Zatiketa Zelularra, Herentzia eta Bioteknologia

Zatiketa Zelularra

G2 fasea → mitosiaren aurreko fasea, molekula ezberdinen biosintesia dakar.

Masa eta edukia handitzea derrigorrezkoa izango da, eratzen diren ondorengo bi zelulek, zatitu ondoren, hazkuntza-zikloa beren kabuz osatu ahal izateko.

Mitosia

Mitosia klonazio bat da, hau da, zelula bat zatitu eta berritzen da (zelula amak bi zelula berdin dira, informazio bera dutenak, hau da, kopia berdina) mutazioak izan ezik. Gorputza hazten eta zelulak ordezkatzeko aukera ematen du.

Organismo zelulanitzen zelula guztiak zelula (zigotiko) bakar batetik mitosiaren ondoren sortu dira, beraz, guztiak genetikoki berdinak izango dira.

Mitosiaren Faseak

Faseak: 

• Profasea → Faserik luzeena da. Mikroskopioarekin, hobeto ikusi ahal ditugu kromosomak. Bikoiztuta ageri dira. Zati bakoitzari kromatida deritzo, eta biak lotzen dituen puntuari zentromero. Bitartean, G2 fasean erdibitu den zentriolo-bikotea banantzen hasiko da, zentriolo bakoitza mutur batera joanez. Aldi berean, mikrotubulu-mota desberdinak agertzen hasiko dira.
• Metafasea → Labur samarra da. Kromosomak mugitu egingo dira, beren zentromeroak ardatzaren ekuatorean, hau da, zentrioloen arteko distantziaren erdi-erdian gelditu arte. Hau izango da kromosomak ikusteko momenturik onena, erabat trinkotuta daudelako.
• Anafasea → Faserik motzena da. Zentromeroak erdibitu egingo dira, eta kromatida bakoitza polo batera hurbilduko da, kromosoma independenteak izango dira hemendik aurrera. Poloen inguruan bi kromosoma-multzo berdin izango ditugu.
• Telofasea → Profasea bezalakoa da baina alderantziz. Kromosomak destrinkotzen hasiko dira eta ez ditugu dagoeneko hain garbi ikusiko. Mikrotubuluak desagertu egingo dira, eta mintz nuklearra, kromosoma-multzo bakoitzaren inguruan berregituratuko da.

Zitozinesia → Organulu desberdinak bi multzotan banatuko dira nukleo berrien inguruan. Banaketa, zoriz gertatzen da; zelula sortu berriek jasoko duten material zitoplasmatikoak ez du bietan berdin-berdina izan beharrik, kromosoma eta zentrioloen kasuan ez bezala.

Meiosia

MEIOSIA → Birkonbinazioa genetikoaren oinarria. Meiosia nukleoa zatitzeko modu berezia da, sexu-ugalketari oso estuki lotuta dagoena. Ugalketa-mota honetan, gurasoen bi zelula sexualek, gametoek, elkartzen dira izaki berriaren lehen zelula, zigotoa, eratzeko. Zigotoak gametoaren kromosoma-kopurua bider bi izango ditu. Prozesu honen bitartez, sexu-ugalketa duten izaki bizidun guztiek konstante mantendu ahal dute kromosoma-kopurua. Horretarako, gametoak → haploide, eta zigotoak → diploide.

Bi zatiketa zelular ditu, erdian ez dago S faserik. Profasea 1 → zelula dipliode batetik zelula haploideetara. Lehenengo zatiketa zelula haploideak sortzen dira. 2. zatileta egiten da, izan ere, mitosi baten oso antzekoa da. Zelula haplideak gametoak dira eta ugalketa-sexualetako behar dira. Bakarrik erabiltzen da gametoak sortzerako orduan. 

Meiosiaren Faseak

Faseak:

• I Profasea

  Luzeena, korapilatuena eta interesgarriena da; 5 aldi desberdindu ohi dira, leptotenoa, zigotenoa, pakitenoa, diplotenoa eta diazinesia. Profasean sartu aurretik, kromosomak bikoiztuta daude, bakoitzak bi kromatida dituela.

  • Bikotea osatzen duten kromosoma homologo biak, paraleloki ezarriko dira. Parekatze honi sinapsi deritza, eta lau kromatida direnez, egiturari tetrada esango diogu. Gure kasuan 2 kormosoma-bikote tetrada.
  • Bikoteka jarri ondoren, kromatida homologoen artean kiasma izeneko lotune batzuk eratuko dira. Lotune horietan kromosoma-zatiak trukatuko dituzte, alegia, kiasman kromatidak hautsi, eta elkar gurutzatu ondoren, atzera berriz lotuko dira, kromosoma baten zatia bere homologoan geratuko delarik, eta alderantziz.
  • Tetradak banantzen hasiko dira, elkar lotzen dituzten kiasmetatik izan ezik. Profasearen amaiera-amaieran kromosomak oso trinkotuta daudenez, kromatidak eta kiasmak ikustea errazagoa izango da.

  I profasean gertatzen den gainerako guztia profase mitotiko arruntean gertatzen denaren antzekoa da: zentrioloak poloetara mugitu, mintz nuklearra desagertu, e.a.

• I Metafasea

  Tetradak ekuatorean ezarriko dira, kromatida-bikoteak parez pare dituztela. Irudizko plano ekuatoriala kiasmetatik pasatuko da, kromosoma homologoak alde banatan geratzen direlarik.

• I Anafasea

  Zentromeroak ez dira zatituko. Kromosoma homologoak banandu egingo dira, kiasmak desagertu, eta, kromosoma bakoitza polo batera joango da. Era honetan, kromosoma-kopurua erdibitu egin da, nahiz eta kromosoma bakoitza bikoitza izan (bi kromatida dituelako).

• I Telofasea

  Mitosiarenaren antzekoa da: nukleoa berragertu, e.a.; Nukleo berri bakoitzak sortzailearen kromosoma-kopuru erdia baino ez du. Beraz, bi nukleo haploide ditugu, nahiz eta, kromosoma bakoitzak bi kromatida izan.

• II Meiosia

  Gogoratu behar da, hala ere, oraingoan DNA ez dela aldez aurretik bikoiztu, hots, ez dela S aldirik gertatu, eta ondorioz, zelula biak haploideak izango direla. Zatiketa honen ondoren, dagokion zitozinesia gertatu eta gero, 4 zelula haploide izango ditugu, gure adibidearekin jarraituz, bakoitza bi kromosomarekin.

Odol Transfusioak

Odol transmisioak: Odola jasotzen duen organismoak → onartu edo arrotz egin dezake. Organismoari arrotz egiten zaizkion substantziei antigeno deritze.

Zer gertatzen da? Organismo batek antigenoak sumatzen dituenean, haien kontrako antigorputzak sortzen ditu. Hori gertatzean, antigenoek eta antigorputzek erreakzionatu egiten dute, eta, ondorioz, bien arteko aglutinazioa gertatzen da. 

Zer lotura du horrek odol-taldearekin?

Mota bateko antigenorik gabeko odola duen organismo bati odol-transfusioa egin eta antigeno hori duen odol mota sartzen bazaio, organismoak antigeno horren aurkako antigorputza sortzen du.

Erreakzio horrek aglutinazioak eragiten ditu, globulu gorrietatik hemoglobina galtzen da, eta, batzuetan, horrek heriotza eragin dezake. Horregatik, odol-transfusioak egitean, ezinbestekoa da odol-jasotzaileak zer odol-talde duen jakitea.

Odol-taldeak aitatasun-probak egiteko ere erabiltzen dira.

Informazio Genetikoaren Transmisioa

Zelula orok beste zelula batean izaten du jatorria, eta, horretarako, beharrezkoa izango da zelula zatitzea.

Bi era daude zatiketa zelularra egiteko: (sexu ugalketako organismoak)

1. Sortu berri diren bi zelulen nukleoek zelula amaren kromosoma kopuru bera eta informazio genetiko bera izaten dituzte. Mitosi deritzo prozesu horri.
2. Sortu berri diren zelulek ez dute zelula amen kromosoma kopuru bera, ez eta informazio genetiko bera ere. Meiosi deritzo prozesu horri eta beharrezkoa da ugalketa sexuala egiten duten espezieetan.

Animalien kasuan: Germinal deritzen zelulek, gametoak (sexu-zelulak, espermatozoidea eta obulua) sortzen dituzte meiosi bidez gonadetan. Gizakiaren kasuan, 2n 46 kromosoma dira eta n, ondorioz, 23. Obulu haploide + espermatozoide haploide = zigoto diploide Zigotoa mitosi bidez zatituko da, behin eta berriz, organismoaren zelula kopurua eta aniztasuna handituz, eta, izaki berri bat sortuz.

Nukleotidoak

Azido nukleikoak osatuak daude azpigai batez oinarrituta. 

Proteinak dira aminoazido kate batzuk (23 aminoazido desberdin eta konbinatuz proteinak sortzen dira)

Nukleotidoak → 3 osagai oinarrizko dituen molekula bat. (makilak dira, eskailera moduko batena)

Azido fosforikoa, bentosa bat eta oinarri nitrogenatua aldatu daitekeena. 

RNA eta DNA oinarri nitrogenatu desbedina dute (azpian dagoen puntu gorria eta laranja) 

Oinarri nitrogenatuaren kodea → AACTTGGA

Herentziaren Oinarri Kimikoa

Nukleoaren barruan azido nukleikoak daude: 

• Azido erribonukleikoa (RNA) 
• Azido desoxirribonukleikoa (DNA) 

DNA

• Nukleoko molekula 
• Organismoaren funtzionamenduari eta garapenari buruzko informazio genetikoa jaso
• Elkartzen direnean → kromosomak 

ANIMAZIOA

Gorria / laranja → FOSFOROA

grisa → Azukrea (bentosa)

Azterketan galdetuko du!!

Nukleotido katea biomeolekula guztietan gertatzen den bezala makromolekulak dira azpiunitateak. Kasu honetan, DNA eta RNA NUKLEOTIDO KATEAK dira azpiuniateteak (azido fosforikoa, pentosa… hori dago 32 .jardueran)

Batzuetan ez dituzte loturarik egiten, adibidez, gas nobleak egonkortasun eta elektroien antolamendua oso egonkorra da orduan ezin du egonkorragoa izan. 

Bestelako atomoek behar dute eta carbonoa oso ineresgarria da 4 atomoekin elkatu ahal delako.

Nukleotidoen Egitura

Azido nukleikoak nukleotido izeneko molekulak elkartzean sortutako molekula luzeak dira. Nukleotidoek hiru zati dituzte:

• Base nitrogenatua
  • DNA → Adenina (A), Guanina (G), Zitosina (Z) edo Timina (T)
  • RNA → Adenina (A), Guanina (G), Zitosina (Z) edo Uraziloa (U)
• Pentosa bat → 5 karbonoz osatutako azukrea
  • DNA → desoxirribosa
  • RNA → erribosa
• Fosfatoa → azido fosforikoaren (H3 PO4) deribatua

Funtzioak

• Zelularen jarduera erregulatzea: zelula baten jarduera haren proteinen (intsulina, hemoglobina, keratina…) menpe dago. DNAk proteina horiek nolakoak izango diren kontrolatzen du, aurrerago aipatuko dugun kode baten bitartez. Hau da, azido nukleikoek bere funtzioak betetzeko behar dituen proteinak ekoizteko agindua ematen diote zelulari.
• Informazio genetikoa transmititzea: DNA erreplikatzen denean, hau da, bere buruaren kopiak egiten dituenean, kopia horiek beste zelula batzuetara transmititzen dira. Horrela pasatzen da espezie baten informazio genetikoa (aurrerago aipatzen den nukleotidoen ordena, hau da, DNA sekuentzia) belaunaldi batetik bestera.

DNAren Egitura

Rosalind Franklin → 1950etik 1953ra, DNA helize mota bat zela proposatu zuen, X izpiak erabiliz egindako lanean oinarrituta. 

Watson eta Crick-ek 1953an → finkatu zuten DNAren egitura. Helize bikoitzaren eredua proposatu zuten

1953ko apirilaren 25ean → horri buruzko artikulua argitaratu zuten Nature aldizkarian (Ekigunean dago bi orrialdeko artikulua). Hala, egun horretan ospatzen da DNAren eguna mundu mailan.

1962an → Nobel saria irabazi zuten

Helize Bikoitzaren Ezaugarriak

Bi nukleotido-katez (desoxirribonukleotidoak) osatuta dago, eta kateak kiribilduta tolesten dira.

Bi kateak lotuta daude, kate bateko nukleotido bat beste kateko nukleotido batekin. Hau da, parez pare lerrokatuta daude.

Nukleotido bakoitza bere osagarriarekin lotuta dago. 

• Adenina (A) - timinarekin (T) lotuta
• Guanina (G) - zitosinarekin (C)

Nukleotido horien ordenak erabakitzen du herentziazko informazioa, eta, gurasoenaren antz handia izan arren, izaki bakoitzarena bakarra da, alegia, kate bakoitzak ordena eta sekuentzia berezi eta bakar bat du.

LABURBILDUZ…

Nukleotidoak era jakin batean lerrokatzen dira DNAren egituran, eta ordena hori organismo bakoitzaren zelula guztietan errepikatzen da. Beraz, base nitrogenatuen (adenina, guanina.

Zelulen Erregulazioa

Proteinak eta DNA

Zelula horrek bere DNAn pigmentuaren sintesia,  azalaren kolorea.

Proteinak aminoazidoz osatuta daude. Horien ordenaren arabera, proteina jakin bat sortzen da. Hogei aminoazido mota bakarrik daude, eta katean duten ordenan eta kopuruan datza.

genea→entzima (proteina)→erreakzio bat kontrolatu→ezaugarria

Proteinen Sintesia eta Kode Genetikoa

Kode genetikoa DNAren lau oinarriak -A, C, G eta T- izendatzeko erabiltzen dugun terminoa da.

DNAn dagoen informazioa lau nukleotidoren eta haien ordenaren arabera kodetuta dago. Zitoplasman (nukleotik kanpo) dauden erribosomek deszifratzen dute informazioa. Beraz, nukleotidoak konbinatuz, proteinak osatzen dira, eta proteina horien multzoak osatzen du mezu genetikoa edo herentziazko informazio genetikoa.

Proteinen Sintesiaren Urratsak

Proteinaren sintesia edo ekoizpena bi fasetan egiten da: transkripzioa (nukleoan gertatzen da) eta itzulpena (nukleotik kanpo, zitoplasman, gertatzen da).

• TRANSKRIPZIOA. DNAko informazioa kopiatu beste molekula batean → sintetizatu edo ekoiztu nukleoan (DNA molde gisa erabiltzen da) → mRNA hori nukleotik irten → zitoplasmara igaro
• ITZULPENA. Erribosomen zeregina da RNA mezulariak ekarritako informazioaren itzulpena egitea eta molekula berria osatzea.

RNA mezulariak informazioa zitoplasmara eraman → erribosomekin elkartu → erribosomek informazioaren itzulpena egin, ondoren molekula berria sortu → 

Kode Genetikoaren Ezaugarriak

Kode genetikoko “hitzek” hiru letra dituzte, hau da, base nitrogenatuak hirukotetan elkartzen dira. Hirukote bakoitzari kodon deitzen zaio. Base nitrogenatuak lau direnez, lau baseak hirunaka hartuz egin daitezkeen konbinazio guztiak sortzen dira. Beraz, 64 (43) konbinazio edo hirukote desberdin era daitezke.

Hauek dira kodearen ezaugarriak:

• Kodon desberdinek aminoazido bera kodetu dezakete. 
• 64 hirukote edo kodonetatik 61ek aminoazidoak kodetzen dituzte, eta beste hiru amaierako kodonak dira, hau da, proteinen sintesiari amaiera ematen diote.

Giza Genoma

Izaki baten gene-multzoa sekuentziatzean, izaki horren genoma ari gara identifikatzen, hau da, haren informazio genetikoaren bilduma, herentziazko ezaugarri guztiak zehazten dituena.

Gizakien kasuan, giza genoma deitzen zaio, eta 20.000 genek baino gehiagok osatzen dute. Esan daiteke geneak direla gizaki bakoitzaren gidaliburua. Gene horiek osatzen duten DNA zelularen nukleoan kokatzen da, 46 kromosomatan bilduta.

genoma lortzeko nahikoa da lagin bat hartzea (odolarena, adibidez). Harrigarria bada ere, zelula guzti-guztiek jasotzen dute izakiaren informazio osoa. Hau da, azalaren kolorea 

Mutazio Genetikoak

presentacion

Mutazioak DNAren aldaketak dira. Bat-batean gertatzen dira, eta kaltegarriak izaten dira gehienetan. Hala ere, badira izakia arriskuan jartzen ez duten mutazioak ere, eta horietako batzuk oso lotuta daude espezieen eboluzioarekin.

Mutazioak bi motatakoak izan daitezke: genikoak (gene-mutazioak) edo kromosomikoak.

• GENIKOAK: Genearen zati bat ordeztu edo galdu egiten da, eta, ondorioz, geneek ez dute beren jarduera behar bezala betetzen
• KROMOSOMIKOAK: Bi akats gerta daitezke: kromosomaren egitura aldatzea edo kromosoma-kopurua aldatzea (adibidez, Down sindromea).

Akats horiek ugaltze-zeluletan gertatzen badira, herentziaz jasoko dira.

Mutazioen Arrazoiak

Bi arrazoi nagusi daude mutazioa sortzeko:

• DNAren sekuentzian aldaketak ematea
• DNAk bere burua bikoiztean akatsen bat gertatzea.

Ondorioak

Alde onak:

1. Ingurunearen aldaketetara egokitzen laguntzen dutenak.
2. Horrelako aldaketei esker gertatzen da eboluzioa.
3. Eboluzioa hautespen natural bidez gertatzen da, baina mutaziorik gabe, espezieek ez lukete eboluzionatuko. 

Alde txarrak:

1. Gaixotasunak eta malformazioak sortzen dute.
2. Herentziarekin lotuta dauden gaixotasunak.
3. kaltetutako genearen transmisioa izaten da gaixotasunaren erantzulea, hau da, gaixotasun genetikoak dira.

Bioteknologia

Zer da? Bioteknologia biologian, oinarritutako teknologia da eta nekazaritzan, botikan, elikaduran, ingurugiroan eta medikuntzan eragiten du gehien bat. Hau da, izaki bizidunak erabiltzen ditugu gure onuretarako, adibidez, jateko, arropa batzuk egiteko baina teknologia ez dago hain aplikatuta. Beste kasu batzuetan, bioteknologia espezieen aukeraketan oinarritu da → ezaugarri batzuk sendotuz, aprobetxagarriak ez direnak ahulduz → ondorioz, desagertu egin dira. Adibidez, sagarrak sagardoa egiteko garatu egin dira gure gustukoak egiteko.

Ingeniaritza Genetikoa

Mendeetan zehar, gizakiak nekazaritzako eta abeltzaintzako espezieak eraldatu ditu, ugalketa kontrolatuz, alegia, ezaugarri zehatzak zituzten indibiduoak gurutzatuz, interesen arabera.

Ingeniaritza Genetikoa

Ingeniaritza genetikoaren teknikak erabiliz, geneak izaki batetik bestera transferi daitezke. Hala, beste izaki baten geneak jasotzen dituen biziduna gene-hartzaile bihurtzen da.

Ingeniaritza Genetikoko Teknikak

1. DNA birkonbinatzearen teknika

   Teknologia horren bidez, organismo baten gene jakin bat isolatu, eta beste organismo batean txertatzen da, gene horrek bere lana egin dezan. Organismo horrek lehen ez zuen ezaugarri bat izango du, eta lehen ekoizten ez zituen substantziak sintetizatuko ditu, hau da, organismo transgenikoak dira, adibidez, Intsulina ekoizten duten bakterioak (lehen aldiz 1978 sintetizatu).

2. Klonazioa

   Klonatzea organismo baten kopia berdinak egitea da. Beraz, klonazioaren bidez, genetikoki berdina den organismo bat lortzen da, klon deiturikoa. Klonazioaren bidez, ez da aldaketarik eragiten material genetikoan.

Elikagai Transgenikoak

Aurkakoak:

• Teknologia berriak direnez, oraindik ez dakigu epe luzera kaltegarriak izango diren.
• Zaila da landare transgenikoen polena transgenikoak ez diren landareen polenarekin ez gurutzatzea.
• Landare transgenikoen haziak saltzen dituzten enpresek hazi horien patentea eta, beraz, monopolioa dute, eta, gainera, landare horientzako herbizidak ere saltzen dituzte.

Aldekoak:

• Merkaturatu baino lehen, kontrol zorrotzak pasatzen dituzte transgenikoek.
• Mundu mailako osasun-erakunde garrantzitsuenek seguruak direla ondorioztatu dute.
• Teknologia horren bidez elikagai gehiago, merkeagoak eta azkarrago ekoitz daitezkeenez, munduan jende gehiagok lortu ahal izango ditu elikagaiak eta botikak.

Definizioak

Sinapsia → Bikotea osatzen duten kromosoma homologo biak, paraleloki ezartzen direnean.

Tetrada → Sinapsian lau kromatida direnez, egiturari tetrada deritza. 

Kiasma → Bikoteka jarri ondoren, kromatida homologoen artean eratzen den lotugunea.