MetaCrystal: Metabolic principles of intracellular crystallization
Programa espezifikoa: Human Frontier Science Program
RGEC28/2025 proiektua Human Frontier Science Program erakundeak finantzatu du.
Human Frontier Science Program (HFSP) nazioarteko ekimena da, eta bizi-zientzietako oinarrizko ikerketa berritzailea finantzatzen du, oinarrizko arazo biologikoei aurre egiteko nazioz gaindiko eta diziplinarteko lankidetzan oinarrituta. Herrialde ezberdinetako zientzialari taldeak laguntzen ditu anbizio handiko, arrisku handiko eta arrakasta-bermerik gabeko proiektuetan ikuspegi berritzaileak garatzeko, banakako laborategiak konpondu ezin dituztenak.
Kodea: RGEC28/2025
UPV/EHU: koordinatzailea
UPV/EHU IP: Noemí Jiménez Rojo
Proiektuaren hasiera: 2025/09/01
Proiektuaren amaiera: 2028/08/31
Deskribapen laburra:
Organismo bizidun asko gai dira beren zelulen barruan kristal organikoak sortzeko, hainbat funtzio betetzeko. Adibidez, zenbait krustazeoren begi konposatuek kristalak erabiltzen dituzte argiztapen gutxiko habitatetan argiarekiko sentikortasuna handitzeko. Ondo ezagutzen den beste adibide bat kamaleoia da, kristaletako argiaren propietate islatzaileak baliatzen baititu larruazalaren kolorea azkar aldatzeko.
Beraz, kristalen eraketa behar bezala arautzeko ezintasuna kaltegarria izan daiteke ehunen eta organoen funtzionamendurako, eta horrek larriki eragiten dio organismoak bizirauteko eta ugaltzeko duen gaitasunari.
Zebra-arrainak, organismo ornodun modeloak, pigmentazioan funtsezko papera betetzen duten kristalak ere sortzen ditu. Iridoforo izeneko zelula espezializatuen barruan sortzen dira, berariazko konpartimentu subzelularretan, edo iridosoma izeneko organuluetan. Hemen, kristalen tamainaren, formaren eta mihiztaduraren kontrola doitasunez egiten da, eta gaur egun aise gainditzen du egitura horiek modu sintetikoan lantzeko dugun gaitasuna. Proposatutako azterketan, prozesu hori nola gertatzen den jakin nahi dugu, kontuan hartuta funtsezko egitura bat, baina orain arte esploratu gabea: kristal bakoitza zelulen barruan biltzen duen mintz lipidikoa. Ulertu nahi dugu zer molekula dauden iridosomaren mintzean, zer izaera biokimiko duten eta zer neurritan lagun dezaketen kristalen eraketa bikainean. Horretarako, biologia molekularraren abangoardiako teknikak (CRISPR-Cas9, adibidez) eta biokimika (masen espektrometria eta modelatu molekularra) konbinatzen dituen diziplinarteko ikuspegi oso handia aplikatuko dugu. Biologia kimikoko metodo berritzaileak erabiliko ditugu mintz iridosomalaren propietate biofisikoak neurtu eta manipulatzeko eta zebra-arrainean eta zelula iridoforoen laboreetan in vivo proteinen funtzioaren jarraipena egiteko. Lortutako datuek informazioa emango digute kristalak eskalan eta zebra-arrainaren morfologia berdintsuarekin sortzeko eta bireratzeko gai den sistema biomimetiko bat sintetikoki sortzeko moduari buruz, transformazio biologikoak eta kimikoak baldintza fisiologikoetan konbinatuz. Espero dugu lortutako emaitzek ezohiko kristalizazioa eragiten duten gaixotasunak tratatzeko terapiak garatzea erraztuko dutela, hala nola giltzurrun-kalkuluak eta tanta. Gainera, materialen optikaren eta zientziaren eremuetan hainbat aplikaziotarako kristal organikoak sintetizatzeko protokolo berriak sortzen lagunduko dute.