Duela 100-350 milioi urteko animalien tamaina deduzitu dute, haien proteinak berpiztuz

David De Sancho, Raul Perez-Jimenez eta Aitor Manteca ikertzaileak
NANOGUNE
Actualizado: martes, 4 julio 2017 11:49

BILBO, 4 (EUROPA PRESS)

Donostiako nanoGUNE ikerketa zentro kooperatiboko Nanobiomekanika taldeko Ikerbasque ikertzaile Raul Perez-Jimenezek zuzendu duen ikerketa batek duela 100-350 milioi urteko animalien tamaina ondorioztatu du, haien proteinak berpiztuz. "Nature Structural & Molecular Biology" aldizkari zientifiko entzutetsuak nanoGUNEk eta CNICek elkarlanean egindako ikerketaren emaitzak argitaratu berri ditu.

Hain zuzen, gaur egungo animalien titina proteinaren sekuentzia genetikoetatik abiatuz, tetrapodoen zuhaitz filogenetikoa eraiki dute ikerketan, bai eta animalia talde horien arbaso komunetan proteina horrek izango lukeen sekuentzia genetikoa ere. Tetrapodoak lau hankako animalia guztiak dira, hau da, ugaztunak, sauropsidoak, narrastiak eta anfibioak.

Sekuentzia genetiko horiek lortu eta gero, antzinako proteinen parte bat sintetizatu eta haien propietate mekaniko eta kimikoak aztertu dute. Horri esker, proteinaren propietateen eta animalien tamainaren arteko erlazioa aurkitu ahal izan dute, eta garai bakoitzeko fosil erregistroan berretsi.

Animalia ornodun guztien muskuluetako proteinetako bat da titina; proteina elastikoa da, malgukien modura jarduten duena, hedatuz eta jatorrizko egoerara itzuliz. "Ikuspuntu askotatik aztertu izan da proteinen eboluzioa: proteinen egonkortasun termikoa, funtzioa, egitura, baina, orain arte, ez zen sekula proteina baten propietate mekanikoen eboluzioa aztertu. Eta titinaren kasurako, planteamendu bereziki egokia da hori, haren funtzioari erreparatuz", Perez-Jimenezek adierazi duenez.

30 ANIMALIA BAINO GEHIAGO

Ikerketan, 30 animalia baino gehiago hautatu zituzten, hainbat talde taxonomiko eta tamainatakoak. Perez-Jimenezek azaldu duenez, "lehendik lortua zegoen animalia askoren genoma osoa; beraz, lehenik, zuhaitz filogenetiko bat eraiki genuen, 30 bat tetrapodoren titinen sekuentziekin".

Horrela, zuhaitz horrekin kalkulatu ahal izan zuten zein liratekeen sekuentzia probableenak honako animalia hauen talde taxonomikoen lau arbaso komunen titina proteinentzat: duela 100 milioi urte inguruko ugaztun karendunak eta duela 170-180 milioi urteko ugaztun guztiak; sauropsidoen arbaso komuna, hots, hegazti, narrasti eta orobat dinosauroen arbaso komuna litzakeena eta duela 280 milioi urte inguru bizi izan zena; haien guztien arbaso komuna, hots, tetrapodoen arbaso komuna litzakeena eta duela 350 milioi urte inguru bizi izan zena.

Sekuentziak lortutakoan, proteinen zati elastikoena sintetizatu zuten laborategian, eta nanoGUNEn daukaten indar atomikoko mikroskopio batekin, proteina bakoitzaren erresistentzia mekanikoa neurtu ahal izan zuten. Gailu horren bidez, "proteina bat hartu eta luzatu egiten da, alegia, proteina mekanikoki hedatzen da indarra erabiliz; horixe da titinari muskuluan gertatzen zaiona", ikertzaileak azaldu duenez.

ERRESISTENTZIA

Hala, ikertu nahi zituzten titina guztien erresistentzia edo egonkortasuna alderatu ahal izan zuten. "Konturatu ginen proteinen egonkortasun mekanokimikoa, neurri handi batean, titinak dituen disulfuro zubien araberakoa zela, hau da, bi zisteina aleren arteko sufre-sufre loturen araberakoa", gaineratu du.

Ikertzaileek ikusi zutenez, "antzinako proteinak gaur egungo proteinak baino erresistenteagoak ziren, eta gaur egungoek baino disulfuro-zubi gehiago zituzten. Nolanahi ere, diferentzia hori ez zen hain handia txonta bezain animalia txikiekin alderatuta". Horrek pentsarazi zien litekeena zela lotura egotea titinaren propietate mekanokimikoen eta animalien tamainaren artean.

"Nahiko korrelazio ona zegoela konturatu ginen: animalia handienen proteinak ez ziren hain egonkorrak, eta txikienenak, berriz, egonkorragoak ziren. Eta, hala, iragarri ahal izan genuen zer tamaina izan zuten antzinako animaliek", azaldu du.

Antzinako arbaso komunen tamaina deduzitu ondoren, fosil erregistroekin eta gaiarekin lotutako bibliografia zientifikoarekin alderatu zuen Perez-Jimenezen taldeak, eta "ikusi ahal izan genuen nahikoa bat zetozela: ugaztunen, hegaztien eta, oro har, tetrapodoen arbasoak oso txikiak ziren, 100 gramotik beherakoak".

"Baina, jakina, teknikek berek daukaten errore marjina izan behar dugu kontuan. Litekeena da ez iruditzea harrigarria aurkikuntza hau, lehendik ere jakina baitzen hori; baina berrikuntza, hemen, hauxe da: ez dugu fosil bat erabili, eraiki dugun proteina batetik abiatu gara, informazio organiko hutsetik", nabarmendu du.

Perez-Jimenezen hitzetan, "interesgarriena da proteinaren eboluzio mekanokimikoa ikusi dugula, hau da, eboluzioan zehar titina nola aldatu den, baita berreraikitzea nola lortu dugun ere". Ikerketaren emaitzek ikertzen jarraitzeko aukera ematen dute. "Gustatuko litzaiguke, esate baterako, egiaztatzea ea tamainarekiko korrelazio hori animalia talde guztietan betetzen den", esan du