BIOLOGIA

Ingeniaritza genetikoa

Ingeniaritza genetikoa geneak manipulatzeko aukera ematen duen teknika-multzo bat izango litzateke. Entzima murriztaileak aurkitu izana funtsezkoa gertatu zen prozedura horiek garatzeko. DNA birkonbinatzailea in vitro erdiestea, hori gero bektoreen bitartez bakterioetan barneratzea eta kopia berdin ugaritan zabaltzea (klonazioa) ingeniaritza genetikoaren erabileretako batzuk dira. Gaur egun begi-bistakoa da nolako garrantzia duen ingeniaritza genetikoak medikuntzarentzat eta animalien eta landareen ekoizpena kualitatiboki eta kuantitatiboki hobetzeko.

Materialak eta teknikak

  • Entzima murriztaileak: DNA puntu jakin batean ebakitzen duten entzima bakterianoak dira, palindromiko deitzen zaien sekuentzia batzuetan kokaturik, bi harietan berdinak izanik eta base-osagarritasunaren arabera simetria dutela. Entzima murriztaileek DNA segmentu bat ebakitzen dute eta bi aldeetan mutur kohesiboak dituela uzten dute, entzima berarekin ebakitako DNA zatien arteko elkarketa erraztuz.
  • Bektoreak: elementu genetiko autorreplikatiboak dira, hau da, beren DNA bikoiztu dezakete ostatu hartuta dauden zelularen DNAk zer egiten duen kontuan izan gabe, eta horrela, dauzkaten geneak adieraz daitezke. Honako hauek bereiz ditzakegu: plasmidoak (bakterioetan dauden DNA zirkularreko elementuak, kromosoma bakterianoak ez bezalako geneak dituztela) eta birus jakin batzuk.
  • DNA iragankorra: bektore batean barneratu nahi diren geneak dira, horren kopia ugari lortu ahal izateko eta adierazitako proteinaren kopuru handiak ekoizteko. DNA iragankorra manipulatu egin daiteke proteina mutatu bat lortu ahal izateko.
  • Klonazioa: DNA iragankorra eta bektorea (biak aurrez entzima murriztaile berarekin ebakiak eta gero DNA-ligasa entzimaren bitartez lotuak) aukeratu ondoren, DNA molekula bakar bat lortzen da. DNA birkonbinatzaile hori zelula batean barneratu behar da (transformazioa esaten zaio prozesu horri) kopiatu eta anplifikatu dadin, eta horrela, horren adierazpena egitean, nahi den proteina horren kopuru handi bat lortuko da. Hautatutako zelula bakterio bat izan ohi da, oso erraza baita manipulatzeko eta oso hazkunde azkarra baitu. Zelula transformatuek, barneratutako gene horrez gain, antibiotiko batekiko erresistentzia duen gene bat adieraziko dute, eta beraz, hazkuntza bakterianoa hazi egiten bada antibiotiko hori egonik, transformatutako bakterioak bakarrik hautetsiko dira. DNA hori, halaber, zelula eukariotikoetan, legamietan edo are ugaztunen zeluletan barneratu ahal izango da.

DNA birkonbinatzaile baten eraketa plasmido batetik eta DNA lineal bitxi batetik abiatuta, entzima murriztaile berberak ebaki ondoren.

Ingeniaritza genetikoa eta giza gaixotasunen terapia

Ingeniaritza genetikoaren teknikei esker, bi aplikazio desberdin erabil daitezke gaixotasunak aztertzeko: proteinak eskala handian erdiestea eta terapia genikoa.

  • Giza proteinak bakterioetan sortzea: bakterioetan gene bat barneratzen da, giza proteina arrunt batentzat kodetzen duena, eta proteina hori purifikatu egiten da proteina horrekin loturiko akatsak edo alterazioak dituzten pertsonei emateko. Bakterioetan bizitzarako oso garrantzitsuak diren giza proteinak sortu dira, hala nola intsulina, hazkuntzaren hormona, interferona eta koagulazioaren VIII. faktorea.
  • Terapia genikoa: gene baten alterazioaren ondorioz sortutako hiru mila gaixotasun inguru sailkatu dira. Terapia genikoak organismo bateko zeluletara gene zuzena iristea ahalbidetzen du.
    • Zelula somatikoaren terapia: organismoaren zelula jakin batzuetan bakarrik gertatzen da aldakuntza. Zelula horietan DNA barneratuz gero, gene zuzena adierazi ahal izango dute eta okerreko proteinaren edo akastunaren funtzioa berrezarri ahal izango dute. Era honetako tratamenduak egiten ari dira talasemia duten gaixoengan, hemoglobinaren genean zenbait akats dituztela. «Burbuila-haurren» gaixotasun hori eragiten duen adenosina desaminasa entzimaren (ADA) gabezia ere aztertzen ari dira.
    • Zelula germinalaren terapia: gene zuzena obulu batera, espermatozoide batera edo zigoto batera helarazten da. Era horretan, indibiduoaren zelula guztiek aldaketa jasango dute, etorkizuneko belaunaldietan iraunaraziz. Gizakiengan oraindik ez da aplikatu teknika hori.

Ingeniaritza genetikoa eta nekazaritza- eta abeltzaintza-arloko ekoizpena

Gene arrotzak barneratu zaizkion zelula batetik garatutako organismo eukariotikoei organismo transgenikoak esaten zaie.

  • Nekazaritza-ekoizpena ingeniaritza genetiko bidez:
    • Artoaren aldaera transgenikoak, hotzaren, izurriteen eta zenbait herbiziden aurrean oso erresistenteak, barneratu zaien geneen arabera.
    • Gariaren aldaera transgenikoak, nutritiboagoak eta izurrite eta herbiziden aurrean erresistenteagoak.
    • Tomatearen aldaera bat, motelago heltzen dena.
  • Abeltzaintza-ekoizpena ingeniaritza genetiko bidez:
    • Arrain transgenikoak: animaliekin egindako aplikazio nagusienak arrainetan egin dira, ernalketa kanpokoa delako, eta horri esker, genea zigotoan sar liteke espermatozoidearen eta obuluaren nukleoak elkartu baino lehen. Karpa transgenikoak sortu dira, askoz ere azkarrago hazten direnak, amuarrainaren hazkunde-hormonaren genea sartu zaielako, eta halaber izokin transgenikoak, tenperatura txikiei aurre egiteko prestatuagoak.
    • Ugaztunak: sagu transgenikoak sortu dira, gene eraldatu desberdinak dituztela. Nolanahi ere, horiek espezieak hobetzeko erabili ahal izatea oraindik ere lehen urratsetan dago, eta azterketa hau zientziaren ikuspegitik batez ere proposatzen da.