Izadi Jakintza»Izadi jakintza

Genetikaren historia I

LABURPENA: Zientzia gutxik izan dute genetikak bezain historia nahasia. Ezaugarri biologikoak belaunaldiz belaunaldi transmititzeak zekartzan arazoak azaltzea, ia XIX. mendea arte, espekulazio bidez egiten zen batez ere, saio eta esperimenturik gabe ia. XIX. mendean irudi bitxi bat sortu zen, Mendel; Mendelek biologiako esperimentuak egiteko modua irauli zuen, eta gerora genetika izango zenaren oinarriak ipini zituzten aurkikuntzak (bere izena duten legeak, batez ere) egin zituen. Nolanahi ere, hainbat arrazoi zirela medio, garai hartan nagusi ziren ideien pisua eta Darwinek eta bere pangenesiaren teoriak izan zuten ospea, besteren artean, Mendelen lanak ez zuen ezagutzarik izan 1900 urtea arte.

Mendelen aurreko garaia

Antzinate zaharrenaz gero sortu du gizakiengan interesa herentzia biologikoaren auziak. Laster ohartu ziren gure arbasoak mota bateko banakoek mota bereko banako berriak sortzen zituztela beti. Izaki berriak beti zituen bere gurasoen eta aurrekoen antza ematen zieten ezaugarriak: ezaugarri jakinei begiratuz, batzuetan aitaren antza handiagoa izango zuen, amaren alderago egingo zuen besteetan, eta, zenbaitetan, izango zuen aitona-amonen antzik ere. Bestelako organismoetan ere agerikoa zen hori: landare, animalia eta baita gizakiongan ere.
Hala, gure motan, ezaugarri asko ezagutzen ziren garbi-garbi herentziazkoak ziruditenak: begien kolorea, neurria, eritasun batzuk, etab.Guraso eta seme-alaben arteko antzekotasun horien behaketaren ondorioz, Neolitos arotik aurrera jada, etxekotutako landare eta animalia motak artifizialki hobetzeko teknikak erabili ziren: laboreak, mahastiak, zaldiak, ardiak, etab. Mesopotamia, Egipto eta abarretako antzinako kulturek lan horien lekukotasun ugari utzi dute.
Kultura horiek ezagutzen zituzten herentziaren fenomenoak, baina ez zituzten ulertzen.
Ezaugarri horiek nola heredatzen ziren galderari ez zegoen erantzunik, interpretazio magiko-erlijiosoak (jainko egiptoarrak, Bibliakoa, etab.) alde batera uzten badira.
Filosofo grekoek egin zituzten lehen azalpen saioak. Hipokratesek (K.a V-IV mendeak) uste zuen gure gorputzeko parte bakoitzetik miniaturazko kopiak eratzen zirela, korpuskuluak edo “gemulak”, eta horiek, odolaren bidez, sexu organoetara helduta, gametoak osatzeko elkartzen zirela. Gameto horiek gurasoen gorputzaren parte guztien informazioa zuten, osasuntsuak, eriak nahiz anormalak izan. Hortik seme-alabarengana igarotzen ziren; hantxe nahasten ziren amaren eta aitaren gemulak, eta sorrarazten zituzten ezaugarriak. Horren arabera, pentsa zitekeen pertsona besomotzak era horretako “gemula” bat sortu behar zuela, eta halakoa utziko ziela bere ondorengoei. Teoria hau, gerora “pangenesiarena” deituko zena, ugaltzearen gaian aztertuko diren teoria preformisten aintzindaria da.
Geroago, Aristotelesek (K.a. IV. m) baztertu egin zuen Hipokratsen teoriako zatiki horien existentzia. Teoria horren kontra erabili zuen argudietako bat zen seme-alabek hereda zitzaketela aitona-amonen ezaugarriak, baita urrunagoko arbasoenak ere, baina haiengandik zuzenean ezin zitzaien ezer iritsi. Aristotelesen aburuz, izaki berria, bi haziak elkartu ondoren, pixkana-pixkana osatzen zen, gorputzeko parteak hurrenez hurren agertzen zirela, aldez aurretik erabakitako ezer gabe. Ikusten denez, teoria epigenisten aurrekoa da hau, epigenistek ere preformisten kontrako ideiak erabiliz azaltzenbaitzuten ugaltze prozesua. Aristotelesen ustez, semena zen izaki berriaren eratzearen erantzule nagusia; hortaz, emakumeak bigarren mailako papera jokatuko zuen, alegia, aitak sorturiko enbrioia zaindu, ez besterik.
Filosofo greko horien ideiek luzaro iraun zuten. XVII. mendetik aurrera, lehen aipaturiko bi teoria handiak hasi ziren garatzen, epigenesia eta preformazioa, eta XIX. mendea ondo sartu arte iraungo zuten. Teoria horiek izan zuten eraginik ezaugarrien transmisioa azaltzerakoan. Hala bada, preformazio zaleentzat, izaki guztiak, beren ezaugarri guztiekin, sortuak ziren munduaren hasieratik bertatik, eta belaunalditik belaunaldira igarotzen ziren, obuluaren edo espermatozoidearen bidez. Gogora dezagun nola Leeuwenhoek-ek, 1677an, ikusi uste izan zituen “homunkuluak”, gizontxo txiki-txikiak, espermatozoideetan beraietan eratuak.
XVIII. eta XIX. mendean aurrerakuntza handia egin zen landareak hobetzeko tekniketan.
Zehatzago, saio asko egin ziren hibridazioaren inguruan, bi mota desberdin edo mota berezko bi arraza gurutzatuz. Landareak gurutzatu ondoren, haien ondorengoak aztertzen ziren. Landutako landare motak hobetzeko helburu praktikoaz gainera, bilakaeraren arazoa teorikoa ere aztergai zen, biologian beti gertatu izan den bezala. Lan horien ondorioz, herentzia azaltzeko teoria bat baino gehiago sortu zen; horien artean, bilakaeraren teoriaren sortzaile den Darwinek proposatu zuena azpimarratzekoa da.
Darwinek, bere bilakaeraren teoria oinarritu eta osatu beharraz seguraski, pangenesiaren teoria proposatu zuen 1868an (Mendelen ondoren beraz), ugaltzearen unean gurasoen ezaugarri guztiak nahasten zirela zioena. Ikusmolde horrekin, Darwin bat zetorren bere garaiko joerarekin, alegia, bazela “herentziaren indar” bat gurasoen ezaugarrien nahastea zekarrena. Ideia horiek oraindik ere entzun daitezkeen “odol nahasketa” eta horrelako adierazpenetan islatzen ziren.
Bere hipotesia oinarritzeko, Hipokratesen gemulen ideia zaharra hartu zuen berriz ere.
Ideia horren arabera, gemulak, gorputzaren ataletatik abiatu eta, odolak garraiaturik, gametoetan elkartzen dira, eta ondorengoengana igarotzen gero; gemula bakoitzak organo jakin baten ezaugarriak omen zeramatzan, hala adibidez landare baten lorea, animalia baten begia, etab. Aitaren eta amaren gemulek, elkartzean, bat egiten zuten (ura eta ardoa bezala nahasten ziren), eta gemula hibridoak sorrarazten.
Darwinek ideia horiek aldeztea, hein batean, bere bilakaeraren ideiarekin kontraesanak sortzea ere bazen. Izan ere, bilakaeraren teoriak ez du onartzen ingurunearen eraginez hartutako ezaugarrien herentzia. Eta, hala ere, pangenesiak zioen organoen ezaugarriak beren horretan berregiten zituztela gemulek, baita giroak eragindako aldaketak ere. Hori, izan, Lamarcken teoriaren oinarrizko ideietako bat onartzea zen, eta teoria horixe ukatzen zuen Darwinek.
Darwinen garaiko zientzialariek kontra egin zioten pangenesiaren teoriari, Galtonek adibidez, zeinek, 1871n, esperimentu bidez frogatu baitzuen kolore desberdineko unbaitzituentxiei egindako odol transfusioek ez zutela inolako eraginik izaten untxien ondorengoetan.: begien kolorea , neurria , eritasun , etab..
Guraso eta seme-alaben arteko antzekotasunMendel.
Genetikaren sorrera

Mendel.
Genetikaren sorrera Mendelen lanaren pasarteak (1886)

Genetikaren sorrera Gregor Johann Mendel (1822-1884), fraide agustindarra zen, Moraviakoa (bere garaian Austriar-Hungariar Inperioa, Txekiar Errepublika gaur). Ikasketak egin ondoren, Brnon bizi izan zen; hiri horretan aski garatuak zeuden laborantza eta landaregintza, eta, horrez gainera, agustindarren monasterioa zen inguru hartako erakunde akademiko nagusia, irakaskuntza nahiz nekazaritza esperimentuak bideratzen zituena.
Nazioarteko jakintsuen artean ere ospea zuen monasterioak. Hala, hantxe aurkitu zuen Mendelek bere esperimentuak egiteko girorik egokiena.1854 inguruan, abadiako esperimentuetarako lorategia ikertzen hasi zen, herentzia gertaeren inguruan. Garai hartako ideia nagusia nahasketarena zen, nahasketak beste guztiak baino hobeto agertzen baitzuen ezaugarrien bariazio etena (oinarrizkoa bilakaeran), eta, gainera, hibridazio esperimentuen babesa zeukan. Baina Mendelek bide guztiz desberdin bati heldu zion, hain zuzen ere bariazio etena zuten ezaugarriak hartuaztergai. Horretarako, ardura handiz aukeratu zituen bere esperimentuetan erabili behar zituen landareak, Pisum jenerokoak (ilarrak). Izan ere, mota horrek ezaugarri asko ditu behatzerakoan oso desberdinak diren formak dituztenak, nahasgarri izan daitezkeen tarteko kasurik gabe (zurtoin luzea edo laburra, haziaren kolore berdea edo horia, etab.). Horrez gainera, osoerraz autoernaltzen den mota da, eta hori oso abantaila handia zen. Gogoan izan behar da izadiko arau orokorra, baita hermafroditetan ere, ernaltze gurutzatua izaten dela.
Mendelek ezaugarri jakinak, banakabanaka, ez denak batera nahasirik, nola transmititzen ziren ikusi nahi zuen. Aurrera pausoa izan zen halaber gurutzaketetan lorturiko emaitzei matematikak aplikatzea: aleak zenbatzen zituen, portzentaiak, proportzioak, etab., kalkulatzen, garai haietan oso bitxiak ziren gauzak. Hain zuzen, horrexegatik hartzen da Mendel bere ikerketetan estatistika bidezko kalkulua erabili zuen lehen biologotzat. Hala bada, gurutzaketa saio asko egin zituen, ondorio fidagarriagoak lortzeko asmoz. Diotenez, 12.000 ilar landare eta 300.000 hazi inguru aztertu zituen esperimentuak egiten eman zituen 8 urteetan.
Dirudienez, gertaera biologiko bat aztertzeko moduan erabili zituen berrikuntza horiek denak Vienako Unibertsitatean ikasitakoari zor zaizkio, kimikaren ikerketa metodoak eta, batez ere, fisikarenak, ikasibaitzituen han. Alderdi hauek azpimarra daitezke Mendelen lan sisteman: izadiko gertaerak hastapen eta lege bidez azal daitezkeelako sineste sendoa; herentzia ezaugarriak banako diskretuak direlako ideia; faktoreak bakandu beharra esperimentuak egiterakoan; matematikak aplikatzearen garrantzia.
1865ean irakurri zuen, Brnoko Izadiko Zientzien Elkartean (Brünn zuen orduan izena hiriak), 8 urtez ilarrekin egindako saioak jasotzen zituen lana. Hurrengo urtean argitaratu zuten Elkarteko aktetan. 44 orri besterik ez zituen, baina zientzia berri baten oinarriak ipintzen ziren orri haietan, genetikarenak. Gaur egun nekez uler daiteke nola lan bakar batek ager ditzakeen hainbeste zientzia aurrerapen: geroago Mendelen lege edo hastapenak deitu zirenak (uniformetasun, bereizketa eta independetziaren legeak); dominante edo gainartzaile eta atzerakoi kontzeptuak; beste kontzeptu askoren oinarriak, hala nola gene, genotipo eta fenotipoarenak, eta gurutzaketa-froga metodoa.
Dirudienez, garai hartako zientzielariek ez zioten garrantzirik eman Mendelen artiku- 225luari. Esan izan da ez zuela ia inork irakurri, agertu zen aldizkaria ez zela-eta lehen mailakoa.
Gauza da Elkartea aski ezaguna zela; garai hartako biologo garrantzitsuenetako batzuk ziren elkartekide, eta mundu osoan zabaltzen ziren aktak. Mendelek berak berrogei bat zientzialariri bidali zizkien bere artikuluaren kopiak. Haietako batekin, munduko botanikari nagusietakoa zen batekin, auziari buruzko eztabaidak ere izan zituen.
Lan hark halako arrakasta eskasa izan zezan eragin zuten arrazoien artean, ondorengo hauek aipatu izan dira: hautaturiko herentzia ezaugarri motak (diskretuak) hautatu izana; Mendelek proposatzen zituen herentzia osagaiekin bat etorriko zen egitura material baten falta; Mendel bera zientzialari famatua ez izatea. Azken arrazoi hori, zientziaz kanpokoa ematen duen arren, ez dirudi gutxietsi daitekeenik. Hori dela-eta, merezi du gogoraraztea Mendelek zientzialari ezagunei bidalitako kopia batzuk zabaldu gabe agertu zirela zenbait urteren buruan. Nolanahi dela ere, 34 urtez egon ziren ahaztuak Mendelen aurkikuntzak.Landare esperimentalen hautaketa Esperimentu baten balioa eta praktikotasuna esperimenturako erabiltzen den objektuaren egokitasunaren araberakoa izaten da, eta, hortaz, orain dagokigun kasuan ez da garrantzirik gabeko gauza zer landare erabili den esperimentuak egiteko, eta esperimentuak berak nola bideratu diren. Ahalik eta ardura handienaz egin behar da era honetako esperimentuetarako erabili behar den landare sailaren hautaketa, hasiera-hasieratik saihestu nahi bada dudazko emaitzera iristeko arrisku oro.
Landare esperimentalek behar dute nahitaez: 1. Ezaugarri bereizle iraunkorrak izan.
2. Landare hauen hibridoek, loratze garaian, kanpoko polenetik libre behar dute egon, edo erraza behar du izan landareak polen horretatik babestea.
Hasieran landare lekadunez arduratu nintzen batez ere, beren lore egitura berezia dela-eta. Familia horretako hainbat kiderekin esperimentuak egin ziren, ondorio gisa ekarri zutenak Pisum jeneroak (ilarrak) dituela beharrezko diren kualitate horiek.
Esperimentuen zatiketa eta banaketa Esperimentuaren helburua bariazioak ezaugarri desberdineko pare bakoitzean behatzea zen, eta hortik ondorioztatu bariazio horiek hurrengo belaunaldietan agertarazten dituen legea.
Gurutzatzeko hautatutako ilar forma desberdinek aldeak zituzten zurtoinaren luzeran eta kolorean; hostoen neurrian eta forman; loreen kokagune, neurri eta kolorean; lore pedunkuluaren luzeran, leken kolore, neurri eta forman; hazien forma eta neurrian; hazien azalaren eta albumenaren kolorean. Ezaugarri batzuk ezin dira erabateko zehaztasunez bereizi. Ezaugarri horiek ezin dira esperimentuetan erabili; esperimentuak landareetan argi eta zehatz ageri diren ezaugarriekin besterik ezin dira egin.
Hauek dira esperimentuetarako aukeratu ziren ezaugarriak (beltzez markatu direnak)