar duen gutxieneko gene kopurua? Hori lortu eta finkatzen badut, gutxieneko baldintzak dituen izaki sintetikoa daukat. Horri nahi ditudan ezaugarriak sartuko dizkiot, eta beste funtzio batzuk beteko ditu horrela. Ideia hori da: nahi bezala eraldatu daitekeen organismo bat edukitzea».

Urruti dago hori. Oraingoz kromosoma bakarra sintetizatu dute, eta ez diote beste ezaugarririk eman. Besterik gabe, egiaztatu dute laborategian diseinatutako kromosoma hori ondo egina dagoela, betiko legamiari txertatu eta hirugarren kromosomari dagokion tokia ondo betetzen duela, funtzionaltasun osoz.

Urrats txikia da, baina badu garrantzia. Aplikatu duten mekanismoaren baliagarritasuna frogatu dute. Hau da, ondo funtzionatu beharko luke legamiaren gainontzeko hamabost kromosometarako ere. «Gutxi gorabehera sei mila gene zituzten, eta horietatik bost milak, banaka kenduz gero, ez zioten kalterik egiten. Baina horrek ez du esan nahi horietako bi aldi berean kenduta ondo funtzionatuko duenik. Sistema bat egin dute, eta harekin erraza da geneak banaka kentzea eta kendutako horien arteko konbinazioak egitea. Erabili duten teknologia eskalagarria da; kromosoma honekin egin dutena beste edozeinekin egin dezakete», argitu du Fullaondok.

Bioteknologia

Hori guztia zertarako, baina? Javier Margareto Tecnaliako Genomika Laborategiko arduraduna da. Haren arabera, «kromosoma artifizial bat sortu ahal izateak ateak zabal ditzake geneen erregulazioa aldatze aldera. Hala, organismoa kontrolatu ahal izango genuke, guk nahi duguna ekoitzi dezan, guk nahi dugun unean». Bioteknologiaren oinarria da hori; izakiari nahi ditugun ezaugarriak sartzea, Fullaondok aurrez azaldu bezala.

Hori lehendik ere egiten da; jatorrizko organismoaren gainean, ezer sintetizatu gabe. Hala azaldu du Izortze Santin Biogurutzetako Genetika taldeko ikertzaileak: «Adibidez, gariaren genoman gene zehatz bat sartu, gari horren kontra doazen intsektuekiko erresistentzia handitzeko. Sintetikoaren kasuan, azkenean aplikazioa berbera izan daiteke: kromosoma bat sortu, baina nahi ditugun gene berriak sartuta».

Orain arte bezala modifikazio genetikoak lehendik ere hor dagoen organismo batean egin, edo goitik behera zerbait berria sortu. Horren inguruan hausnarketa egin du Fullaondok: «Zer da errazagoa, daukadan etxe bat berrantolatzea edo etxe berri bat egitea? Orain arte zeuden organismoak moldatu izan dira. Orain, organismo oso bat sortzeaz ari gara. Honek duen abantaila zera da: nik jar diezaizkioket nahi ditudan geneak, nahi dudan moduan, nahi dudan ordenan. Eta desabantaila… nik nahi dudan bezala funtzionatuko al du? Hainbesteko jakituria izango al dugu, hori dena egin ahal izateko?».

Goiz da hori argitzeko, baina ezin uka, balizko organismo sintetiko horiek nahi bezain apartak balira, aurrerapauso handia izango litzatekeela bioteknologiarentzat. Izan ere, organismo arruntekin aritzeak baditu mugak: eboluzioan organismo horrek bere egin dituen baldintzen arabera jokatu beharra dago.

Zubiagak legamiaren adibideari eutsiz azaldu du hori: «Gaur egun dauzkagun legamia naturalak milioika urtez egon dira hemen, ingurunera egokituz. Agian ez dira legamiarik perfektuenak, eta sintetizatzeak lagundu dezake horretan. Hau da, bioteknologia enpresetan, batzuetan, gauzek ez dute hain ondo funtzionatzen; legamiak perfektuak ez direnez, genoma agian ez da hain egonkorra. Jakingo bagenu zeintzuk diren gaur egungo legamia desegonkortzen duten sekuentziak, ahaleginak egingo genituzte kentzeko eta halakorik gabeko legamia sintetiko batzuk lortzeko».

————————
Hitz gako batzuk

• Eukariotoa. Organismo gehienek zelula eukariotikoak dituzte; halakoak dira animaliak. Landareak eta legamiak berak ere bai. Material genetikoa kromosometan antolatua dute, nukleo mintzaren barnean. Konplexutasun horrek zaildu egiten du haiek sintetizatzea, eta horregatik du hainbesteko garrantzia lorpen honek. Lehendik ere sortu izan dira bakterioen kromosomak laborategian, baina organismo prokariotikoak dira horiek, askoz sinpleagoak.

• Legamia. Organismo eukariotikoen artean, manipulatzen errazena da, zelula bakarra duelako. Horregatik baliatzen da halakoetan. «Laborategian kontrolatzen da, ez da patogenoa, aspalditik da ezaguna… organismo laguna da», dio Tecnaliako Javier Margaretok.

• Kromosoma. DNA molekulaz eta zenbait proteinaz osatuta dago; milaka gene ditu. Legamiak hamasei kromosoma ditu, eta horietan laburrena den hirugarrena sintetizatu dute. Beste kromosomekin beste hainbeste egin nahi dute orain, genoma osorik sintetizatzeko.

• Bioteknologia. Legamiak hartzidura prozesuan hartzen du parte, eta, besteak beste horregatik, oso lehengai interesgarria da askotariko aplikazioak garatzeko. Legamiarekin egiten diren malariaren aurkako botikak badaude, eta B hepatitisaren kontrako txertoak ere legamiaren zenbait konposatu ditu.

• Sintetikoa. Halako botikak sortzeko, gaur egun, behar diren funtzio edo propietateak dituen gene bat txertatzen zaio legamia naturalari (transgenikoa). Legamia sintetikoa sortu eta ondo funtzionatuko balu, naturala baino errazago manipulatuko litzateke, ustez.

————————
Laurogei egile ditu artikuluak

Jef Boeke ikerketaren arduradunak graduko ikasleak jarri zituen lanean; boluntario ugari dute orain beste kromosomekin ere beste hainbeste egiteko.

Duela hiru urte, legamiaren bederatzigarren kromosomaren zati bat sintetizatu zuen Jef Boekeren taldeak. Enpresa bat kontratatu zuten horretarako, eta punta-puntako makineria izanda ere, prozesua ikaragarri luzea eta garestia izan zen. Bide horretatik, Boeke ez zen legamiaren genoma osoa sintetizatuta ikusteko adina biziko.

Irtenbide ezin parte hartzaileago bat otu zitzaion. Ana Zubiaga EHUko katedradunaren arabera, «graduko ikasleekin egitea bururatu zitzaion. Oso ideia polita da. Ikasle piloa jarri du proiektuan lanean; horietako bakoitzari azaldu dio kromosomaren halako zatia sintetizatu behar duela, eta jo eta ke ibili dira». Hanka sartzeko lizentzia handiagoa dute ikasleek, noski, eta izango zen arazoren bat edo beste, baina hala ere, prozesua makina batekin baino azkarragoa eta merkeagoa izan da, eta hirugarren kromosoma sintetizatzeko helburua bete dute.

Hain zuzen ere, lorpenaren berri emateko Science aldizkarian argitaratu duten artikuluak laurogei egile ditu.

Proiektuan parte hartu ahal izateko Boeke eta lankideek ematen duten ikastaroak Build-A-Genome du izena (eraiki ezazu genoma bat), eta hogei ikaslek egiten dute txanda bakoitzean. Orain arte, 200 ikasle inguruk egin dute guztira. Zientziaren askotariko alorretatik datozen ikasleak, gainera: informatika, biomedikuntza, ingeniaritza, biologia, ingeniaritza kimikoa eta biomolekularra, biofisika… Elkarlanean egindako proiektu honen berri ematen duen blog bat ere badute: syntheticyeast.org.

Kromosoma banaketa

Ikasleok legamiaren beste hamabost kromosomak sintetizatzeko erronka erraldoia dute orain. Horretarako, nazioarteko partzuergo moduko bat sortu dute.

Izan ere, blogean ikus daitekeenez, munduko zenbait unibertsitateren artean egin dute kromosoma banaketa. Hala, Boekeren taldea ez ezik, Pekingo Genomika Institutua, Johns Hopkins Unibertsitatea (AEB), Londresko Imperial College, Edinburgoko Unibertsitatea eta Singapurko Unibertsitatea daude horien artean, besteak beste.