Askotan “hori hautespen naturalak azaltzen du” esan dizut. Hautespenak geneen aldaerek duten arrakasta baldintzatzen duela eta, hortaz, eboluzioaren bidea. Egia da eboluzioa bi gauza direla: aldaera berrien sortzea eta alderen patua. Lehena eztabaida luze baterako eman dezake (aldaketa txiki onuragarriak? aldaketa txikiak eraginik gabe? sinbiosia? informazio elkartrukeak? informazioa bikoiztea? pixkat denetarik egia esan), bigarrena hautespen naturalaren menpe dagoela onartzen dugu. Baina gauza bat “hautespenean” dagoela esatea da eta, bestea, hori neurtzea. Ikertzaile guztioi zenbaki bat jartzea gustatzen zaigu, zehaztasuna bermatzeko, ez bakarrik susmoan gelditzeko. Baina, nola neurtu hautespen naturala? Hautespena maila ezberdinetan gertatzen denez, gaur maila molekularrean nola neurtzen den azaltzen saiatuko naiz.
Maila molekularra esaten dudanean DNA sekuentzia beraz ari naiz, hots, gure argibide-liburuan idatzita dauden funtzioen hizkuntzari buruz. DNA-sekuentzian funtzioak (geneak) idatzita daude. Baina bakarrik letrak dira, funtzioa betetzen (edo betearazten) dutenak proteinak dira. DNAn idatzitako instrukzioa proteina bilakatzeko kode-genetikoa erabiltzen da : DNA hizkuntzan idatzitako 3 letren konbinazioak aminoazido baten baliokideak dira eta aminoazido segidak proteina osatzen dute. Morse kodean bezala, 3 soinuen luzeraren konbinazioak. Edo pentsa proteinak Legoz egindako diseinuak bezala: 20 bloke mota ezberdinekin Legoko diseinu ezberdinak egitea bezala da. Eta zein bloke erabili behar duzun kode batekin idatzita egotea instrukzioetan. TAT DNA hirukoteak tirosina aminoazidora (blokera) itzultzen da. A, T, G eta C-rekin egin daitezkeen hirukote guztiak aminoazido batera itzultzen dira. Konbinazio posibleak 64 direnez eta erabiltzen diren aminoazidoak (blokeak) 20, DNA hirukote ezberdinak aminozido berdinera itzultzen dira. Lehen aipatutako tirosina TATz gain, TACk ere kodetzen du.
Kode genetikoa. “Aminoacids table”. Mouagip. Domeinu publikoa. Via Wikimedia Commons
Aurreko txapa guzti hau hautespen molekularra ulertzeko beharrezkoa zen. Orain nola neurtzen den. Beno, berez aho-korapilo bat denez (biologiako ikasle gaixoak hau azaltzerakoan) modu sinplean azalduko dut. Egiten den lehen gauza aztertu nahi den sekuentziaren pareko sekuentziak hartu eta lerrokatzea da, esaldiak eta letrak parez-pare jartzeko. Esate baterako, INS genea (intsulinaren genea) ugaztunetan izan duen hautespena neurtzeko, ahalik eta espezie gehienetan INS pareko sekuentzia hartzen da eta pareko DNA hirukoteak parez-pare jartzen dira. Behin hori lortu dela sekuentzien arteko aldaketak ikusten dira. Bi aldaketa mota daude: sinonimoak, letra aldatuta ere aminoazido (bloke) berdina kodetzen dutenak, aurrekoan aipatzen nuen T hori C aldatzea, TAT eta TAC sinonimoak dira, aminoazido berdinera itzultzen baitira; eta ez-sinonimoak, letra aldatzeak aminoazido aldatzea dakarrenean, adibidez TAT CAT bilakatzen bada tirosina esatetik histidina esatera pasatzen da. Pentsa dezakezun bezala aldaketa sinonimoek eraginik ez dutenez proteinaren funtzioa mantentzen dute eta ez-sinonimoek, ordea, proteina hondatu (edo hobetu). Hortaz, gertatu diren aldaketa ez-sinonimo eta sinonimoren proportzioa eginez hautespenaren norabidea neurtu dezakegu. Sinonimo gehiago badaude hautespena purifikatzailea dela diogu, funtzioa mantentzeko joera baitago; ez-sinonimo gehiago badaude, hautespena positiboa dela diogu, aldaketak funtzio berriak bilatzeko baimentzen baitira; eta parekoa bada, eboluzioa neutrala dela, hots, aldaketek eraginik ez dutela. Azken hau funtzioa galdu duten sekuentzietan gertatu ohi da.
Metodo hori oinarri hartuta sekuentzia mailan edo maila molekularrean gertatzen den hautespena kalkulatu daiteke. Hori oinarria, noski, baina hauek kalkulatzerako orduan gauzak nahikotxo konplikatu daitezke. Eta horrek hautespenaren konplexutasuna erakusten digu. Gene gehienak hautespen purifikatzailepean daude. Normala, ezta? Funtzioa mantentzea garrantzitsua baita eta aldaketa ez-sinonimoek proteinak hondatu ditzakete. Baina badira hautespen positibopean daudenak, adibidez, gorputz arrotzak (birus, bakteriak, halakoak) ezagutzeko ditugun proteinak, jasaten dituzten aldaketei esker gorputz arrotz berriak ezagutzeko gai dira. Baita gerta daiteke ere, espezie ezberdinak konparatzerakoan, leinu batzuetan hautespena zorrotzagoa izatea eta besteetan erlaxatuagoa izatea. Horrek leinu batzuetan geneak betetzen duen funtzioa aldatu izana iradoki lezake.
Ikusten duzunez hautespenari zenbaki bat jartzea jar dakioke eta horrekin hainbat ondorio atera. Hori maila molekularrean. Beste maila batzuetan hautespena nola kalkulatzen den, hori, beste baterako utziko dugu.
Sarrera honek #Kultura Zientifikoa 3. Jaialdian parte hartzen du