Saltatu edukira

Saltatu edukien aurkibidera

3. GALDERA

Nondik etorri ziren argibideak?

Nondik etorri ziren argibideak?

Zerk erabakitzen du zure itxura? Eta zure begien, ilearen eta azalaren kolorea? Zeren baitan dago zure altuera, gorpuzkera edo zure guraso baten edo bien tankera izatea? Zerk esaten du hatzaren gainaldean azazkal babeskorra hazi behar denik eta beheko aldeak biguna izan behar duenik?

Charles Darwinen garaian, galdera horien erantzunak ez ziren ezagutzen. Darwin bera txundituta zegoen belaunaldiz belaunaldi ezaugarriak transmititzeko moduarekin. Baina genetikaren arauei buruz gutxi zekien, eta are gutxiago herentzia arautzen duten zelula barruko mekanismoei buruz. Gaur egun biologoek, aldiz, urteak daramatzate giza genetika eta DNA (azido desoxirribonukleikoa) molekularen argibide zehatzak ikertzen. Baina, noski, galdera garrantzitsuena hauxe da: Nondik etorri ziren argibide horiek?

Zer esaten dute zientzialari askok? Biologo askok eta beste zientzialari batzuek, DNA eta kodifikatutako bere argibideak, milioika urtetan zehar halabeharrez eta gidatu gabe gertatu ziren prozesuen ondorioz agertu zirela uste dute. Ez dute molekula honen egituran, ez bere baitan duen informazioan, ezta transmititzen duen informazioan eta funtzionatzeko moduan ere, diseinuaren frogarik ikusten.17

Zer esaten du Bibliak? Bibliaren arabera, gorputzeko zati guztien eraketa eta hauek eratzeko ordena Jainkoak egindako liburu sinboliko batean daude idatziak. Ikus dezagun Dabid erregeak, Jainkoak inspiraturik, esan zuena: «Zure begiek ikusi ere egin ninduten enbrioi nintzela; bere zati guztiak idatziak zeuden zure liburuan, eratuak izango ziren egunak barne, horietariko bat ere existitu aurretik» (139. Salmoa 16NWT).

Zer erakusten dute frogek? Eboluzioa egia bada, DNA halabeharrez suertatutako gertakarien ondorioa dela nahiko gertagarria izan beharko litzateke. Bestalde, Bibliak dioena egia bada, DNAk izate adimentsu eta ordenatu baten produktua den froga sendoak erakutsi beharko lituzke.

Termino errazenekin azalduz gero, DNAren gaia nahiko ulergarria eta harrigarria da. Egin dezagun beste bisitaldi bat zelula baten barnealdera, oraingo honetan giza zelula batera. Imajinatu zelula horrek nola funtzionatzen duen irakasten duen museo batera zoazela. Eraikin osoa giza zelula baten kopia berdin-berdina da, baina 13.000.000 aldiz handituta. 70.000 lagunentzako edukiera duen estadio erraldoi baten tamaina du.

Museora sartzean, harritu egiten zaitu forma eta egitura arraroz betetako leku txundigarri horrek. Erdialdean, nukleoa dago, 20 bat pisuko altuera duen esfera. Beraz, hara zuzentzen zara.

«Ingeniaritzaren maisulana». Nola paketatzen da DNA? DNA nukleoan paketatzea ingeniaritzaren izugarrizko maisulana da, 40 kilometroko hari fin-fina teniseko pilota batean paketatzea bezalakoa

Nukleoaren kanpoaldeko geruzan edo mintzean dagoen atetik sartu eta inguruan duzuna begiratzen duzu. Espazio horretako gauzarik nabarmenenak 46 kromosoma dira. Berdinak diren bikotetan kokatuta daude eta altuera desberdinak dituzte. Gertuen duzunak 12 bat pisuko altuera du (1). Kromosoma bakoitzak erdialdean estugune bat du. Beraz, saltxitxa baten itxura du, baina zuhaitz handi baten enborraren lodierarekin. Banda multzo batek kromosomak horizontalki gurutzatzen dituela ikusten duzu. Gerturatzen zaren heinean, banda horizontal bakoitza marra bertikalez banatuta dagoela nabaritzen duzu. Azken hauen artean, marra horizontal txikiagoak ere badaude (2). Liburu-pilak al dira? Ez. Zutabeetan estu-estu paketatutako kiribilen kanpoko ertzak dira. Bat hartzen badugu, erraz askatzen da. Txunditu egiten zaitu kiribilak, era berean, espiral txikiagoz osatuta egotea ikusteak (3). Hauek ere ezin hobeto ordenatuta daude. Espiral hauen barnean gauzarik garrantzitsuena dago, soka luze-luze baten antza duena. Zer da?

MOLEKULA MIRESGARRI BATEN EGITURA

Kromosomaren kopiaren zati honi soka deituko diogu. Bi zentimetro eta erdi inguruko lodiera du eta bobina batzuen inguruan estu-estu kiribilkatuta dago (4). Horrela, espiralen barruan, espiralak sortzen dira. Hauek aldamiaje moduko batek eusten ditu. Soka modu oso eraginkorrean paketatuta dagoela azaltzen du museoko pantaila batek. Kromosomen kopia bakoitzetik soka atera eta denak bata bestearen atzetik luze-luze jarriko bagenitu, gutxi gorabehera lurraren zirkunferentziaren erdiraino luzatuko lirateke! a

Zientzia-liburu batek paketatze sistema eraginkor hau «ingeniaritzaren lorpen paregabea» dela esaten du.18 Sinesgarria egiten al zaizu honen guztiaren atzean ingeniari bat ez egotea? Imajinatu museoan milioika salgai dituen denda handi bat dagoela. Produktuak txukun-txukun ordenatuta daude behar dena erraz aurkitzeko. Pentsatuko al zenuke ez duela inork antolatu? Ez, noski! Antolaketa hori ez litzateke ezertxo ere izango aurretik aipatu dugun lorpenaren aldean.

Museoko pantailak sokaren zati bat eskutan hartzera gonbidatzen zaitu gertutik ikusteko (5). Ukitzean, ez dela soka arrunt bat ikusten duzu. Elkarren artean kiribilduta dauden bi hariz osatuta dago. Hariak distantziakide diren barra txiki batzuen bidez daude lotuta. Sokak eskailera kiribil baten itxura du (6). Orduan, honakoaz konturatzen zara: DNA molekularen kopia bat duzu eskuetan, biziaren misterio handienetako bat!

Bere bobinak eta aldamiajea kontu handiz paketatuta dituen DNA molekula batek kromosoma bat osatzen du. Eskaileraren mailei base-pare deitzen zaie (7). Zein da hauen funtzioa? Zertarako balio du honek guztiak? Beste pantaila batek modu errazean azaltzen digu.

DATUEN BILTEGIRATZE SISTEMA APARTA

Pantailaren arabera, DNA ulertzeko, eskaileraren bi aldeak lotzen dituzten mailen funtzioa ulertu behar dugu. Imajinatu dezagun eskailera erditik banatuta. Alde banatatik osaturik ez dauden mailak daude zintzilik. Lau motakoak dira eta zientzialariek A, T, G eta C letrekin izendatzen dituzte. Zer-nolako ezustekoa izan zuten zientzialariek letra horien ordenak informazioa transmititzeko kode antzeko bat osatzen zuela aurkitzean!

Jakingo duzun bezala, XIX. mendean Morse kodea asmatu zen jendea telegrafo bidez komunikatu ahal izateko. Kode horrek bi «letra» besterik ez zituen: puntua eta marratxoa. Hala ere, hitz eta esaldi kontaezinak osatzeko erabili zitekeen. DNAk, ordea, lau letrako kodea du: A, T, G eta C. Letra hauen konbinaketak «hitzak» sortzen ditu, kodoi izenekoak. Kodoi hauek «historiak» osatzen dituzte, gene izenekoak. Gene bakoitzak, batez beste, 27.000 letra ditu. Geneek eta beraien arteko tarte luzeek «kapituluak» eratzen dituzte, hau da, kromosomak. 23 kromosomak «liburu» osoa osatzen dute, hau da, genoma (organismo bati buruzko informazio genetiko guztia). b

Genoma liburu izugarri handia izango litzateke. Zenbat informazio edukiko luke? Giza genoma 3.000 milioi base-pare edo mailaz osaturik dago.19 Imajinatu ezazu mila orrialde baino gehiagoko liburukiak dituen entziklopedia bat. Genomak horrelako 428 liburuki beteko lituzke. Zelula bakoitzak bi kopia dituenez, 856 liburuki izango lirateke. Genomaren informazioa idatzi beharko bazenu, denbora osoz egin beharko zenuke lan, oporraldirik izan gabe, 80 bat urtetan zehar!

Noski, zure lanaren azken emaitza ez litzateke probetxugarria izango. Izan ere, nola sartu daitezke ehunka liburuki pisutsu giza gorputza osatzen duten 100 bilioi zelula mikroskopiko bakoitzean? Hainbeste informazio konprimatzea guk egin dezakegunetik oso urrun dago.

Biologia Molekular eta Konputazio Zientzietako irakasle batek honakoa esan zuen: «Lehorra dagoenean, DNA gramo batek gutxi gorabehera zentimetro kubiko bateko bolumena du eta bilioi bat [disko konpaktu] ingururen informazioa gorde dezake».20 Zer esan nahi du horrek? Gogoratu, DNAk geneak ditu, hau da, berdinik ez duen giza gorputz bat eraikitzeko argibideak. Zelula bakoitzak argibide sorta oso bat du. DNAk hainbeste informazio gordetzen du, non goilaratxokada batek munduaren biztanleria 350 aldiz eratzeko argibideak izango lituzke. Lurrean bizi diren 7.000 milioi pertsonak sortzeko behar den DNA kopuruak, goilaratxo horren gainean geruza fin bat besterik ez luke sortuko.21

AUTORERIK GABEKO LIBURUA?

DNA gramo batek bilioi bat disko konpaktuk haina informazio du

Nahiz eta miniaturizazioaren arloan aurrerapen handiak egin diren, gizakiak ez du egin horrelako gaitasunik duen informazioa biltegiratzeko gailurik. Hala ere, disko konpaktua oso adibide egokia da. Agian, bere forma simetrikoak, gainazal distiratsuak eta diseinu eraginkorrak txunditu egiten zaitu. Argi dago adimentsua den norbaitek egin zuela. Demagun diskoak informazio nahasgarria gorde beharrean, makina konplexuak eraiki, mantendu eta konpontzeko argibide zehatz eta logikoak gordetzen dituela. Informazio horrek ez du diskoaren pisu edo tamaina nabarmenki aldatzen. Eta hori da diskoaren ezaugarririk inportanteena. Ez al zintuzkete idatziak dauden argibide horiek izate adimentsu batek parte hartu zuela konbentzituko? Ez al du idazketak idazle bat behar?

DNA disko konpaktu edo liburu batekin konparatzea ez da sinesgaitza. Izan ere, genomari buruzko liburu batek honakoa dio: «Genoma liburutzat hartzearen ideia, berez, ez da metafora bat. Benetan horrela da. Liburu bat informazio multzo bat da. [...] Horixe da genoma». Eta gainera dio: «Genoma liburu adimenduna da. Izan ere, baldintza egokietan, bere burua fotokopiatu eta irakurri dezake».22 Honek DNAren beste ezaugarri garrantzitsu batera eramaten gaitu.

MUGITZEN ARI DIREN MAKINAK

Isil-isilik zauden bitartean, zeure buruari zelularen nukleoa museo bat bezain estatikoa den galdetzen diozu. Orduan, kristalezko kaxa batean, DNAren zati baten kopia ikusten duzu. Eta honen gainean, beste pantaila batek dio: «Sakatu botoia erakustaldi bat ikusteko». Botoia sakatzean, narratzaileak honakoa azaltzen du: «DNAk, gutxienez, bi eginkizun garrantzitsu ditu. Lehenengoari erreplikazioa deitzen zaio. DNAk bere burua kopiatu behar du zelula berri bakoitzak informazio genetiko beraren kopia oso bat izateko. Ikus ezazu hurrengo simulazioa».

Kaxaren albo batean dagoen ate batetik konplexua dirudien makina bat sartzen ikusten duzu. Berez, elkarri lotutako robot multzo bat da. Makina DNArekin elkartu eta errailen gainean doan trenaren antzera mugitzen hasten da. Nahiko azkar dihoanez, ez duzu zer egiten duen ongi ikusten. Baina erraz ikusi dezakezu bere atzean DNA soka oso bakar bat egon beharrean, bi daudela.

Narratzaileak honakoa azaltzen du: «DNA erreplikatzean gertatzen dena azaltzen duen bertsio oso sinplifikatua da hau. Makina molekular baten gisa lan egiten duen entzima multzo bat DNAn zehar mugitzen da eta bitan banatzen du. Gero, hari bakoitza molde gisa hartuz, hari osagarri berri bat sortzen du. Ezinezkoa da parte hartzen duten elementu guztiak erakustea, esaterako, makina erreplikatzailearen aurrean doan gailu txikia. Hau bi harietako bat mozten joaten da DNA askatasunez biratu dadin eta honen superkiribildura saihesteko. DNAk hainbeste “zuzenketa” nola egiten dituen erakustea ere ezinezkoa da. Akatsak aurkitu eta zehaztasun txundigarriarekin zuzentzen ditu» (Ikusi  16 eta 17 orrialdeetako irudia).

Narratzaileak honakoarekin jarraitzen du: «Argi erakutsi dezakeguna abiadura da. Robot hori ziztu bizian doala konturatuko zinen, ezta? Entzimaz osatutako makineria honek DNAren “errailen” gainean 100 maila edo base-pare segundoko abiadura hartzen du.23 “Errail” hauek trenbide batekoak izango balira, “lokomotorak” 80 kilometro orduko abiadura hartuko luke. Bakterioetan, makina erreplikatzaile txiki hauek hamar aldiz handiagoa den abiadura hartzen dute. Giza zelulan, ehunka makina erreplikatzailez osatutako armadak DNAren “errailen” atal desberdinetan lanean ibiltzen dira. Genoma osoa zortzi ordutan bakarrik kopiatzen dute»24 (Ikusi 20. orrialdeko « Irakurria eta kopiatua izan daitekeen molekula bat» taula).

DNA-REN «IRAKURKETA»

DNA erreplikatzen duten robotak eszenatik ateratzen dira. Orduan, beste makina bat agertzen da. Hau ere DNAn zehar mugitzen da, baina geldiago. DNA soka, makinaren alde batetik sartzen eta bestetik ateratzen ikusten duzu. Baina aldatu gabe atera da. Hala ere, makinaren beste irekidura batetik hari berri bakar bat ateratzen da, hazten ari den isats baten antzera. Zer ari da gertatzen?

Narratzaileak, berriro, azalpen hau ematen du: «DNAren bigarren eginkizunari transkripzio deitzen zaio. DNA ez da inoiz irteten nukleoaren babesetik. Orduan, nola irakurtzen eta erabiltzen dira bere geneak, hau da, giza gorputza osatzen duten proteina guztiak sortzeko errezetak? Lehenengo, ikusten ari garen entzimen makinak DNAren toki zehatz bat aurkitzen du. Toki honetan, nukleoaren kanpoaldetik datozen seinale kimikoen bidez gene bat aktibatua izan da. Gero, RNA molekula bat erabiltzen du genearen kopia bat egiteko. RNAk, DNAren hari baten antza du, baina desberdinak dira. Bere eginkizuna geneetan kodifikatuta dagoen informazioa jasotzea da. Informazioa entzimen makinan dagoen bitartean hartzen du eta nukleotik kanpora erribosoma batera garraiatzen du. Bertan, proteina bat egiteko erabiliko da».

Azalpena ikustean, aho zabalik zaude. Museoak eta bertako makinak diseinatu eta egin dituztenen buruargitasunak txunditu egin zaitu. Eta museoa bere pieza guztiekin martxan ipintzea posible izango balitz? Era horretara, giza zelulan aldi berean gertatzen diren milaka eta milaka eginkizunak ikusi ahal izango genituzke. Hori bai izango litzatekeela ikuskizun zoragarria!

Orduan, makina txiki konplexuek egiten dituzten prozesu horiek, zure gorputzeko 100 bilioi zeluletan oraintxe bertan gertatzen ari direla konturatzen zara. Zure DNA irakurria izaten ari da. Zertarako? Bere argibideak erabiliz, zure gorputza (honen entzimak, ehunak, organoak, etab.) osatzen duten milaka proteina desberdinak egiteko. Aldi berean, zure DNA kopiatua eta zuzendua izaten ari da zelula berri bakoitzak akatsik gabeko argibide sorta izan dezan.

ZERGATIK DIRA GARRANTZITSUAK GAUZA HAUEK?

Galdetu diezaiogun berriz geure buruari: «Nondik etorri ziren argibide horiek?». Bibliak «liburu» hau eta bere edukia gizagaindiko Autore batengandik datozela esaten du. Zaharkituta al dago ondorio hau? Ez ote du zientzian oinarririk?

Hausnartu dezagun honakoan: Eraiki al dezake gizakiak adibide bezala jarri dugun museoa? Saiatuko balitz, zailtasun handiekin aurkituko litzateke. Giza genomaren eta bere funtzioen xehetasun asko ez dira oraindik ulertzen. Ikerlariak gene guztiak aurkitzen eta beraien funtzioak ezagutzen saiatzen ari dira. Eta geneak DNA sokaren zati txiki bat besterik ez dira. Zer esan dezakegu generik ez duten tarte luzeen helburuari buruz? Zientzialariek «DNA zaborra» deitu izan diote. Baina azkenaldian ikuspuntu hori aldatu egin dute. Izan ere, zati horiek, agian, geneak nola eta zenbateraino erabiltzen diren kontrolatzen dute. Bestalde, zientzialariek DNAren eta hau kopiatzen eta zuzentzen duten makinen kopiak egingo balituzte ere, lortuko al lukete originalak bezala funtzionaraztea?

Hil baino lehentxeago, Richard Feynman fisikari famatuak honakoa idatzi zuen arbel batean: «Sortu ezin dudana, ez dut ulertzen».25 Bere apaltasuna ez da ohikoa, eta DNAri buruz esaten duena argi eta garbi egiazkoa da. Zientzialariek ezin dituzte DNA eta honen erreplikazio eta transkripzio makineria guztia sortu, ezta erabat ulertu ere. Hala ere, batzuek guztia halabeharrez eta gidarik gabe agertu zela badakitela esaten dute. Baina, sustengatzen al dute ondorio hori orain arte aztertutako frogek?

Frogek beste norabide batera zuzentzen dutela ondorioztatu dute aditu batzuek. Adibidez, Francis Crick biofisikariak DNAren helize bikoitzaren egitura aurkitzen lagundu zuen. Bere ustez, molekula hau konplexuegia da halabeharrez jazotako gertakariz sortzeko. Bere hipotesia honakoa da: izaki estralurtar adimentsuek DNA bidali zutela lurrera, bertan bizia hasi zedin.26

Duela urte batzuk, 50 urtez ateismoaren defendatzaile sutsua izandako Antony Flew filosofo ospetsuak bere ikuspuntua erabat aldatu zuen. 81 urterekin biziaren sorkuntzan adimenen batek parte hartu behar izan zuela sinesten hasi zen. Zein izan zen aldaketa horren zergatia? DNAren azterketa. Bere pentsaera berriak zientzialarien artean agian onarpenik ez zuela izango aipatu ziotenean, honakoa esan zuen: «Beno, sentitzen dut. Nire bizitza osoan printzipio batek gidatu nau [...]: frogek nora zuzentzen duten axola gabe, hauek jarraitzea».27

Zer uste duzu? Nora zuzentzen dute frogek? Imajinatu lantegi baten barruan ordenagailuen gela bat aurkitzen duzula. Programa nagusi konplexu batek jarduera guztiak zuzentzen ditu. Are gehiago, programak makina bakoitza egiteko eta mantentzeko argibideak bidaltzen ditu etengabe. Gainera, bere buruaren kopiak egiten eta hauek izan ditzaketen akatsak zuzentzen ari da. Zer ondorio aterako zenuke? Ordenagailuak eta programa euren kasa egin zirela ala adimentsua eta ordenatua den norbaitek egin zituela? Frogek euren kabuz hitz egiten dute.

a Molecular Biology of the Cell testuliburuak beste eskala bat erabiltzen du. Liburuaren arabera, zelula baten nukleoko zuntz luze hauek paketatzen saiatzea, 40 kilometroko hari fin-fin bat teniseko pilota baten barruan paketatzen saiatzea bezalakoa izango litzateke, baina hariaren atal bakoitza eskuragarri gelditzeko moduan.

b Zelula bakoitzak genomaren bi kopia oso ditu, guztira 46 kromosoma izanik.