Gene

Gene baten irudikapena

Genea DNAaren zati bat da (edo RNAaren zatia, hainbat birusen kasuan), kate polipeptidiko bat edo proteina bat sortzeko beharrezkoa den informazioa duena. DNA molekula zeluletako kromosometan dagoenez, geneak ere kromosometan daude. Horregatik esaten da ere geneak herentziako informazioa duten unitate biologikoak direla, kromosometako leku finko batean daudenak (locus izeneko lekuetan). Espezie baten geneen multzoari genoma deritzo.

Historia

Gregor Mendel abadeari zor diogu geneen existentziari buruzko lehenengo zantzuak plazaratzea. Bere garaian kromosomei eta DNAri buruzko inongo ezagutzarik ez egon arren, Mendelek -haren esperimentu zorrotzen bidez- "herentziaren faktore" batzuen existentzia ondorioztatu zuen, gurasoengandik ondorengoengana transmititzen zirenak.

Gregor Mendelek XIX mendearen erdialdean burutu zituen bere esperimentu ospetsuak landareekin, bere izena daramaten legeak proposatuz. Mendelek herentzia biologikoaren legeak argitu nahi zituen, azalduz zergatik karaktere biologiko batzuk gurasoengandik seme-alabengana transmititzen ziren eta beste batzuk ez. Ilarrekin lan egin zuen batez ere, eta aztertu zuen ezaugarri fisiologiko ezberdinak zituzten ilarrak (adibidez, lore zurikoak eta lore morekoak) gurutzatzean zer gertatzen zen. Saio horien bidez Mendelek "herentziaren unitate" batzuen existentzia proposatu zuen, geroago biologoek gene izendatu zutenak.

Ezaugarriak

Sexu bidez ugaltzen diren izakiek (animalia eta landare gehienek) kromosoma homologoak dituzte (pare bat) haien zelula somatikoetan (gametoetan ez). Kromosoma homologoetako bat aitarengandik eta bestea amarengandik jasotzen dituzte. Kromosoma homologoetako pare bakoitzak gene baten bi kopia ditu, bana kromosomako. Karaktere biologiko bera erabakitzen duen gene pare horri alelo deritzo.

Karaktere biologiko bat erabakitzen duten bi gene horiek (aleloak) informazio bera baldin badute organismoa homozigotoa da gene horrekiko; bi gene horiek informazio desberdina badute, aldiz, organismoa heterozigotoa izango da.

Era berean, aleloetako gene bat besteari gailentzen bazaio (alegia, duen informazio genetikoa ondorengoen fenotipoan agertzen bada gehienetan) gene horri gainartzailea deritzo. Beste geneari, berriz, gene azpirakor esaten zaio (gene horrek duen informazio genetikoa ez da adierazten -gehienetan- ondorengon fenotipoan).

Bestalde, jakina da zelula eukariotoetan gene askok ezertarako balio ez duten zatiak dituztela (introiak). Hots, introi horietan dagoen informazio genetikoak ez du parte hartzen proteinen sintesian. Aldiz, informazio genetiko baliagarria duten geneen zatiei (proteinen sintesian parte hartzen dutenei) exoi deritze. Introiak eta exoiak tartekatu egiten dira DNAren molekulan. Introiei ere zabor DNA deitzen zaie.

Gene bat-proteina bat

Geneek entzimen eta proteinen sorrera eragiten dute. Edo zehatzago esanda, kate polipeptidikoak osatzeko informazioa dute (proteina batzuen sintesian -proteina konplexuetan- gene ezberdinek parte hartu baitezakete, gene bakoitzak kate polipeptidiko baten sintesia zuzenduz)

Gene batzuek ez dute proteinen sintesia kontrolatzen, RNA erribosomikoa (RNA-r) edo transferentziako RNA (RNA-t)-ren sintesia baizik.

George Beadle genetistak, 1945ean, lehenbizikoz lotu zituen geneak eta proteinak. Bere ustez, geneak heredagarriak diren eta proteinen sintesia kontrolatzen duten unitateak ziren. Beadlek oraindik ez zekien geneak DNAren zatiak zirenik, DNAren molekularen egitura geroago aurkitu baitzen (1953an).

Gaur egun badakigu geneen informazio genetikoa (DNAn dagoena) zelula nukleoan RNAm-ra pasatzen dela transkripzio izeneko prozesuan. Geroago, sortutako RNAm hori zitoplasmara abiatzen da, eta erribosometan proteinak sortzen ditu itzulpen deritzon prozesuan.

Operoiak

Sakontzeko, irakurri: «Operoi»

Organismo eukariotoengan proteinen sintesia eta geneen adierazpena kontrolatuta dago. Organismoaren beharrak erabakitzen du transkripzioa eta itzulpena noiz egin. Gene baten jarduera aktibatuta edo blokeatuta egon daiteke beste gene batzuen partez.

Geneen erregulazioa ikertu zuten estreinakoz F. Jacob-ek eta J. Monod-ek 1961ean Escherichia coli bakterioarekin, operoi kontzeptu berria sartuz.

Bi ikerlari horiek agerian jarri zuten gene askok ez dutela etengabe transkripzioa burutzen; soilik burutuko dute zelulak gene horiek kodetzen dituzten proteinak behar dituenean. Adibidez, laktosa azukrea metabolizatzen dituzten proteinak (entzimak) sintetizatuak izango dira soilik azukre hori zelularen ingurugiroan dagoenean. Jacob-ek eta Monod-ek fenomeno horren atzean dagoen egiturari operoia deitu zioten.

Operoia aldamenean dauden eta batera transkribitzen diren geneen multzoa da, RNA-m bat sortzen dutenak.

Organismo batzuen gene kopuruak

Organismoa	Gene kopurua	base pareak
Landareak	<50000	<1011
Gizakiak	23000	3 × 109
Euliak	12000	1,6 × 108
Onddoak	6000	1,3 × 107
Bakterioak	500-6000	5 × 105 - 107
Mycoplasma genitalium	500	580.000
DNA birusak	10-300	5.000 - 800.000
RNA birusak	1-25	1.000 - 23.000
Biroideak	0-1	~500
Prioiak	0	0

Ikus, gainera

• Genoma
• Kode genetikoa