Genomaren kokapen alderantzikatua, nola ikusten duzu?

Josean Rodriguez

Zelaitik edo argitasun gutxiko parke batetik gauez paseatzen dugunean, batzuetan guri begira daudela iruditzen zaigu. Eta susmo artegagarri hori oso zentzuzkoa da sarritan: begiak daude iluntasunean, guri begira. Guk haiek ikusten ez baditugu ere, saguek eta beste gau-animaliek ikusten gaituzte, nahiz eta argia urria izan.

Uste da gutxi gorabehera duela 200 miloi urte hasi zela ugaztunen ikusmen-sistemaren gau-bizitzarako egokitzapenaren prozesua. Garai hartan, hasierako ugaztunak haiek baino handiagoak ziren narrasti batzuekin, hau da dinosauroekin, batera bizi ziren. “Gautar botila-lepoko” hipotesiaren arabera, lehen ugaztun hauek gau-bizimodu batera moldatu ziren, eta horrek narrastiak saihestea baimendu zien. Gau-bizimoduak hainbat aldaketa fisiologiko ekarri zituen, besteak beste, argi urritako baldintzetarako ikusmen-sistemaren moldaketa.

Ikusmen-sistemaren gakoa da erretina, eta bertan, argiaren harreran espezializatutako bi zelula mota dira nagusi: konoak eta bastoiak. Zelula fotohartzaile hauek pigmentu bereziak dauzkate, opsina izeneko proteina batez eta A bitaminatik eratorritako kromoforo batez osatuak. Koloreetako ikusmena konoen funtzionamenduan oinarritzen da. Bastoiak, konoak baino fotosentikorragoak dira eta beraz, argi gutxitako egoeran, erabilgarriagoak dira. Ziur aski, gau-bizimodurako egokitzapenarekin batera, lehen ugaztunetan handitu egingo ziren erretinako bastoi-dentsitatea eta bastoi/konoen proportzioa. Beranduago, nagusiki egunekoa den bizimodu batera moldatu dira ugaztun batzuk, gizakiak barne. Salbuespenak salbuespen, egungo ugaztun-espezie batzuen gaueko edo eguneko bizimodua uztartuta dago erretinako bastoi-dentsitatea eta bastoi/konoen proportzioarekin. Izan ere, bi parametro hauek balio handiagokoak izaten dira ugaztun gautarretan.

Ikusmen-sistemaren egokitzapenarekin harremanetan dauden genoma-aldaketa batzuk identifikatu dira. Adibidez, opsina bat kodetzen duen gene baten bikoizketaren ondorioz, gizakiak eta beste primate batzuek hiru koloretan ikus dezakegu (daltoniko egiten gaituen beste mutazio bat jasan ez badugu). Gene-bikoizketa hau ez duten gainerako ugaztunek berriz, bi koloretan ikusten dute. Halaber, karraskari batzuek argi ultramorea antzemateko duten ahalmena beste opsina baten aminoazido bakar baten mutazioan datza. Genomaren bi aldaketa hauek DNA sekuentziari eragiten diote. Orain dela urte batzuk, ikusmen-sistemarekin erlazionatuta dagoen genomaren beste moldaketa harrigarri bat aurkitu zen, DNA sekuentzia eragiten ez duena: genoma beraren kokapena nukleoan.

Genomaren material fisikoa kromatina da. DNA molekulek eta proteina berezi batzuek osatzen dute kromatina, histonek nagusiki. Bere kondentsazio mailaren arabera, bi eratan aurki daiteke kromatina nukleoan: forma kondentsatuan (heterokromatina), eta forma erlaxatuagoan (eukromatina). Kromatina tindatu eta gero, mikroskopio baten bidez zelularen nukleoa behatzen badugu, ikusiko dugu heterokromatina nukleoaren periferian kokatzen dela, gaineztadura nuklearrarekin elkartua. Eukromatina aldiz, nukleoaren barneko aldean ikusiko dugu. Kromatinaren banaketa hau, “kokapen konbentzionala” izendatu da, eta zelula eukariotiko guztietan aurkitzen da, salbuespen ezagun bakar bat dagoelarik: gau-ugaztun batzuen erretinako bastoiak.

Izan ere, sagu bat jaio eta gero, lehenengo 3-4 asteetan aldaketa harrigarri bat gertatzen da bere erretinan: heterokromatinak eta eukromatinak elkarrekin trukatzen dute bere kokapena bastoietan, eta “alderantzizko kokapen” bat hartzen dute. Beraz, heterokromatina nukleoaren barneko aldera mugitzen da, eta eukromatina, aldiz, gaineztadura nuklearrarekin elkartzen da. Ordenagailuaren bidezko simulazioak erabiliz, egiaztatu da kokapen honi esker genomak leiar konbergente baten moduan jokatzen duela, eta erraztu egiten duela argiaren transmisioa. Beraz, genomaren kokapenak hobetu dezake ikusmena argi urriko egoeretan. Horrela bada, genomak DNA-sekuentziarekin zerikusirik ez duen eginkizuna betetzen du kasu honetan, eta kasu ezagun gutxi dira horrelakoak

Gau-paseoan behatuta sentitzen zaren hurrengoan, gogora ezazu behatzen zaituzten begiek genoma alderantzikatua dutela. Ea horrek laguntzen zaituen lasaiagoa ibiltzen!

Egileaz: Jose Antonio Rodriguez UPV/EHUko Medikuntza eta Erizaintza Fakultateko irakaslea da eta Minbiziaren Biologia Molekularra ikerketa-taldeko kidea da.