Kimikako Nobel Saria, DNA konpontzeko mekanismoen ikertzaileentzat

Egunero, etengabe, zeluletako DNAk asaldurak jasaten ditu ingurutik, dela erradiazio ultramorea, dela erradikal askeen ondorioz, edo DNA eraldatzeko gaitasuna duten beste hainbat substantzien eraginez. Alabaina, asaldura horiei aurre egin, eta, “harrigarriki, bere horretan irauten du DNAk”, nabarmendu du Suediako Zientzien Errege Akademiak. Bada, DNA bere horretan eusten eta informazio genetikoa babesten duten zenbait konponketa-sistemak maila molekularrean nola funtzionatzen duten argitu zutenek jasoko dute 2015eko Kimikako Nobel Saria.

1960ko hamarkadaren bukaeran abiatu zuten ikerketa-gai hori. Garai hartan, zientzialariek uste zuten DNA molekula ikaragarri egonkorra zela; belaunaldi bakoitzean mutazioren bat egotea onartzen zuten, eboluziorako ezinbestekoak baitira. Baina informazio genetikoak ezin zuen oso ezegonkorra izan, bestela ezinezkoa izango litzatekeelako bizidun zelulanitzak existitzea.

Tomas Lindahl doktoretza osteko ikerketan ari zela, RNA-molekulak oso azkar degradatzen zirela ikusi zuen. Horrek pentsarazi zion DNA agian ez zela uste zen bezain egonkorra, eta, esperimentu bidez, uste hori baieztatu zuen. Are gehiago, DNAri kalte egiten zioten faktoreak zenbat ziren ikusita, ondorioztatu zuen sistemaren batek egon behar zuela kalte horiek guztiak konpontzen. Ikerketa-eremu zabal bati ireki zion atea.

Hiru ikertzaile, hiru mekanismo

Lindahlek berak mekanismo horietako bat deskubritu eta deskribatu zuen: baseen eszisio bidezko konponketa. DNA-kateko base batean asalduraren bat gertatzen denean, mekanismo molekular bat martxan jartzen da hori konpontzeko: entzima batek, glikosilasak, basea mozten du; beste entzima batzuek nukleotido horren gainerako osagaiak katetik ateratzen dituzte, eta, azkenik, gelditutako hutsunea akatsik gabeko osagaiekin betetzen da. 1996an, in vitro birsortu zuen prozesua.

Aziz Sancarrek aurkitu zuen zer mekanismo erabiltzen duten zelulek erradiazio ultramoreak eragindako kaltea konpontzeko. Nukleotidoen eszisio bidezko konponketan, entzimek dozena bat nukleotidoko zati bat erauzten dute DNA-katetik, tartean hondatutako nukleotidoak dituena, eta, ondotik, aurrekoan bezala, DNA-polimerasak eta DNA-ligasak hutsunea betetzen dute.

Paul Modrichek, bestalde, DNA erreplikatzen ari denean tarteka gertatzen diren parekatze okerrak konpontzeko mekanismoa deskribatu zuen. Hala, mila aldiz txikitzen da erreplikazioan gertatzen diren akatsen maiztasuna. Entzima-multzo batek hartzen du parte mekanismo horretan ere. Kasu horretan, ordea, DNA-kateetako metilo-taldeei erreparatzen diete. Akatsen bat medio metilatuta egon behar zuen katea ez bada metilatzen DNA kopiatzen ari denean, entzima jakin batzuek identifikatu egiten dute, moztu, eta behar bezala osatzen dute kopia.

Hiru mekanismo horiek baino gehiagok hartzen dute parte DNA konpontzen, eta, baten batek huts egiten duenean, informazio genetikoa aldatzen hasten da, eta handitu egiten da minbizia garatzeko arriskua. Hain zuzen, minbizi-mota askotan, mekanismo horietakoren bat kaltetuta dago. Bada, jakintza horretan oinarrituta, minbiziaren kontrako botika eta tratamenduak garatzen dihardute ikertzaile askok.