DNA on pitkä
leveyteensä nähden ja vielä kierretty itsensä ympäri, ikään kuin köysi. Mitä
jos se menee solmuun - sellaiseen sykkkyrään, ettei enää selvää ota? Voiko se
ylipäätään mennä solmuun? Kyllä voi ja se haittaa solun toimintaa.
DNA:lle käy vähän
kuin narulle, kun sitä koko ajan availlaan eri paikoista, se menee sykkyrälle
toisesta päästä.
Bakteerin
rengasmainen DNA on tumattomassa solussa ja siellä se saattaa kiertyä lenkille
itsensä ympäri. Tällöin syntyy risteyksiä, jotka haittaavat sitä pitkin
kulkevien proteiinikoneiden toimintaa.
 |
| Mikroskooppikuva kiertyneestä bakteerin DNA:sta. |
Mutta ei hätää -
tähän on olemassa kone, solmunavaajakone. Tämä hämmästyttävän yksinkertainen
proteiini osaa katkaista DNA:n ja liittää sen taas yhteen risteävän DNA:n toisella puolella niin, että kierre
oikenee.
Tämä korjauskone on ihan normaalia insinöörimekaniikkaa, tosin nano-koossa:
- Kone kiinnittyy DNA:han.
- Se leikkaa toisen säikeen auki ja ottaa toisesta kiinni.
- Se laskee ehjän säikeen leikkauksen läpi pitäen koko ajan kaikista kohteista kiinni.
- Se liittää auki leikatun taas yhteen.
Kaapelin kaivajille
tuttu ongelma. Jos uusi kaapeli pitää maahan laskiessa laskea toisen risteävän
kaapelin alle, pitää jompikumpi katkaista ja liittää taas yhteen.
Tämän koneen
suunnittelijan on täytynyt tuntea mekaniikkasuunnittelun perusteet. Koneen
rakentajan taas on täytynyt tietää paljon muutakin. Toimiva ja yksinkertainen kone.
Bakteeri
on se elämän muoto, mistä kaikkien muiden olisi pitänyt kehittyä evoluutio-opin
mukaan. Bakteeri itse ei kuitenkaan selviä ilman näitä solmunavaajia. Mistä
bakteeri sai tiedon ja ymmärryksen, että DNA on solmussa ja miten se näki, että
miten se solmu pitää avata? Millaisia satunnaisia välivaiheita oli, ennen kuin
tämä kone oli valmis ja miten bakteeri selviytyi ennen sitä?
Oletetaan,
että se selviytyi, mutta ei niin hyvin ja sitten ilmestyi tämä uusi versio
bakteerista, jolla oli nämä koneet ja se elinvoimallaan voitti vanhat versiot.
Tämä tarina voisi olla looginen, mutta se ei ratkaise sitä, miten tämä kone syntyi
sattumalta, eikä sitä miksei voida havaita miljoonia välivaiheita ja
puolivalmiita solmunavaajakoneita. Sillä vaikka yksi solmunavaajaproteiini
olisi jo olemassa, ei ole mekanismia, joka estäisi uusia prototyyppejä
rakentumasta. Tällöin puolivalmiita kehittymässä olevia koneita pitäisi olla
tuhansittain tulossa.
Sen
sijaan on paljastunut, että näitä toboisomereiksi kutsuttuja koneita on useita
hieman erilaisia eri eliöillä. Kaikki ne toimivat tehtävässään suunnitellusti.
Jos eliöt olisivat tulleet toisistaan, mikä olisi saanut aikaiseksi
toboisomerin muuttumisen toisenlaiseksi? Ja miten solu olisi selviytynyt sinä
aikana kun tämä proteiini koki muodonmuutostaan toimimattomien välivaiheiden
kautta?
Evoluutio-oppi
tarjoaa luonnonvalintaa ratkaisuksi kaikkeen, mutta miten luonnonvalinta toimi
solun sisällä hyläten huonoja solmunavaajia? Jonkun olisi pitänyt ohjata
prosessia, jonkun olisi pitänyt seurata, että aukesiko solmu, jonkun olisi
pitänyt testata avaajan toiminallisuus ja katsoa asiaa ulkopuolelta. Mutta
eihän siellä sellaista testaajaa ole. Ainoa testi on, että DNA meni niin
mutkalle että solu kuoli. Silloin ei puolivalmis avaaja jatka kehittymistä,
vaan häviää olemasta. Avaajan toiminnallisuuden voi nähdä solun ulkopuolelta ja
voi todeta sen ratkaisseen asian, mutta ei ketään tai mikään solun sisällä. Sen
toimivuus ei ole suoraan todettavissa eliön elinkelpoisuudesta, vaan ainoastaan
päättelemällä, että ongelma oli juuri sotkeutumisessa. Solun kuolemaan johtava
ongelmahan olisi voinut olla missä tahansa muuallakin.
On
siis eri asia eliöpopulaation sopeutua vaikkapa kylmempään ilmaan kuin ratkoa
tällainen mutkan takana oleva ongelma. Ihminen mikroskoopin läpi katsellessa
pystyy helposti sanomaan aukesiko solmu vai ei, mutta solu itsessään tähän ei
pysty. Solun suunnittelija tiesi ongelman ja suunnitteli siihen ratkaisun
tietäen että se myös toimii.
Tässä
vielä video aiheesta:
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti