Dinosaurusten pehmytkudoslöydös varmistettu (jälleen)

Jo yli 20 vuotta on tiedetty, että joissakin löydetyissä dinosauruksen luissa on jäljellä pehmytkudosta eli alkuperäisiä orgaanisia rakenteita, joita dinosaurukseen on kasvanut, siis lihaa ja luita. Pääasiassahan fossiilit ovat kiveä eli alkuperäiset materiaalit ovat korvautuneet maassa olevilla mineraaleilla. Tämä fossiilistuminen voi tapahtua kosteassa, hapettomassa tilassa eläimen nopeasti hautautuessa esimerkiksi mutaan.

Nyt tämä vanha tieto on jälleen kerran uusilla havainnoilla vahvistettu. Vanhoja tutkimuksia on kritisoitu  epätarkoiksi ja huolimattomiksi tai on esitetty väitteillä, että löydökset ovat saastumisia niitä käsittelevistä ihmisistä tai siihen kasvaneesta bakteerikalvosta. Nyt tutkijat ottivat tämän kritiikin huomioon sekä käyttivät uusimpia teknisiä laitteita uudelleen tutkiakseen asian.

Brachylophosaur canadensis fossil femur (MOR 2598) in field jacket, showing area of sampling for molecular analyses.

Viimeksi vastaavat tutkijat tekivät tutkimuksen vuonna 2009. Nyt 8 vuotta myöhemmin he pystyivät vahvistamaan aikaisemmat löydökset oikeiksi ja löysivät lisää peptidejä (proteiinien rakennusosia - lyhyitä aminohappoketjuja), jotka ovat kollageeni proteiinin osia.

Tutkijat itse toteavat työtavoistaan:

“We collected B. canadensis with molecular investigation in mind,” Schweitzer says. “We left a full meter of sediment around the fossil, used no glues or preservatives, and only exposed the bone in a clean, or aseptic, environment. The mass spectrometer that we used was cleared of contaminants prior to running the sample as well.”

Suomennos:

"Me keräsimme B. Canadensiksen  molekyylitutkimukset mielessä, " Schweitzer sanoo. " Me jätimme täyden metrin sedimenttiä fossiilin ympärille, emme käyttäneet liimoja tai säilöntäaineita, ja avasimme luun puhtaassa, aseptisessa, ympäristössä. Massaspektrometri, jota käytimme, myös puhdistettiin kontaminaatioista ennen kuin näytteet ajettiin."

Huolellinen toiminta on luonnollista hyvälle tutkijalle, mutta tässä he erityisesti kiinnittivät huomiota operaation kliinisyyteen.

Näiden perusteella tutkija vihjaavasti sanoo:

“Our purpose here is to build a solid scientific foundation for other scientists to use to ask larger questions of the fossil record,” Schweitzer adds. 

Suomennos:

"Tarkoituksemme on rakentaa luja tieteellinen perusta toisten tiedemiesten käyttöön, jotta he voivat tehdä laajempia kysymyksiä koskien fossiilikerrostumia, " Schweitzer lisää.

Mitä nämä laajemmat kysymykset ovat? Eivät kai sitä, että onko fossiilikerrokset sekulaarissa tieteessä ylipäätään ymmärretty oikein?

Ammattikuntansa ja oman uransa puolesta, hän ei kuitenkaan voi johdattaa keskustelua avoimesti tähän suuntaan, vaan jatkaa:

“We’ve shown that it is possible for these molecules to preserve. Now, we can ask questions that go beyond dinosaur characteristics. For example, other researchers in other disciplines may find that asking why they preserve is important.”

Suomennos:

"Me olemme näyttäneet, että se on mahdollista, että nämä molekyylit säilyvät. Nyt me voimme kysyä kysymyksen, joka menevät ohi dinosaurusten. Esimerkiksi, muut tutkijat toisilla tieteen aloilla voivat havaita,  että kysymys,  miksi ne säilyvät, on tärkeä. "

Tosin tässäkin on mielenkiintoinen sanavalinta. Hän ei ehdota, että jonkun pitäisi kiinnostua kysymyksestä miten ne säilyvät, vaan miksi ne säilyvät (huomaa korostus alkuperäisessä). Miksi kysymykset ovat monesti filosofisia eivätkä niinkään teknisiä - joskaan en usko että hän tässä suoraan tätä tarkoittaa. Myöskään hän ei viittaa omiin aikaisempiin tutkimuksiinsa siitä miten ne voisivat säilyä. On spekulointia, mutta en voi välttyä tekemästä sitä ja sanoa, että ehkä hän itsekin alkaa ihan oikeasti syvällä sisällään, ei siis julkisesti, epäilemään tätä vanhaa ikää näille näytteille.

Artikkeli tosin pitää kiinni ammattikunnan käsitteestä, että 80 miljoona vuotta on näiden näytteiden ikä. 80 miljoona vuotta on 80 000 tuhatta vuotta. Luonnollisesti kukaan ei ole voinut tutkia ja havaita, että säilyvätkö orgaaniset yhdisteet miljoonia vuosia. Se on oletus - ei fakta - , joka perustuu kehäpäätelmään fossiilikerrosten iästä.

Artikkeli ei mainitse mitään ko. orgaanisten aineiden C14 ajoituksesta. Niin kuin viimeksi kirjoitin (http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/11/dinosaurukset-ja-suuret-kysymykset.html), näitä ei yleensä tehdä, ei edes asian pois sulkemiseksi - valitettavasti - saataisiin niistäkin testeistä varmasti kaikki vaatimukset täyttävät tulokset.

Itse uskon, että luu on muutama tuhat vuotta vanha. Joka tämäkin on hyvin pitkä aika ja vaatii erityiset olosuhteet, jotta säilyminen on tapahtunut. Maan pinnalle vain makaamaan jäänyt kuollut dinosaurus häviää luita myöden muutamassa vuodessa.

Kirjoittelen joskus myöhemmin muista todisteista, jotka osoittavat, että ihmiset ja dinosaurukset ovat eläneet rintarinnan.

Tässä vielä linkki alkuperäiseen artikkeliin, joka julkaistiin 23.1.2017:

https://news.ncsu.edu/2017/01/schroeter-collagen/

Ihmisen ja eläimen hybridi - Chimera - julkaistu

Sian ja ihmisen yhdistelmä, chimera, on tehty laboratoriossa. Asia julkaistiin 26.1.2017.

Chimera tarkoittaa kahden (tai useamman) eri lajin elävää yhdistelmää. Tässä kuvassa alla on alkuperäinen kreikan mytologian mukainen chimera: eli leijonan, kauriin ja käärmeen (hännässä) hybridi. 

Chimera

Sankari nimeltä Bellerophontes ratsasti pegasoksella ja tappoi sen. Pegasos taas oli siivekäs hevonen - hybridi siis sekin.

Pegasus

Lisää näistä mytologioista voi lukea esimerkiksi täällä: http://www.theoi.com/Ther/Khimaira.html

Tätä samaa mytologian mukaista termiä chimera käytetään tällaisista tieteessä tehdyistä hybridi kokeista. Niissä esimerkiksi eläimen alkioon istutetaan ihmisen soluja.

Juuri julkaistun artikkelin mukaan sian alkioon on onnistuneesti istutettu ja kasvatettu ihmisen elinten soluja:

http://news.nationalgeographic.com/2017/01/human-pig-hybrid-embryo-chimera-organs-health-science/

Kuin tieteiselokuvasta: hedelmöittyneeseen alkioon istutetaan vieraita soluja hyvin aikaisessa vaiheessa.

Sian alkio

Sitten niiden annetaan kasvaa siellä, ja lopulta voidaan erilaiset elimet tunnistaa.

Sian sikiö, jossa kasvaa ihmisen elimiä.

Vielä on matkaa siihen, että hevoselle kasvaa siivet, tai ihmiselle hevosen ruumis niin kuin mytologioissa olevilla kentaureilla oli, mutta voinemme olla varmoja, että joku tästä haaveilee dollarinkuvat silmissä. Näitä tutkimuksia tehdään yksityisellä rahoituksella, koska monet valtiot kieltävät tällaisten kokeiden tekemisen veronmaksajien rahoilla (mutta eivät kaikki valtiot). 

Sen sijaan harva valtio kieltää ihmisalkiokokeita ylipäätään ja eläinalkiokokeita ei juuri lainkaan. Muunmuassa Englannissa saa ihmisalkiokokeita tehdä kunhan hedelmöittyneet alkiot tuhotaan kokeiden jälkeen! (Muistutuksena, että alkiossa hedelmöittymisen jälkeen on kaikke se tieto, millä ihminen rakennetaan.)

Raamattu viittaa muutamaan Raamatun ulkopuoliseen kirjaan. Yksi näistä on Enokin kirja. Tässä kirjassa annetaan ymmärtää, että näitä hybridejä on ollut ennen vedenpaisumusta. Jumalan piti tuhota kaikki eläimet, ei vain ihmiset, vedenpaisumuksessa - vain arkissa olleet selvisivät. Silloin chimeroita tekivät langenneiden enkelien ja ihmisten hybridilapset (nephilim). 

Ehkä tältäkin osin lopunajat tulevat olemaan niin kuin Raamattu sanoo: Silloin on niinkuin Nooan päivinä oli. 

Mihin olemme siis menossa? Ja mistä olemme tulossa? 

Eiköhän tässä ole jännittäviä googlauskohteita tälle iltaa tarpeeksi - tutkikaa näitä asioita, jotta pysytte ajantasalla mitä tapahtuu ja mihin se johtaa. Voit antaa mielikuvitukselle vapaasti siivet, tuskin pystyt kuvittelemaan kaikkea sitä, mitä näitä asioita rahoittavat miljonäärit ovat haaveilleet toteuttavansa jo kymmenien vuosien ajan. Nimittäin se, jolla on rahaa, ajattelee alinomaan, että mitä sillä voisi tehdä. Ja on arvattavaa, että pahimipia testejä ei edes tuoda julkisuuteen. 

Niin tosiaan, tätäkin koetta perustellaan lääketieteellä ja elinten kehittämiseksi niitä tarvitseville ihmisille. Ei kai sitä vastaan voi olla? 

17. 100 biljoonaa tietokonetta sisälläsi

Geeni on DNA:n alue, joka koodaa proteiineja. DNA:ssa on kuitenkin paljon muutakin. Itseasiassa ihmisen DNA:sta vain 2 % on geenejä. Siinä alueessa DNA:ta on arviolta 25 000 geeniä. Mitä loppuosassa DNA:ta on?

Otetaan ensin vertaus tietokonepeliin. Tietokonepelit ohjelmoidaan kirjoittamalla koodia, joka sisältää käskyjä tietokoneelle. Toinen osuus tietokone peleissä on grafiikka. Lopulta kuitenkin tietokoneen muistissa kaikki on nollia ja ykkösiä. Kuvatkin esitetään siis tietona, pisteiden värikoodeina. Niistä sitten tietokone osaa piirtää kuvaruudulle esimerkiksi alla olevan kuvan tapaisen pelin taustat ja muut kohteet. Tämä graafinen osuus vastaa solun geenejä, joista tehdään proteiineja.

Sen lisäksi tietokonepelissä on kaikki se logiikka, josta pelin periaatteet muodostuvat. Peli "kuuntelee" mitä näppäimiä on painettu. Sen jälkeen se tulkitsee, mitä pitää tehdä, jos esimerkiksi nuoli-ylös näppäintä on painettu. Mahdollisesti laskee joitain ja siirtää pelikohdetta ylöspäin. Yllä olevassa pelikuvassa esimerkiksi tätä kuumailmapalloa. Sitten pelin logiikka tutkii mahdollisia yhteentörmäyksiä tai muita peliin kuuluvia sääntöjä. Yleensä tämä logiikkaosuus on paljon monimutkaisempi kuin varsinainen grafiikka.

Myös DNA:n pitää tehdä päätöksiä siitä, mitä proteiinia milloinkin valmistetaan. DNA:sta siis vain pieni osa (alle 2%) koodaa proteiineja. Koko loppuosa on käytettävissä siihen logiikkaan mikä päättää, mitä proteiinia pitää milloinkin valmistaa. Siellä on samanlaisia päättelyyn kykeneviä osuuksia kuin tietokoneessa. MIT yliopisto on jopa tehnyt tietokoneohjelmointiympäristön millä tätä logiikkaa voidaan bakteerisoluihin ohjelmoida ja ottaa käyttöön.

( http://news.mit.edu/2016/programming-language-living-cells-bacteria-0331)

Tämä DNA-tietokone on kuumeisen tutkinnan kohteena. Mutta jo nyt tiedetään, että siellä tehdään samanlaisia loogisia päätelmiä kuin tietokoneessa. Esimerkiksi DNA kuuntelee kuinka paljon solu saa ultraviolettisäteilyä. Jos se ylittää jonkun tietyn tason, niin tuotetaan lisää pigmenttiä (eli ihminen ruskettuu).  DNA:ssa voidaa tutkia myös useampaa ehtoa kerralla. Sitä kutsutaan "JA" ehdoksi kun useampi syöte pitää yhtä aikaa toteutua. Hyvin tyypillinen päättely myös tietokoneissa.

Vielä 10-15 vuotta sitten tätä geenien ulkopuolista aluetta kutsuttiin roska-DNA:ksi. Evoluutioprofessoreiden väite oli, että se on historian aikana kertynyttä roskaa. Ja tätä roskaa todella olisi tarvittu, jotta evoluutiolla olisi jokin edes kuviteltu mekanismi voinut olla. Vuonna 2007 valmistunut ENCODE projekti kuitenkin varmisti, että jo 80%:lla siitä oli havaittu käyttöä. Loppulausunto oli, että varmaan lopullekin havaitaan, kun tutkitaan lisää. Tästä on pian kymmenen vuotta, mutta silti tästä ei juurikaan puhuta populaarimediassa, vaikka se yksiselitteisesti tuhosi evoluution suurimman "todisteen" (lue: tarinan). Miksi ei? Koska historia toistaa itseään. Vain ani harvoin kansakunta haluaa kuulla ikävältä tuntuvan totuuden ja ottaa sitä vastaan nöyrästi kuunnellen.

ENCODE projektista lyhyt selvitys:

https://www.youtube.com/watch?v=Y3V2thsJ1Wc 

Virallinen englanninkielinen nimi tälle, mitä itse kutsuin tässä DNA-tietokoneeksi, on regulator area of DNA eli DNA:n sääntelyalue. Aika vaatimaton nimi maailman monimutkaisimmalle tietokoneelle, joka vastaa kaikesta bilogisesta elämästä kaikissa eliöissä.

Tässä vielä mahtava video siitä, miten solu "kuuntelee" ulkopuolisia signaaleja ja toimii niiden mukaan :

https://www.youtube.com/watch?v=vi-zWoobt_Q

Miksi evoluutio ei voinut kehittää ihmistä vähitellen - väliyhteenveto

Viimeiset kolme blogia ovat olleet aika syvällä DNA:n tietojenkäsittelyn arkkitehtuurissa. Kertaan ne tässä lyhyesti ja mahdollisimman selkeästi.

1. Proteiinit rakennetaan DNA:n pätkistä ja näitä pätkiä, alikokoonpanoja, käytetään useissa eri proteiineissa - muutos eli mutaatio yhdessä osassa vaikuttaa useaan proteiiniin (http://mistametulemme.blogspot.fi/2017/01/14-koneenrakennusta-komponenteista.html)

2. Proteiinien rakennusohjeet ovat päällekkäin DNA:ssa jakaen samoja nukleotidejä (A, T, C, G) - muutos eli mutaatio nukleotidissa vaikuttaa moneen proteiiniin (http://mistametulemme.blogspot.fi/2017/01/15-nerokkain-kieli.html)

3. Proteiinien rakennusohjeen päällä on osoitetietoa, tietoa toisten proteiinien rakennusohjeiden paikasta (samoissa nukleotideissa ikään kuin salakirjoituksena) - muutos eli mutaatio rikkoo jonkin proteiini löytymisen kokonaan (http://mistametulemme.blogspot.fi/2017/01/16-seikkailuni-codonien-valtakunnassa.html)

Sama kaaviokuvana:

Tällainen tietojenkäsittelyarkkitehtuuri ei kestä satunnaista muutosta. Ja se päinvastoin tehokkaasti estää sen. Vaikka näin vahvaa tiedon päällekkäisyyttä ei ole kaikkialla DNA:ssa, jo yksikin tällainen kohta osoittaa mahdottomaksi evoluutio-oletuksen, että rakenne on tullut sattumalta, mutaatioiden avulla, vähitellen.

Tämän ymmärtääksemme meidän on kuviteltava oletettu edellinen tila yllä olevassa kuvassa eli millainen se oli ennen viimeisiä mutaatiota eli vielä "puolivalmiina" tietorakenteena, niin kuin evoluutio-oppi vaatii. Se tilanne täytyi olla sama, kuin jos tässä tapahtuisi mutaatio. Eli tilanne olisi ollut se, että nämä useat proteiinit olisivat olleet rikkinäisiä tavalla tai toisella aina siihen asti, kun tämä viimeinen oletettu kaiken korjaava mutaatio tapahtuisi.

Tämä tällainen tietoarkkitehtuuri ja rakenne mielestäni osoittavat, ettei evoluutio voi toimia pienin yhden nukleotidin askelin. Tämä on iso ongelma, koska muutakaan mekanismia ei ole esitetty. Niin kauan kuin tämä havainto on luotettava ja ei ole toisia havaintoja, joka muuttaisi tämän ymmärryksen jotenkin radikaalisti, pitäisi tieteen avoimesti myöntää, että evoluutiolle ei ole tunnettua mekanismia, joka olisi voinut tuottaa ihmisen DNA:n.

Joillakin on sellainen näkökanta, että Jumala loi evoluution ja sen avulla kaiken elollisen. Edellinen huomioiden ensimmäinen vaihtoehto tälle olisi, että joko Jumalan olisi pitänyt ylläpitää ja suojella aktiivisesti epämuodostuneita, vajaita sekasikiöisiä ihmisen esi-isiä, joista vähitellen olisi tullut nyky-ihminen. Enkä tarkoita, että esi-isiltä olisi tällöin uupunut jokin kyky (kuten puhekyky), vaan että ne olisivat oikeasti olleet elinkelvottomia ilman aktiivista holhousta. Tällöin Jumalasta tulisi julma kokeilija, joka näkemiensä lopputulosten kautta pikkuhiljaa parantaisi eliöitä, eikäi osaisi etukäteen sanoa millaisella muutoksella tulee mikäkin lopputulos ja kaikesta tästä ymmärtämättömyydestä huolimatta hänen pitäisi olla pätevä ylläpitämään näitä sekasikiöitä.

Toinen vaihtoehto olisi, että Jumala olisi lisännyt tietoa DNA:han isoina kokonaisuuksia, hyppäyksellisesti, niin että elossa olevat olisivat aina toimivia kokonaisuuksia. Tätä tukisi se, että fossiileista ei ole löytynyt kuin valmiita ehjiä ja toimia rakenteita, ei puolivalmiita. Mutta nämä hyppäykselliset kehitysaskeleet olisivat pitäneet olla niin suuria, että luomisen kannalta ei olisi ollut yhtään vaikeampaa luoda kaikkea tietoa kerralla. Molemmissa tapauksissa (kerralla luotu tai hyppäyksellisesti luotu) tarvitaan täydellinen ymmärrys koko tietorakenteesta, kaikista sen nyansseista ja päällekkäisyyksistä sekä monimerkityksistä. Se jolla olisi kyky suunnitella nämä hyppäykset, olisi myös kyky suunnitella kaikki alusta asti kerralla ja käynnistää tämä biologinen koneista vasta sitten kun kaikki on valmiina. 

Tällöin ei myöskään puhuttausi evoluutiosta, vaan vaiheittaisesta luomisesta.

16. Seikkailuni Codonien Valtakunnassa - Viimeinen Naula

Muutama vuosi sitten lähdin tutkimusmatkalla pitkän ajan jälkeen valtakuntaan, jonka olin jo ehtinyt kutakuinkin unohtamaan.  Millainen se DeoksiriboNukleinAcid oikein olikaan. Innostuin tosissani siitä, mitä tästä codonien* ja muiden outojen käsitteiden valtakunnasta löysin. Syy innostukseen oli, että monet  tämän valtakunnan käsitteet olivat minulle entuudestaan hyvin tuttuja aivan toisesta maailmasta.

Codon - kolme nukleotidia

Kolmisenkymmentä vuotta on tullut pyörittyä tässä toisessa maailmassa tietokoneiden ja ohjelmoinnin ympärillä. Erilaisia tietojenkäsittelyn arkkitehtuureja on tullut vastaan kymmeniä (tietokoneissa arkkitehtuuri on vähän samanlainen käsite kuin arkkitehtuuri yleensäkin, erilainen tyyli suunnitella rakennuksia käyttäen eri materiaaleja: puutalo, tiilitalo, elementtitalo, linna, huvila, rivitalo, kerrostalo …) .

Uuden kielen ja kulttuurin opettelu

Nyt kun katsoin uudelleen DNA maailmaa yhtäkkiä sen käsitteet alkoivat aueta ihmeellisesti sen kokemuksen kautta, mitä minulle oli tullut ohjelmoinnista ja tietojenkäsittelyn maailman arkkitehtuureista. Edellistä asiaa tutkiessani tiesin jo mitä seuraavan kulman takana on.

Suurin vaikeus oli ymmärtää se kieli, millä tutkijat puhuivat, koska se oli erilaista kuin mitä tietojenkäsittelytieteessä käytetään. Kuitenkin taustalla olevat käsitteet yksityiskohtia myöden ovat samoja. Esimerkiksi ennen kuin löysin, että ns. roska-DNA:lle täytyy olla käyttöä, tiesin, että mitä todennäköisemmin siinä pitää olla logiikkaa, sääntöjä. Näin koska tämä merkittävä osuus puuttui siitä osuudesta, mitä esiteltiin geeneissä olevan. Kokemukseni tietojenkäsittelystä kertoi, että kuva ei ole täydellinen ellei kaikkia paloja ole olemassa.

Oli kuin olisin mennyt tuttuun maahan, mutta siellä olisi puhuttu ja kirjoitettu vierasta kieltä.

Intuitiivisesti etenin seuraten niitä oppeja, mitä olin saanut tietotekniikan kautta. Oletin, että varmasti en ole ensimmäinen tätä maailmaa tältä kantilta katsova. Totuus kuitenkin paljastui, sillä olin pienessä vähemmistössä. Aika harva biologi omaa tietojenkäsittelytieteen taustaa. Tästä johtuen myös käytettävä tieteen kieli on erilainen.

Biologien koulutus painottaa sitä, että tämä DNA:n tietojenkäsittelyjärjestelmä on tullut itsestään ja sattumalta, joten silloin järjellinen selitys käsitteille ja mekanismeille uupuu. Sen sijaan kaikelle keksitään evoluutio-opin mukainen itsestään syntyminen, jolloin asian todellinen merkitys ei avaudu. Jos he lähestyisivät DNA:n tietojenkäsittelykoneistoa siltä kannalta, että miten se on suunniteltu, ymmärrys kasvaisi paljon nopeammin. Suunnittelutausta ja suunnittelijan ajatukset tietojenkäsittelyarkkitehtuurista auttavat ymmärtämään järjestelmää paremmin.

DNA:N Ohjelmointi

Onneksi ihan viime vuosina on tullut sellaisia suuria havaintoja ja keksintöjä, jotka ovat pakottaneet paatuneimmankin tutkijan avaamaan silmänsä: kyseessä todella on täydellinen tietojenkäsittelykoneisto. Näin monet tietojenkäsittelyn maailman käsitteet ovat auttaneet avaamaan ymmärrystä DNA:sta.

Onpa jopa menty niin pitkälle, että on tehty ohjelmointiympäristö, jolla voidaan ohjelmoida bakteerien DNA:ta, ei uusia rakenteita, vaan uutta logiikka, uutta päättelyä bakteerin sisään. Ohjelmointi toteutetaan samaan tyyliin kuin ohjelmoidaan logiikkaa teollisuusrobotteihin. Jopa ohjelmointikieli on sama kuin elektroniikassa olevien pienien mustien piirien ohjelmoinnissa käytettävä - ei siis samanlainen vaan täysin sama. Jos olet ohjelmoinut mikropiirejä, osaat kirjoittaa koodia bakteerille.

Näin on tullut osoitetuksi, että DNA voi olla kokonaan ohjelmoitu ja sitä kautta suunniteltu. (Kysymys vain kuuluu, missä on lähdekoodi? Kaikki ohjelmointia harrastaneet ymmärtävät tämän kysymyksen moniulotteisuuden ja maagisuuden hetken mietittyään.)

Älä sotke asioita!

Ohjelmoinnissa on joitakin sääntöjä, mitä ei ole hyvä rikkoa, jos haluat tehdä sellaisen ohjelman, mitä on mahdollista muuttaa myöhemminkin. Yksi niistä on, että älä koskaan sotke käsitteitä keskenään. Älä koodaa datan (rakenteen) joukkoon logiikkaa, vaan pidä ne selkeästi erillään.

Tämä periaate on niin perustavanlaatuinen, että jopa DNA:n tutkijat olettivat tämän olevan näin myös DNA:ssa. Vasta vuonna 2013 havainnot ajoivat hyväksymään päinvastaisen. 

Viimeksi kirjoitin DNA:n päällekkäisistä lukukehyksistä. Tämä asia on vielä monikerroksisempi mitä silloin kerroin. Sillä sen lisäksi, että tietystä DNA:n pätkästä tehdään erilaisia proteiineja monessa kerroksessa, siihen samaan proteiinia koodaavaan tietoon voi olla upotettuna myös osoite (binding section), joka kertoo, että keskeltä tätä toista proteiinia alkaa joku muu proteiinikoodaus (tai tieto).

Tätä on hiukan vaikea selvittää, jos et ole ikinä ohjelmoinut, mutta yritetään. Tiedät, että jokaisella talolla on katuosoite. Mitä jos katuosoitteeseen olisi myös piilotettu tieto siitä, miten talo on rakennettu. En tiedä miten, mutta jotenkin. tämän kaltaisesta salakirjoituksesta on kysymys. Nyt jos (satunnaisesti) muutettaisiin (mutaatio) tätä rakennusohjetta, niin katuosoitekin muuttuisi. Ja tämän jälkeen posti ei enää löytäisi perille!

Toinen esimerkki kaksoiskoodauksesta: jokaisella meillä on sosiaaliturvatunnus. Se kertoo osoitteen, jossa tietomme ovat tietokoneissa ja arkistoissa. Sen lisäksi siihen on koodattu syntymäaikamme. Jos nyt tätä osoitetta muutettaisiin satunnaisesti, niin syntymäaikammekin muuttuisi! Se on siis osin muuttumattomaksi suunniteltu (sinänsä sosiaaliturvatunnuksen loppuosaa voitaisiin muuttaa - näin on myös DNA:ssa, osia siitäkin voidaan muuttaa, on suunniteltu muunneltavaksi).

Suurin piirtein samasta on kysymys, jos tällaiselle DNA:n alueelle osuu mutaatio: kaikki hajoaa käsiin. Jokainen ohjelmoija tietää, että tällaisen monikerrosteisen ohjelman muuttaminen on käytännössä mahdotonta rikkomatta jotain toisaalla.  Miten siis sattuma saisi sitä muutettua, jos se ei onnistu ammattitaitoisilta ohjelmoijiltakaan?

Viimeinen naula

Kun tämän edellisen ymmärsin, tulin lopulta täysin vakuuttuneeksi, että evoluutiolla ei todellakaan ole mitään mekanismia, joka synnyttäisi uutta tietoa. Ja jos ei ole mekanismia, se ei ole tieteen fakta. Sen lisäksi, että evoluutiota ei luonnossa tapahdu, se ei vain voi tapahtua edes teoriassa. Se on vastoin kaikkea sitä, mitä ymmärrämme tietojenkäsittelytieteestä. Evoluutio ei vain voi johtaa kehittyneempiin rakenteisiin, vaan vain rikkoutuneisiin rakenteisiin. On olemassa vain devoluutiota. (Ja tämän kautta tosiaan voi syntyä uusia lajeja - tästä paljon lisää vähän myöhemmin.)

Ja tällaisen kerrosteisen koodin rakentamisessa pitää osata asiat atomitasolta ekosysteemitasolle. Vain kaikki tietävä, kaiken osaava ja kaikkea hallitseva Jumala pystyy tähän.  Ja menee vielä kymmeniä vuosia ennen kuin ymmärrämme, miten DNA todella toimii.

DNA on niin ristiinneulottu kokonaisuus, jossa kaikki riippuu kaikesta, että se voidaan saattaa toimimaan vain "kerralla kuntoon" periaatteella. Sen kokoaminen vaiheittain olisi vielä haastavampaa. Se on kokonainen toimiva paketti, joka alun perin oli täydellinen. Sitten tapahtui jotain, joka alkoi rikkomaan sitä (tästä myöhemmin).

Voimme DNA:sta ottaa oppia osittain ja esimerkiksi kehittää yhä parempia tietokoneita. Mutta DNA:n muuttaminen on hyvin vaarallista, koska me emme tiedä kaikkea kaikesta.

Tässä linkki videoon, jossa kaksoiskoodausta esitellään havainnollisesti. Huomaa myös miten siinä sama aminohappo koodataan kahdella eri tapaa, jotta osoitteeseen saadaan oikea koodaus. Tämä on siis saman kaltainen kuin edellisessä blogissa oleva tiivistetty koodausesimerkki. Designs in DNA

Suosittelen kertaamaan tämän edellisen blogin, jos se jäi välistä:

http://mistametulemme.blogspot.fi/2017/01/15-nerokkain-kieli.html

*) Codon on kolmen nukleotidin (eli kolmen tikapuiden puolan A, T, C, tai G) kokonaisuus, joka määrittää mikä aminohappo valitaan proteiinin valmistamisessa.

15. Nerokkain kieli

Ihminen pystyy helposti löytämään ongelmia monista kielistä, jopa sellaisista teknisistä kielistä kuin tietokoneen ohjelmointikielet, joita on lukuisa määrä kehitetty ja aina vain kehitetään uusia jonkun mielestä parempia. Sen sijaan DNA:n koodikielestä ei ole heikkouksia keksitty. Teoreetikot ovat yrittäneet todistaa, josko se olisi jopa täydellisin mahdollinen koodikieli. Ei ole ihan tavallista matematiikkaa ja ohjelmointia se, miten DNA koodikieli on rakennettu. Sukelletaanpa sen perusteisiin.

Elämän käyttämiä aminohappoja on 20 erilaista ja ne koodataan kolmen nukleotidin (tikapuun puolan) pätkillä. Yhteen nukleotidiin on neljä eri vaihtoehtoa. Eli kolmella "bitillä" voidaan koodata 4*4*4 = 64 eri vaihtoehtoa. 

Nukleotidit kolmen erissä vastaavat aminohappoja

Miten on ratkaistu, että 64:stä vaihtoehdosta aina saadaan jokin vain 20:stä eri aminohaposta? Siten että useampi eri kolmen bitin koodi (tripletti, codon) koodaa samaa aminohappoa. Esimerkiksi CCT, CCC, CCA ja CCG kaikki koodaavat proliini nimistä aminohappoa. Alla olevassa taulukossa kohta 2/2.

Taulukossa näkyy mitkä kolme koodia (codon) vastaavat mitäkin aminohappoa

Miksi näin? Toisaalta tämä tekee sen, että mutaatio ei välttämättä muuta aminohappoa lainkaan, sillä tässä esimerkkitapauksessa viimeinen nukleotidi tripletistä voi muuttua miksi tahansa ja aina tulee sama proliini aminohappo. Eli proteiini ei muutu mitenkään. Viimeisen nukleotidin mutaatio on siis täysin neutraali tälle proteiinille. Mutta tämä ei ole ainut syy tällaiseen nelinkertaiseen koodaukseen.

DNA:ta voidaan lukea monella eri tapaa. On havaittu, että sitä luetaan kahteen eri suuntaan ja luku voidaan aloittaa mistä tahansa, mutta selkeästi määrätystä kohdasta. Päällekkäisiä lukukehyksiä voi olla jopa kymmenen.

Nuolen osoittamaa nukleotidia käytetään monessa eri lukukehyksessä

Eli vaikka aminohappoja koodataan kolmen pätkissä, niin tietyssä tapauksessa sama nukleotidi on ensimmäinen bitti, mutta toisessa tapauksessa toinen, riippuen siis mistä kohtaa lukeminen on alettu. Alla olevan esimerkin mukaisesti.

Esimerkkikoodi:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

C A T T A T G A T A A …

Kun lukeminen aloitetaan kohdasta 1, saadaan CAT, TAT, GAT, …

Kun lukeminen aloitetaan kohdasta 2, saadaan ATT, ATG, ATA, …

Kun lukeminen aloitetaan kohdasta 3, saadaan TTA, TGA, TAA, …

Yhdessä nämä kaksi asiaa (64/20 koodaus ja useat lukukehykset) muodostavat äärimmäisen nerokkaan tiedon pakkauksen. Näin vähäisellä määrällä DNA:ta voidaan tehdä todella monia erilaisia lopputuotteita, proteiineja. siksi ihmisellä voi olla lyhyempi DNA kuin sipulilla, mutta silti ihminen on biologisesti monipuolisempi. Tämän päällekkäisen rakenteen suunnitteluhaaste helposti ylittää ihmisen kyvyn rakentaa tietoa. Voimme lukea sitä ja oppia siitä, mutta voimmeko koskaan täydellisesti ymmärtää sitä?

Otetaan esimerkki asiaa selventämään:

Haluat koodata proliini aminohapon, se alkaa aina CC ja kolmas nukleotidi voi olla mikä tahansa. Valitset satunnaisesti G.

Mutta haluat koodata sitten glutamiinin (joka koodataan joko CAA tai CAG) alkaen toisesta lukukehyksestä edellisestä proliini koodauksesta (CCG) eli alku mikä sinun pitäisi käyttää siitä on CG, kun pitäisi olla CA. Koska proliini voitiin koodata myös CCA, vaihdat proliinin koodauksen tähän, jotta saat glutamiinin koodaukseen oikean alun toisesta kirjaimesta eli CA ja lisäät perään toisen A:n (CAA). Nyt olet koodannut kaksi aminohappoa vain 4:llä merkillä (CCAA)! (Näitä aminohappoja voidaan käyttää vain eri proteiineissa, koska RNA rakentuu aina kokonaisista 3 nukleotidin jaksoista.)

Jos olet taitava DNA:n suunnittelija, voit näin pelata näillä koodausvaihtoehdoilla rakentaen satoja tai tuhansia aminohappoja pitkiä ketjuja jopa kymmenessä erilaisessa päällekkäisessä lukukehyksessä! Mutta sinun on silloin todella oltava älykäs ja tiedettävä ihan kaikki mitä olet tekemässä ja osattava laittaa miljoonia nukleotideja oikeaan järjestykseen yhdellä kertaa. 

Koska ymmärryksemme ainakin vielä pitkään tulee olemaan vajavainen, on myös hyvin vaarallista alkaa muuttamaan DNA:ta. Sillä muuttamalla tietyn kohdan saamme yhteen lukukehykseen haluamme muutoksen. Mutta esimerkiksi jos poistamme perinnöllisen sairauden yhdestä lukukehyksestä, saatamme tehdä vielä suuremman virheen toiseen lukukehykseen, jota emme vielä ole havainneet.

Tämä on tietokoneohjelmien ohjelmoinnissa hyvin tunnettu ja tavallinen ongelma. Yhden virheen korjaus saattaa aiheuttaa pahemman virheen toisaalla.

Kaikki edellinen tarkoittaa myös, että satunnaisen mutaation mahdollisuudet saada aikaan jotain kehittyneempää pienenivät juuri kymmenkertaisesti verrattuna siihen, että olisi vain yksi koodaus yhdessä paikassa. Sillä vaikka muutos olisi jollain tavalla positiivinen yhdessä lukukehyksessä, on todennäköistä, että se on haitallinen kaikissa muissa!

Myös tämän takia näyttää siltä, että mutaatiot eivät saa aikaiseksi uusia rakenteita, vaan vain rikkovat olemassa olevia. Tämä taasen tarkoittaa, ettei evoluutiolla ole mekanismia. Mekanismin uupuminen taas tarkoittaa, että evoluutio ei kehitä mitään uutta.

Jos nyt kävi niin, että tästä blogista et paljon ymmärtänyt, niin ei se mitään. Otsikossa oli syvin sisältö. DNA koodi on nerokkaasti suunniteltu. Miten siis ehkä jopa nerokkain mahdollinen koodi syntyisi sattumalta ja itsestään? Luulisi että sattuman tuloksena on sattumanvarainen koodi, josta ihminen nopeasti havaitsee älykkyydellään parannusehdotuksia. Kukaan ei ole toistaiseksi pystynyt osoittamaan DNA-koodissa heikkouksia, joita voisi parantaa.

Todisteet kumuloituvat. Sattuma ei ehkä ollutkaan se, joka kehitti uutta, vaan se ainoastaan tuhoaa olemassa olevaa. Tämän tuhoamisen avulla voi syntyä, kumma kyllä, uusia lajeja, mutta siitä joskus myöhemmin lisää.

Tässä videossa päällekkäisten lukukehysten havainnollistamista lisää:

https://youtu.be/Bm67oXKtH3s?t=662

HUOM: Edellisessä blogissa (http://mistametulemme.blogspot.fi/2017/01/14-koneenrakennusta-komponenteista.html) käytiin läpi yksi käsite miten 25 000 geenistä saadaan yli 100 000 proteiinia. Myös nämä päällekkäiset lukukehykset auttavat ratkaisemaan tätä samaa haastetta.

14. Koneenrakennusta komponenteista

Ihmisellä on noin 25 000 geeniä, joiden pitäisi koodata proteiineja. Kuitenkin ihmisellä on havaittu satoja tuhansia eri proteiineja. Miten tämä on mahdollista? (Jos geenit ja proteiinit ovat unohtuneet katseleppa noita aikaisempia blogeja 5-9 http://mistametulemme.blogspot.fi/2016_10_01_archive.html )

Mennään hetkeksi koneenrakennuksen puolelle ja mietitään, miten autoja kokoonpannaan osista. Yksikään autonvalmistaja ei enää tänä päivänä valmista kaikkia osiaan itse. Esimerkiksi istuimet tulevat valmiina alihankkijalta, samoin ikkunat, peilit, valot, vivut, kytkimet, radiot, vanteet, renkaat jne. 

Vaihtoehtoja samaan toimintoon

Vaikka yhdellä autonvalmistajalla on monta eri mallia, näyttävät ne hyvin samanlaisilta ja käyttölaitteetkin ovat hyvin samanlaisia. Sama radio, ilmastointilaitteen kytkimet ja mittaristo on käytössä useammassa eri mallissa. Lisäksi samaan toimintoon on erilaisia vaihtoehtoja eli vaikkapa radiosta on eri vaihtoehtoja äänentoiston laadun mukaan, samoin moottoreista, vaihteistoista, vanteista ja lisävarusteista ylipäätään.

Matemaattisesti tämä menee niin, että pienestä määrästä alikokoonpanoja voidaan koota suuri määrä erilaisia autoja. Jos vaikka moottorivaihtoehtoja on 4, vaihteistoja 3 ja istuimia 4 niin yhteensä on vain 11 eri osakokoonpanoa, mutta erilaisia loppukokoonpanoja eli vaihtoehtoisia autoja on 4 * 3 * 4 = 48. Voimme siis nähdä, että uudelleen käyttämällä eri alikokoonpanoja eri yhteyksissä päästään helposti useisiin erilaisiin lopputuotteisiin.

Sama osakokoonpano eri 'proteiineissa' 

Sama toimii ihmisen DNA:ssa. Pitkään luultiin, että geenit ovat aika kiinteitä ja vastaavuus proteiineihin on 1:1 eli yksi geeni tuottaa yhden proteiinin. Nykyisin tästä on luovuttu ja geenin määritelmä onkin vähän epämääräinen. Yhtä geeniä käytetään useassa eri proteiinissa. Geenistä onkin tullut ikään kuin alikokoonpano. Riippuen siitä, missä elimessä solu on, DNA poimii eri jaksoja proteiiniin.

Oikeiden alikokoonpanojen yhdistäminen vaatii paljon kirjanpitoa ja logiikkaa. Tarvitaan osoitetieto, joka kertoo missä kohtaa DNA:ta on mikäkin proteiinin osa.

Tietotekniikassa tällaista ohjaustietoa kutsutaan meta-tiedoksi tai tietoa-tiedosta. Eli käytännössä DNA:ssa kaksi eri jaksoa ovat riippuvaisia toisistaan. Toinen "tietää", mikä jakso tulee hänen jälkeensä ja toimii siten DNA-koneistolle osoitelappuna. DNA logiikka osaa näin poimia 'alikokoonpanogeenin' mukaan proteiinien valmistukseen.

Jos hetken ajattelet tämän ohjaustiedon (meta-tiedon) alkuperää evoluutio-opin mukaisesti (syntynyt satunnaisesti), niin huomaat sen mahdottomuuden. Evoluutio-oppi ei anna mitään muuta mekanismia kahden toisistaan riippuvan tietotyypin rakentamiseen ja loogiseen yhteenliittämiseen kuin satunnaiset mutaatiot. Miten meta-tieto ja sitä vastaava erillään oleva proteiinia koodaava tieto syntyivät sattumalta yhdessä, niin että meta-tieto ihan oikeasti kuvaa sitä, milloin koodaavaa tietoa pitää käyttää? Eikö juuri tällaisiin rakenteisiin tarvita ulkopuolinen suunnittelija? Miten tällainen voisi tapahtua eriaikaisilla satunnaisilla nukleotidimuutoksilla sattumalta? HUOM: mutaatiota proteiinissa ei voi testata eli altistaa luonnonvalinnalla ellei ohjaustieto ole olemassa ja käskemässä proteiinin valmistumista.

Toinen ongelma on, että vaikka alikokoonpanoon osuva mutaatio olisi hyödyllinen yhdessä proteiinissa, saattaa se olla haitallinen toisessa valmiissa kokonaisessa proteiinissa. Eli jälleen päästään siihen, että mutaation mahdollisuus luoda uutta heikkenee ja sen todennäköisyys rikkoa jotain kasvaa.

Edellisessä blogissa (http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/12/13-ihminen-rapistuva-elio.html) kerroin, miten luonnonvalinta ei pysty kehittämään mitään uutta. Ja sitä edellisessä miten helposti mutaatio rikkoo toimivan rakenteen (http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/12/12-mutaatiosta-mutantti.html). Nyt päästiin alkuun sen kanssa, miten yhä varmemmin mutaatio sotkee rakennusohjeita, ennemmin kuin kehittää niitä. Näin ne vain todisteet kumuloituvat. Miten elämä on oikein voinut kehittyä?

Tällä videolla näkee havainnollisesti muutamia vaihtoehtoja miten näitä "osakokoonpanoja" muodostuu (englanniksi alternative splicing). Videosta vain 90 sekuntia kuvaavat tätä, loppu on asiaa, jota käsittelemmä myöhemmin, joten voit jättää sen myöhemmäksi.

Designs in DNA



Lopuksi vielä yksityiskohtaisempi havainnekuva tästä, joka tunnetaan nimellä alternative splicing: