Muskerraren manipulazio genetikoko lehen kasu honek narrastien eboluzioa eta garapena hobeto ulertzen lagun dezakeen organismo eredu bat sortu du.
CRISPR-Cas9 edo, besterik gabe, CRISPR geneak editatzeko tresna paregabe, azkar eta merkea da, DNA ezabatuz, gehituz edo aldatuz genoma bat editatzea ahalbidetzen duena . CRISPR akronimoa 'Clustered Regulary Inter-Spaced Palindromic Repeats' esan nahi du. Tresna hau DNA editatzeko erabilitako aurreko metodoak baino sinpleagoa eta zehatzagoa da.
CRISPR-Cas9 tresnak zigoto (zelula bakarra) fasean dauden organismoei DNA egitura bat injektatzen die, honako hauek osatua: (a) Cas9 entzima, "guraize" gisa jokatzen duena eta DNAren zati bat moztu edo ezaba dezakeena, (b) RNA gidaria – helburuko genearekin bat datorren eta, horrela, Cas9 entzima helburuko kokapenera gidatzen duen sekuentzia bat. DNAren helburuko atal bat moztu ondoren, zelularen DNA konpontzeko makinariak gainerako katearekin berriro elkartuko da eta, prozesuan, helburuko genea isilaraziko du. Edo genea "zuzendu" daiteke DNA txantiloi aldatu berri bat erabiliz, homologia bidezko konponketa izeneko prozesu batean. Horrela, CRISPR-Cas9 tresnak aldaketa genetikoak ahalbidetzen ditu, geneak editatzeko irtenbideak zelula bakarreko arrautza ernaldu batean injektatuz. Prozesu honek aldaketa genetiko bat (mutazioa) eragiten du ondorengo zelula guztietan, eta horrek geneen funtzioa eragiten du.
CRISPR-Cas9 espezie askotan erabiltzen den arren, arrainetan, hegaztietan eta ugaztunetan, orain arte ez du arrakastarik izan narrastiak genetikoki manipulatzeko. Hau batez ere bi oztopoengatik da. Lehenik eta behin, narrasti emeek espermatozoideak gordetzen dituzte epe luzerako beren obiductuan, ernalketa denbora zehatza zehaztea zaila delarik. Bigarrenik, narrastien arrautzen fisiologiak ezaugarri asko ditu, hala nola, arrautza-oskola malguak, barruko aire-espaziorik ez duen hauskortasuna, enbrioiak manipulatzea, haustura edo kalterik eragin gabe.
2019ko martxoaren 31n bioRxiv- en igotako artikulu batean, ikertzaileek CRISPR-Cas9 genearen edizioa narrastietan lehen aldiz erabiltzeko modu baten garapena eta probak egin dituztela jakinarazi dute . Ikerketan aukeratutako narrasti espeziea Anolis sagrei izeneko musker tropikala edo, ohikoago, anole marroia izan zen, Karibean oso hedatuta dagoena. Ikerketako muskerrak Floridako (AEB) eskualde basati batetik bildu ziren. Espezie hau aproposa da ikerketarako, bere tamaina txikiagatik, ugalketa-denboraldi luzeagatik eta bi belaunaldien arteko batez besteko denbora nahiko laburragatik.
Narrastiek gaur egun dituzten mugak gainditzeko, ikertzaileek CRISPR osagaiak mikroinjektatu zituzten ernaldu gabeko arrautza heldugabeetan, arrautzak oraindik sugandilen emeen obuluetan zeuden bitartean ernaldu aurretik. Sugandilen larruazaleko pigmentazioa kontrolatzen duen entzima bat sortzen duen tirosinasa genea bideratu zuten eta gene hori kenduz gero sugandila albino bat jaioko litzateke. Pigmentazio-fenotipo argi hau tirosinasa genea aukeratzeko arrazoia izan zen. Mikroinjektatutako arrautzak emearen barruan heltzen dira eta, ondoren, naturalki ernaltzen dira sartutako arra edo gordetako esperma batekin.
Ondorioz, lau musker albino jaio ziren aste batzuk geroago, tirosinasa genea desaktibatuta zegoela eta geneen edizio prozesua arrakastatsua izan zela baieztatuz. Ondorengoek bi gurasoen gene editatua zutenez, argi zegoen CRISPR osagaiak askoz denbora gehiagoz aktibo jarraitzen zutela amaren obulu heldugabean eta ernalketaren ondoren aitaren geneak mutatu zirela. Horrela, musker albino mutanteek tirosinasa manipulatua erakutsi zuten amarengandik eta aitarengandik heredatutako geneetan, albinismoa bi gurasoengandik heredatutako ezaugarri bat baita.
Hau da genetikoki eraldatutako narrastiak modu eraginkorrean ekoizten duen lehen ikerketa. Ikerketak antzera funtzionatu lezake beste sugandila espezie batzuetan, orain arte egungo planteamenduek arrakastarik izan ez duten sugeetan. Lan honek narrastien bilakaera eta garapena hobeto ulertzen lagun dezake.
***
Iturria (k)
Rasys AM et al. 2019. Aurreinprimaketa. CRISPR-Cas9 genearen edizioa muskerretan ernaldu gabeko obozitoen mikroinjekzioaren bidez. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/591446
***
