Polimerasa, PCRen osagai 'magikoa'

Azkenaldian sarritan entzun dugu albistegietan PCR hitza. Izan ere, koronabirusaren diagnosian erabiltzen diren tekniken artean fidagarrienetarikoa da. Ingelesezko Polymerase Chain Reaction hitzen laburdura da PCR. Euskaraz, Polimerasaren Erreakzio Kateatua esan nahi du. Teknika hau material genetikoaren (DNAren) kopia mordoa egiteko erabiltzen da: tutu batean DNA pixkat sartu, polimerasa deritzon osagai magikoa gehitu, eta tutua ziklikoki berotzen eta hozten duen makina batean sartu besterik ez dugu. Pare bat orduren buruan voilà! Hasierako DNAren zati espezifiko bat milioika aldiz kopiatzea lortu dugu! Koronabirusaren kasuan zati espezifiko hori birusaren RNA zati bat izan daiteke (lehenbizi DNA bihurtu behar duguna), eta horrela atzeman dezakegu birusaren presentzia gure eztarrian.

Koronabirusaren infekzioa atzemateaz gain, PCRak baditu makina bat aplikazio zientzian eta medikuntzan. Izan ere, biologia molekularraren arloan PCR teknika XX. mendeko aurkikuntza garrantzitsuenetarikotzat hartzen da. Bere asmatzailea izandakoak, Kary Mullis-ek, 1993. urtean kimika arloko Nobel saria eskuratu zuen. Diotenez, hamar urte lehenago, kotxean zihoala, esperimentu interesgarri batean pentsatu zuen: DNA molekula bat polimerasarekin (gogoratu, osagai magikoa) eta beste substantzia batzuekin nahastu, eta horiek behin berotzen eta hozten bazituen, jatorrizko molekula horren bi kopia eskuratuko lituzke. Tenperatura zikloa berriro errepikatzekotan lau kopia, eta 30-40 zikloren buruan, DNAren milioika kopia lortuko lituzke!

Mullisen esperimentuak funtzionatu zuen, baina arazo batekin: lagina berotzen zuen bakoitzean polimerasa hondatu egiten zen, eta ziklo bakoitzean berria gehitu beharra zeukan. Erabilitako polimerasa gure hesteetan bizi den Escherichia coli bakteriotik erauzitakoa zen. Gure baitan bizi denez, bakterio honen ohiko tenperatura 36-37 gradukoa da, eta, logikoa denez, bere polimerasak ezin ditu oso tenperatura altuak jasan. Mullis eta bere taldekideei bururatu zitzaien leku oso berotan bizi ziren bakterioen polimerasek tenperatura altuak jasan beharko lituzketela… eta hala izan zen. Yellowstoneko iturri termaletako Thermus aquaticus bakterioen polimerasa erabili zutenean, esperimentua primeran atera zitzaien, osagai hori behin eta berriro gehitu beharrizanik gabe. PCRa jaio zen.

PCRaren aurkikuntza ez zatekeen posible izango norbaitek Thermus aquaticus bakterioa lehenago aurkitu izan ez balu. Aurkikuntza Thomas Brock mikrobiologoari eta bere ikasle izandako Hudson Freezeri zor diegu. Haien interesa zen ikertzea fotosintesia tenperaturarekin nola aldatzen zen, eta horretarako Yellowstoneko termetan bizi ziren mikrobioak oso organismo aproposak ziren. 1966ko udan 80 gradutan zegoen lagin batean filamentu arrosa batzuk behatu zituzten, geroago Thermus aquaticus bezala izendatu zituzten bakterioak, alegia. Brock eta Freezek ez zuten Nobel saririk irabazi, baina haien oinarrizko ikerketari —sarritan hain gutxietsia dagoen horri— zor diogu gaur egungo PCRaren osagai magikoaren jatorria.