Zenbat mutatu, hainbeste bizi

Koldo Garcia

Zelulek, bikoiztu ahal izateko, beren gene-materialaren kopia berri bat egin behar dute. Horrela, bermatu egiten da gene-materialaren kopia bana izan dezan zelula berri bakoitzak. Kopia berria egiteko prozesu horretan akatsak gerta daitezke DNAn, hau da, mutazioak gerta daitezke.

Ezaguna da mutazioak metatzen direla bizidun konplexuen zelula osasuntsuetan, mutazio somatiko deitu ohi zaienak. Mutazio horiek eragin dezakete minbizien garapena, eta iradoki da zahartzean eragin dezaketela. Zelula osasuntsuetan gertatzen diren mutazio somatikoak ikertzea zaila izan bada ere, hainbat teknika garatu dira lan hori erraztu dutenak azken urteetan. Horrek aukera eman du gizakietan gertatzen diren mutazio somatikoak hobeto ezagutzeko. Gainontzeko espezieetan, ordea, gutxi ikertu da gai hau. Mutazio-tasak zahartzean duten eragina hobeto ezagutu ahal izateko, ikerketa berri batean aztertu dituzte hainbat ugaztunen mutazio-prozesuak.

Mutazio somatikoak ikertzeko, 16 ugaztun espezieren 56 indibiduo aztertu zituzten. Honakoak izan ziren espezie horiek: arratoia, behia, Colubus tximinoa, eraztun-buztaneko lemurra, gizakia, hudoa, jirafa, katua, lehoia, mazopa, sagua, satorra, tigrea, txakurra, untxia eta zaldia. Zehazki, indibiduo horien heste-kriptak aztertu zituzten, hau da, hesteen horman kokatuta dauden guruinak. Heste-kriptak aukeratu zituzten identifikatzen eta eskuratzen errazak direlako; gizakietan ondorioztatu delako adinarekin mutazioak metatzen direla; eta pairatzen dituzten mutazioak berezkoak direlako eta ez ingurunearen ondorio. Sekuentziatu egin zen heste-kripta horietako gene-materiala eta detektatu egin ziren sekuentzia horietan zeuden mutazioak.

Mutazio somatikoen kopurua ezberdina izan zen espezieen artean eta espezie bereko indibiduoen artean. Izan ere, txakurretan, gizakietan, saguetan, satorretan eta arratoietan ikusi zen mutazio somatikoen metaketak harremana zuela adinarekin. Hala, harreman horrek posible egin zuen mutazio-tasak kalkulatu ahal izatea. Ondoren, ikertzaileek aztertu egin zuten zein mekanismoren bidez gertatzen ziren mutazio horiek eta espezie ezberdinetan mekanismo horiek antzekoak ote ziren.

Metatzen diren mutazioak aztertuta, ikertzaileek ikusi zuten espezie guztietan mekanismo nagusiak zirela:

• batetik, zitosina timina bihurtzea –berez gertatzen den prozesua–;
• bestetik, DNAren kaltetzearen eta konponketaren ondorioz gertatzen diren aldaketak;
• eta hirugarrenik, zitosinak adenina bihurtzea –oxidazio-estresaren ondorioz sortzen den aldaketa–.

Espeziez espezie aldakorra izan zen mekanismo hauen ekarpena mutazioak eragiterako orduan: oxidazio-estresaren ondorioz eta DNAren kaltetzearen eta konpontzearen ondorioz sortutako mutazioen kopurua arratoietan edo saguetan antzekoa izan zen bitartean, tigreetan sei aldiz handiagoa izan zen lehenengo mekanismoaren ondorioz sortutako mutazioen kopurua.

Mutazioak eta haien mekanismoak eta tasak ikergai

Aurretik jakina zen gizakietan heste-kriptetako mutazioak modu neutralean metatzen zirela, hau da, mutazio horiek metatzearen aurkako hautespen naturalik ez zegoela. Genoma sekuentziatuta duten 12 espezieetan analisi hori egin zuten eta ez zuten espezieen arteko ezberdintasunik aurkitu, gizakietan lortutako emaitzak berretsi zituen emaitza horrek.

Espezieen artean mutazio-mekanismoak antzekoak izan baziren ere, mutazio-tasak zeharo ezberdinak izan ziren. Adibidez, gizakietan urteko 47 mutazio tasa ondorioztatu zen eta saguetan urteko 796 mutaziokoa.

Hasteko, aztertu zuten mutazio-tasak bizi-itxaropenarekin harremanik ote zuen. Hala, hainbat analisi eta metodo erabili ostean, ondorioztatu zuten harreman hori alderantzizkoa zela, hau da, mutazio-tasa txikiak zituzten espezieek bizi-itxaropen luzeagoa zutela.

Geroago, mutazio-tasen eta gorputzaren masaren arteko harremana aztertu zuten, ezaguna baita gorputzaren masak harremana duela bizi-itxaropenarekin. Egindako analisiek ondorioztatu zuten mutazio-tasaren eta gorputzaren masaren arteko harremana ere alderantzizkoa zela, baina ez hain argia. Hala, analisi osagarriak egin zituzten ikertzaileek eta ondorioztatu zuten gorputzaren tamainaren eragina mutazio-tasaren eragina baino askoz txikiagoa zela bizi-itxaropenean. Izan ere, jirafen eta satorren mutazio-tasak (99 eta 93 mutazio urteko, hurrenez hurren) eta bizi-itxaropena (24 eta 25 urte, hurrenez hurren) antzekoak zirela ikusi zen, baina jirafen gorputz-masa satorrena baino 23 mila aldiz handiagoa da.

Azkenik, arestian aipatutako mutazio-mekanismoek bizi-itxaropenarekin zuten harremana aztertu zuten. Hala, ikusi zuten hainbat mekanismok alderantziko harreman hori zutela eta, ondorioz, hainbat mekanismo biologikok parte hartzen dutela mutazio-tasaren eta bizi-itxaropenaren arteko harremanean. Gainera, ikertzaileek iradokitzen dute, emaitza hauek kontuan izanda, presio ebolutiboaren ondorio direla aurkitu diren mutazio-tasak.

Ikertzaileen aburuz, adintzean eragina izan dezake mutazio-tasaren eta bizi-itxaropenaren arteko alderantzizko harremanak. Adintzean hainbat faktorek eragiten dute, eta mutazio somatikoak horietako faktore bat izan daitezke, zelulen funtzionamenduan sortzen dituzten kalteen ondorioz. Hala, iradokitzen dute merezi duela mutazio somatikoen eragina ikertzea adintzearen ondorioz sortzen diren gaixotasunetan.

Laburbilduz, aztertu egin dira hainbat ugaztunen hesteetako kriptetan gertatzen diren mutazioak. Ondorioztatu da antzeko mekanismoen ondorioz gertatzen direla eta mutazio-tasak alderantziko harremana duela bizi-itxaropenarekin. Ehun eta animalia gehiagotan egin beharko dira ikerketak gai hau sakonago ulertzeko, baina badirudi, gehiago bizitzeko, mutazio-kopuruari baxu eutsi behar zaiola.

Iturria:

Cagan, A., Baez-Ortega, A., Brzozowska, N. et al. (2022). Somatic mutation rates scale with lifespan across mammals. Nature, 604, 517–524. DOI: https://doi.org/10.1038/S41586-022-04618-Z

Egileaz:

Koldo Garcia (@koldotxu) Biodonostia OIIko eta CIBERehd-ko ikertzailea da. Biologian lizentziatua eta genetikan doktorea da eta Edonola gunean genetika eta genomika jorratzen ditu.