Ordulari biologikoak

Loa, jateko gogoa, egarria, prozesu fisiologiko eta metaboliko ugari gure barne ordulari biologikoaren bidez modulatzen dira. Erritmo zirkadianoan funtzionatzen dute ordulari horiek, hau da, 24 ordu inguruko zikloak osatuz, eta bizidun guztiek dituzte antzekoak. Izaki zelulabakarrek eta zelulanitzek; bakterioek, onddoek, intsektuek, landareek eta ugaztunek. Monarka tximeleten iparrorratza, adibidez, ordulari zirkadiano baten mendekoa da, eta hari esker osatzen dute urteroko migrazio ezaguna.

Erritmo zirkadianoak bizidunentzat duen garrantziaren erakusle da hura etetean gerta litezkeen asaldura larriak. Eta ezagutu ere, antzinatik ezagutzen dira, lehen esperimentuak XVIII. mendekoak diren arren. Mimosa pudica landareak ilunpetan jarriz frogatu zuen 1729an Jean Jacques Dortous de Mairanek landareek erritmo zirkadianoa dutela. Izan ere, Mimosa-ren hostoek beren kasa zabaltzen eta uzkurtzen segitu zuten 24 orduko zikloan, kanpo-estimulurik jaso ez arren.

Hain justu, endegoneoa izatea da 24 orduko erritmo bat zirkadianotzat jotzeko baldintzetako bat. Bizidunaren zelulen barrenean izan behar du jatorria, ez ingurunean, nahiz eta, aldi berean, sinkronizagarria izan behar duen ingurunearekin. Loa erritmo zirkadianoaren mende dagoelako sufritzen dugu jet lag-a, eta sinkronizagarria delako gainditzen dugu. Mimosa pudica-ren hostoek ere antzera jokatu zuten Dortous de Mairanek argitara atera zituenean: ilunpetan izan ziren bitartean gordetako barne erritmoa egunaren ziklo berrira egokitu zuten.

Harrezkero, gauza asko aurkitu dute ikertzaileek ordulari biologikoez, baita mekanismoa ere, genetikaren eta teknika molekularren eskutik. Gene jakin batzuen espresio-inhibizio zikloen bidez kontrolatzen dute denbora zelulek. Hau da, geneak transkribatu eta itzuli egiten dira, eta, produktu jakin batzuk sortzen dira zeluletan; bada produktu horiek berak dira denbora-tarte baten ondoren geneak inhibitzen dituztenak, alegia, gehiago ez transkribatzea eragiten dutenak. Haien eragina desagertutakoan, berriz transkribatu eta itzultzen dira geneak, 24 orduko beste ziklo bat abiatuz.

Mekanismoa identifikatzeaz gainera, ikertzaileek beste ezaugarri bat ere aurkitu dute: sistema komuna da espezie ia denentzat, baina, aldiz, geneak desberdinak dira espezietik espeziera, eta ez dago jarraitutasunik batzuetatik besteetara. Ondorioz, ordulari biologikoa hainbatetan modu independentean asmatu den hipotesia gailendu da azkenaldian.

Alabaina, erritmo zirkadiano bakarrak ez dira genetikoak, eta, joan den maiatzean, mekanismo zirkadiano unibertsal ez genetiko baten berri jaso zuen Nature aldizkariak. Zelulen arnasketari loturiko molekula batzuetan detektatu dute, Cambridgeko Unibertsitateko ikertzaileek, peroxierredoxina entzimetan. Oxigenoaren albo-produktu toxikoak erauzten dituzte zeluletatik, eta bizidun ia denek baliatzen dituzte horretarako. Ikerketetan ikusi dute entzima horiek gauaren eta egunaren zikloarekin bat oxidatzen eta erreduzitzen direla bizidunen erreinu guztietan. Giza globulu gorrietan, algetan, saguetan, fruta-eulietan, landareetan, bakterioetan eta arkeoetan detektatu dute 2011z geroztik, eta 2.500 milioi urteko antzinatasuna kalkulatu diote. Mekanismo genetikoak bezain zaharra, gutxienez.

Gainera, mekanismo zirkadiano genetikoekin duen elkarrekintza aztertu dutenean, ikertzaileek ikusi dute bi sistema zirkadianoak gai direla bestea gabe ondo funtzionatzen segitzeko, baina eragiten diotela elkarri. Ondorioz, mekanismo zirkadianoen koeboluzioaz hitz egiten dute egileek, eta zelulen erritmo zirkadianoek jatorri molekular komuna izateko aukera aldarrikatzen.