Izadi Jakintza»Izadi jakintza

Genetikaren historia II

LABURPENA: 1900. urtean berraurkitu zuten Mendelen lana De Vries, Correns eta Tschermak zientzialariek, eta aurkikuntza horrekin zientzia berri bat, genetika, abiatu zen. Zientzia horren lehen 40 urteetan genetika klasikoa deritzana garatu zen. Batesonek biziki bultzatu zituen Mendelen teoriak, eta Morganek aurkikuntza handiak egin zituen, herentziaren kromosoma teoria eta mapa genetikoak, besteren artean. 1940tik aurrera adar berri bat, genetika molekularra, sortu zen, geneen osagaia DNA zela jakin zenean (Avery). 1953an aurkitu zen DNAren egitura estrukturala, hau da, Watson eta Cricken helize bikoitza. Hurrengo urteetan, Ochoak, Nirenbergek eta beste batzuek, kode genetikoa deszifratu zuten. Eta 1970.go hamarraldian ipini ziren gaurko ingeniaritza genetikoaren oinarriak.

Genetikaren garapena

Mendelen lana argitaratu ondorengo urteetan (1886an argitaratu zen), oso lan gutxi egin zen herentziaren inguruan. Azpimarra daiteke, nolanahi ere, Weismannen lana; garrantzitsua izan da, batez ere, zelula somatiko eta germinalen artean egin zuen bereizketa, eragin handia izan baitu bilakaera teorietan.
Herentziari dagokionez, 1892an proposatu zuen zelula guneak paper garrantzitsua jokatzen duelako ideia; haren ustez, gunean dago kokatua herentziaren erantzule den gaia, berak plasma germinal izendatu zuena.
1900. urtean, landareen herentziari buruzko hainbat lan argitaratu zuen De Vries holandar botikanikari aipagarriak, dominantzia eta bereizketa bezalako kontzeptuetan (berak bereizketaren legea izendatu zuen), Mendelen ondorio beretara iristen zirenak. Argitaratu zuen lehen lanean ez zuen Mendelen aipamenik egiten, baina geroago aitortu zuen bere aurkikuntzak eginak zituela Mendelek 35 urte lehenago. Vriesen jokamolde nahasi hori kritikatu egin zuten beste zientzialari batzuek, Corrensek batez ere.
Correns aleman zientzialariak 1900. urtean, De Vriesen lehen artikulua ezagutu ondoren, argitaratu zituen ilarrekin egin zituen ikerketen emaitzak. Lan horretan Mendelen lehentasuna adierazi zuen, eta haren aurkikuntzak, Mendelen hastapen izendatu zituenak, osatu eta zuzendu zituen. Hastapen horiei zuzenketa batzuk ere proposatu zizkien, hala adibidez dominantziaren eta geneen independentziaren unibertsaltasun eza; genetikako beste aurkikuntza garrantzitsu batzuk ere egin zituen. Correns hartzen da, Mendelekin batera, mendelismoaren sortzailetzat.
Alabaina, Correns bera ez zen kritiketatik libre geratu, bai baitirudi aurreko lan batean (1899) ez zuela Mendelen aipamenik egin.Horra hor beraz bi zientzialari ospetsuren giza jokamoldearen adibide jakingarriak, aurkikuntza handi baten ohoreak beretzeko lehian. Seguraski, ez dira horrela jokatu diren ez aurrenekoak ez azkenak.Txekiar gazte bat izan zen Mendelen hirugarren berraurkitzailea, Tschermak, De Vries eta Corrensen lanak irakurri ondoren, Mendelen ilarrei buruzko lana argitaratu zuen Tschermakek. Zientzialari batzuen ustez, egile honek oker interpretatu zituen Mendelen hastapen batzuk, eta hori dela-eta, ez diote “berraurkitzaile” kategoria onartzen.
1900. urtetik aurrera, XIX. mendeko ideiak nagusi ziren zientzia giroetan sartzen ahalegindu zen herentziaren zientzia berria(mendelismo izenaz ezagunagoa orduan).
Bateson ingelesak bultzada handia eman zion, aurkikuntza asko egin baitzuen. Mendelen legeak animalietan ere betetzen direla frogatu zuen, genetika izena proposatu zuen zientzia berria izendatzeko (1906), eta funtsezko termino batzuk definitu zituen, hala alelo, homozigoto, heterozigoto, etab.
Baina, ororen gainetik, mendelismoaren hastapenen aldezle handia izan zen Bateson.
Boverik (1902) esperimentu garrantzitsuak egin zituen, kromosomak direla herentzia faktoreen oinarri fisikoa frogatzeko. Lan hori ezagutu ondoren, Sutton (1902) herentziaren teoria kromosomikoa lantzen hasi zen; lehen ondorio gisa, frogatu zuen kromosomak banakako egiturak direla, herentzia banakoak edo faktoreak (geneak) garraiatzen dituztenak, eta, hortaz, kromosoma desberdinek herentzia faktore desberdinak garraiatzen dituztela. Gero (1903) kromosomek meiosian duten jokabidea aztertu zuen, eta, horren ondorio gisa, zoriaren arabera banatzen direla aurkitu zuen, sexu zelula haploideetan. Kromosomen jokabide hori eta Mendelen herentzia fatoreena antzekoak direla aurkitu zuen. Ondorio gisa, “faktore horiek kromosomen parte direla” proposatu zuen. Hori da, hain zuzen ere, teoria kromosomikoaren ideia nagusia.
Mende honen lehen hamarraldietan, guztiz kontrako ideiak ziren Mendelen hastapenak eta Darwinek bere bilakaeraren teorian aldezten zituenak. Darwinen teoria ezaugarrien bariazio jarraituan oinarritzen zen, eta Mendelena berriz bariazio etenean. Alabaina, aurrera pauso handiak egin zituen biologiak joan den mendearen azken urteetan, aurrerapen handiak izan baitziren zelularen konposizio eta jardunaren ezagutzan: kromosomak aurkitu ziren, mitosia eta meiosia deskribatu, etab. Horrek guztiak bidea zabaldu zion genetikaren zientzia berriari.
Morganen lanekin eta haren Estatu Batuetako eskolarekin iritsi zuen genetikak heldutasuna.
Bitxia badirudi ere, 1910 arte Mendelen ideien kontrako sutsua izan zen Morgan.
Fruituaren euliarekin hasi zituen esperimentuak (Drosophila melanogaster), abantaila handiak baititu: ezaugarri asko ditu oso forma desberdinak dituztenak; oso erraz ugaltzen da laboratorioan; belaunaldi laburra du (hiru aste). Morganen lehen aurkikuntza handia begien kolorearena izan zen, aurkitu baitzuen kolorearen gene hori X sexu kromosoman kokatua dagoela. Boveri eta Suttonen hipotesien lehen egiaztatzea izan zen hura, eta genetikaren alor berri baten abiapuntua, sexuari loturiko herentziarena.
Ondoren, hurrengo 30 urteetan, aurrerapen handiak egin zituen Morganen eskolak.
Ondoko hauek aipa daitezke: lotura izaten dela zenbait generen artean; kromosomak lotura taldeak direla; trukegurutzaketa edo gene trukearen aurkikuntza; mapa genetikoak egitea, geneak beren kromosoma etahoriei dagozkien locietan kokatuz; aberrazio kromosomikoen aurkikuntza; X izpien bidez mutazioak eragitea.

Genetika molekularra

Bigarren Mundu gerraren ondoren, mikrobioak bihurtu ziren genetikako ikerketen organismo garrantzitsuenak. Koloneko bakterioa erabili zen batez ere, Escherichia coli, ilarrak eta ozpinaren euliak bezala, abantaila handiak bai baititu ikerketa mota hauetan: gene bakoitzaren kopia bakarra du, material genetikoaren kopurua oso txikia da, eta belaunaldia 20 minutukoa besterik ez.
Neumokokoa ere asko erabili zen. Azken hamarraldiotan, bakterio birusak, bakteriofagoak, bihurtu dira laboratorietako protagonista.
Konposizioaren soiltasuna eta ugaltze lasterra dituzte abantailetako batzuk.
Mikrobio horiek erabiltzeari esker aurrerapen handiak egin dira geneen kimikan.
Aurreko atalean aipaturiko arazoei irtenbidea eman ondoren, geneen osagaia zein ote zen jakitera bideratu zen lan esparrua. Ez zen lan erraza izan, eta 20 bat urte behar izan ziren burutu ahal izateko. Herentzia materialaren lehen analisi kimikoek erakutsi zuten kromosomak DNAz eta proteinez daudela osatuak.
Hortaz, proteinak edota azido desoxirribonukleikoa izan zitezkeen geneen osagaiak.
Griffithek (1928) egin zuen lehen urratsa herentzia materialaren bilaketan. Bi neumokoko familiarekin lan eginez, aurkitu zuen bazela gai bat gauza zena bakterio hilen familia kaltegarritik familia kaltegabera igarotzeko, eta azken horiek kaltegarri bihurtzen zituela. 1944 arte ez zen jakin DNA (Averyk eta haren lankideek egin zuten aurkikuntza) zela gai aldarazlearen osagaia. Azkenik, Hershey eta Chasek (1952), isotopo erradiaktiboez markaturiko bakteriofagoekin lan eginez, aurkitu zutenean birusaren DNA besterik ez zela sartzen bakterioan, aurreko aurkikuntza berretsi zuten. DNA denez gero fagoa bakterioaren barnean garatzearen erantzulea, DNA zen, ez proteinak, osagai genetikoa.
Herentziaren erantzulea DNA zela aurkitu ondoren, lan handia egin zen DNAren egitura ezagutzeko. Aipagarriak dira Chargaffen aurkikuntzak (1959), DNAren lau baseen proportziozko osakera ezagutarazi zutenak. Franklinek eta Wilkinsek X izpien DNAzko kristalen gaineko difrakzioaren teknika aplikatu zuten, eta barreiadura erezenduak aurkitu zituzten, geneen osagai den azido nukleikoaren eredu estrukturala, aspalditik bila zebiltzana, aurkitzeko oinarrizkoak gertatu zirenak.
Watson eta Crickek burutu zuten lan hori; 1953an, aurreko informazio guztia eskura zutela, helize bikoitzeko eredu famatua proposatu zuten, hura zelakoan DNAren ezaugarriei ondoen egokitzen zitzaiena. Watson eta Cricken aurkikuntza hori biologiaren mugarritzat hartzen da, baita zientzia osoaren mugarritzat ere, eta aurkikuntza argitaratu zen artikulua (ikus zati bat laukian), zientziako literaturaren benetako monumentua bihurtu da, Mendelenaren parekoa.Hurrengo urteetan oso aurrerapen lasterrak egin ziren DNAren eginkizunen ezagutzan; hain zuzen ere, DNAren errepikatzea eta proteinen sintesia aurkitu ziren.
Azken horri dagokionez, 1950-1960 urte inguruan ezagutu ziren sintesi prozesuaren xehetasunak. RNAm-ren eginkizuna zeinjakin zenean, alegia, proteinan aminoazidoen ordena gidatzen zuen informazioaren garraiatzailea zela, jakin baharra zegoen nolakoa zen RNAm-ren informazio hori idatzia zegoen “hizkuntza”, alegia, nolakoa zen genetika kodea.
1955eko Severo Ochoaren aurkikuntza garrantzitsuetan oinarrituta, egin ahal izan zen saio hodi batean sekuentzia ezaguneko RNAm-ren sintesia. RNA horretan oinarriturik, Nirenberg, Matthaei eta Ochoa bera, hasi ahal izan ziren genetika kodeko hitz bakoitzaren (baseen hirukoteak) esanahia deskodetzen.1970 eta 1980ko hamarraldietan, hazkunde izugarria izan du genetika molekularrak: 1970ean murrizketa entzimak aurkitu ziren, eta 1972an lehen DNA berkonbinagaia (DNAr) aurkitu zen. Aurrerapen horiek izan dira gure bizitzak iraultzen ari den ingeniaritza genetiko gaur ospetsuaren oinarri.