Loiko Jumala Elämän?

Kysy proteiinilta

Kirjoittaja: Thomas Heinze
Alkuperäisjulkaisu: Creation 28(3):50–52, kesäkuu 2006
Kääntänyt Luominen.fi

Suurimmalle osalle lukion oppilaista opetetaan koulussa, että elämä alkoi, kun salamat läpäistessään tietynlaisen ilmakehän muodosti kemikaaleja, joita kutsutaan aminohapoiksi. Näistä taas rakentuvat proteiinit, solujen pääasialliset aineosat. Vuonna 1953 Stanley Millerin suorittama kuuluisa testi osoitti, että joitakin aminohappoja pystytään todellakin synnyttämään tällä tavalla.

On kuitenkin yksi asia saada kokoon rakenneosat, mutta aivan eri asia saada ne rakentamaan. Oletettavasti nämä aminohapot konsentroituivat meressä orgaanisessa liemessä, jossa ne yhdistyivät toisiinsa muodostaen proteiineja. Sitten nämä proteiinit jotenkin ajautuivat yhteen DNA:n kanssa muodostaen ensimmäisen yksinkertaisen solun, tai näin asia ainakin ilmaistaan. Monet, jotka uskovat, että elämä alkoi ilman Luojaa, olivat ensialkuun vakuuttuneita tästä väittämästä. Nykyään jopa ateistit irtisanoutuvat tästä näkemyksestä. Miksi?

• Aminohapot eivät konsentroidu meressä. Ne hajaantuvat.
• Aminohapot tulisivat merkittävissä määrin muiden kemikaalien kontaminoimiksi, mikä estäisi niitä muodostamasta proteiineja.
• Eivätkä edes puhtaat aminohapot (älykkään orgaanisen kemian asiantuntijan valmistamat) muodosta proteiineja luonnonolosuhteissa. Itseasiassa käy juuri päinvastoin—proteiinit hajoavat aminohapoiksi.¹
• Millerin aminohappoja oli yhtäläinen määrä ‘oikeakätisia’ ja ‘vasenkätisiä’ aminohappoja. Elävät olennot käyttävät ainoastaan vasenkätisiä.²
• Jos puhtaat vasenkätiset aminohapot kykenisivät yhdistymään, ne eivät voisi olla oikeassa järjestyksessä.³ Elävissä olennoissa tämä järjestys on koodattu DNA:han, jota lukee monimutkainen koneisto—joka itsessään jo edellyttää olemassa olevia proteiineja.⁴
• DNA ja sen rakenneosat nimeltään nukleotidit eivät nekään muodostu spontaanisti.⁵

Argumentti, joka vakuutti useat siitä, että elämä ei tarvitse Luojaa, oli virheellinen jokaiselta osa-alueelta lukuunottamatta ensimmäistä: joitakin aminohappoja voi muodostua luonnossa. Hiljainen vallankumous on vallannut sijaa muutamien viime vuosien saatossa. Toinen kemikaali on syrjäyttänyt proteiinit ja saanut osakseen yleisen suosion. Vihdoinkin, jopa koulukirjat myöntävät, että proteiinit eivät voineet muodostua orgaanisessa liemessä:

‘Tiedemiehet eivät ole onnistuneet saamaan aikaan veteen liuenneiden aminohappojen yhdistymistä niin, että ne muodostaisivat proteiineja. Energiaa vaativat aminohappoja liittävät kemialliset reaktiot ovat täysin käänteisiä eikä niitä esiinny spontaanisti vedessä. Suurin osa tiedemiehistä ei kuitenkaan enää väitä, että ensimmäiset proteiinit olisivat muodostuneet spontaanisti. Sen sijaan he nykyään esittävät, että alkuperäiset makromolekyylit koostuivat RNA:sta ja että myöhemmin RNA katalysoi proteiinien muodostumisen.’⁶

Kertomukset ovat muuttuneet, mutta keskeinen oppi, ‘elämä ei vaatinut älyllistä Luojaa’, on säilynyt samana. Mutta tämä uusi ehdotus, ‘alkuperäiset makromolekyylit koostuivat RNA:sta ja RNA myöhemmin katalysoi proteiinien muodostumisen’, on väärä. RNA:ta, kuten DNA:kaan, ei muodostu jo elävien solujen ulkopuolella!^7,8,9

Mitä tahansa kukin uskoo alkuperästään, niin proteiinit ovat pääsiallisia elävien solujen ainesosia ja sellaisenaan ansaitsevat tulla otetuksi huomioon. Suurimmalla osalla ihmisistä ei ole mitään käsitystä esittämiensä todisteiden vahvoista tieteellisistä viittauksista, että elävillä olennoilla oli Älykäs Luoja.

Proteiinit ovat laskostuneet sopimaan

Suorittaakseen toimintonsa solussa jokaisen proteiinin tulee olla laskostunut oikein monimutkaiseen kolmiulotteiseen muotoon. Kun solu valmistaa uuden proteiinin, niin se laskostuu juuri oikeaan muotoon matkallaan määränpäähänsä solussa, mikä taas mahdollistaa sen yhdistymisen muihin proteiineihin tai sokereihin yms. Se on jokseenkin kuin tapa, jolla avain sopii lukkoon.

IBM on rakentanut maailman tehokkaimman supertietokoneen (nimeltään Blue Gene, valmistui vuonna 2005) käsitelläkseen proteiininen laskostumisen ongelmaa. IBM:n nettisivu selittää miksi:

‘Tieteellinen yhteisö pitää proteiinien laskostumista yhtenä merkittävimmistä ”suurista haasteista”—perustavanlaatuinen ongelma tieteessä … jonka ratkaisua voidaan edistää ainoastaan hyödyntämällä huipputehokasta laskentateknologiaa.

‘Proteiinit kontrolloivat lähes kaikkia ihmiskehon soluprosesseja. Sisältäen aminohappoketjuja, jotka ovat yhdistyneet kuten kettingin lenkit, proteiini laskostuu erittäin monimutkaiseen kolmiulotteiseen muotoon, joka määrittelee sen tehtävän. Mikä tahansa muutos sen muodossa muuttaa dramaattisesti sen toimintoa, ja pieninkin muutos sen laskostumisprosessissa voi muuttaa halutun proteiinin sairaudeksi.’¹⁰

Huolimatta saatavilla olevasta valtavasta laskentatehosta on arvioitu, että Blue Geneltä veisi silti noin vuoden viedä loppuun laskentansa ja muodostaa malli yksinkertaisen proteiinin laskostumisesta. Kuinka kauan elävältä solulta vie aikaa laskostaa yksi proteiini? Alle yksi sekunti!

Kuten yksi IBM:n tutkijoista oli aikaisemmin huomauttanut: ‘On kerrassaan ihmeellistä, miten yksinkertaisesti keho suoriutuu päivittäin näin monimutkaisesta ongelmasta.’¹¹

Esiliinat

Erikoistuneiden proteiinien, nimeltään chaperone/esiliina-proteiinit, on huomattu olevan elintärkeitä useiden proteiinien laskostumisessa. Ne liikkuvat juuri valmistettujen proteiinien kanssa solun sisällä paikkoihin, joihin proteiinien tulee sopia täydellisesti, mikäli ne aikovat toimia muiden niitä ympäröivien proteiinien kanssa. Matkalla esiliinat auttavat niitä laskostumaan oikealla tavalla ja tämän jälkeen auttavat niitä asettumaan paikoillensa. Kuinka sitten esiliinat itse laskostuvat oikein? Niillä itselläänkin on esiliinat! Täten evolutionisteilla on toinenkin ongelma: kuinka ensimmäiset esiliinat laskostuivat oikein ilman ennakkoon olemassa olleita esiliinoja?¹²

Tiedemiehet kykenevät yhdistämään aminohappoja laboratoriossa muodostaakseen joitakin pieniä proteiineja, mutta elleivät ne laskostu oikein, ne eivät kykene toimimaan elävissä olennoissa. Laskostumattomat proteiinit saattavat olla kemiallisesti samanlaisia, mutta ne eivät ole miniatyyri-spagettia parempia mitä tulee biologiseen toimivuuteen, ja vääränlainen laskostuminen voi aiheuttaa vakavan sairauden. Yksi esimerkki on ‘hullun lehmän’ taudille sukua oleva tappava Creutzfeldt–Jakobin tauti (CJD) ihmisissä.

Proteiinien osoittaminen

Kuva Wikipedia

Vaikka [elimistössä] voi olla miljardeja mahdollisia vääriä paikkoja joihin jokin proteiineista voisi kulkeutua, on vain erittäin harvoja paikkoja, ja toisinaan vain yksi, johon uusi proteiini sopii ja jossa se toimii. Ongelmana on, että proteiineja ei valmisteta siellä missä niitä käytetään, ja jokainen niistä on arvoton ennenkuin se on löytänyt tiensä paikkaan, johon se sopii. Kuinka proteiinit löytävät tiensä?

Vastaus on: ‘…vasta valmistetut proteiinit sisältävät aminohappoketjun, joka määrittää niiden lopullisen kodin.’¹³ Tämä aminohappojen ketju on yleensä lisätty hännäksi itse proteiinin muodostavan pidemmän aminohappoketjun päähän. Sitä on verrattu kirjekuoren osoitteeseen. Jos kirjeen laittaa postilaatikkoon ilman osoitetietoja, mikä mahdollisuus sillä on päätyä oikealle vastaanottajalle? Jokainen oikein laskostettu proteiini sopii ja yhdistyy oikein ainoastaan yhteen kohteeseen, joten kohteen tulee olla oikein osoitettu. ‘Proteiinin sijoittuminen väärin on kuitenkin vakavampaa kuin kirjeen hukkaaminen. “On sairauksia, joissa proteiinit ovat päätyneet soluissa vääriin kohteisiin.”’¹³

Vuonna 1999 lääketieteen Nobelin palkinto meni Dr Günter Blobelille Rockefellerin yliopistosta New Yorkista sen johdosta, että hän löysi aminohappojen osoitelaput, jotka ohjaavat jokaisen proteiinin oikeaan paikkaan solussa.¹⁴

Jotta ensimmäinen solu olisi voinut toimia, sillä ei pitänyt ainoastaan olla kykyä valmistaa proteiineja, vaan sen oli täytynyt ratkaista myös monimutkainen proteiinien oikeanlaisen laskostamisen ongelma sekä niiden osoittaminen juuri niihin kohtiin, joihin ne sopisivat ja joissa ne toimisivat. Pienet erehdykset missä tahansa vaiheessa voivat aiheuttaa sairauden.

Proteiinien asettaminen on- ja off tiloihin

Ei riitä, että solun proteiinit laskostetaan oikein ja lähetetään oikeisiin kohteisiin. Solu tarvitsee myös oikean määrän kutakin proteiinia. Jos se vain tekisi yhä enemmän ja enemmän kopioita mistä tahansa proteiinista, se kuluttaisi loppuun monet raaka-aineensa. Samanlainen ero on polttaa sopiva määrä puuta takassa taikka polttaa koko talo.

Lisäksi jos olisi edes yksi proteiini, jonka tuottamista solu ei kykenisi lopettamaan tuotettuaan niitä riittävästi, kyseinen solu olisi pian niin täynnä kyseistä proteiinia, että se ‘poksahtaisi’. Tästä syystä jokaisen proteiinin tuotannon täytyy olla käynnistettävissä ja lopetettavissa juuri oikealla hetkellä.¹⁵

Vaikka ensimmäinen solu olisi sisältänyt juuri oikean määrän oikeita proteiineja täydellisesti laskostuneina ja oikeissa paikoissa elämän alkamiseksi, sen olisi täytynyt korvata jokainen proteiini heti sen jälkeen kun kyseinen proteiini olisi kulunut loppuun.

Yksi kaikkein tärkeimmistä menetelmistä proteiinituotannon asettamiseksi ON- tai OFF-tilaan on ohjaavat DNA-sekvenssit. Ne ovat DNA:n jaksoja, joiden tehtävänä on kertoa solulle milloin aloittaa ja lopettaa monenlaisien proteiinien tuotanto. DNA ei kuitenkaan pysty käynnistämään tai lopettamaan proteiinituotantoa itse. Se toimii yhdessä erikoistuneiden proteiinien kanssa, joista jokainen sopii ohjaavan DNA:n nimenomaiseen jaksoon. Ohjaava proteiini laskostuu täydellisesti, niin että se sopii täsmälleen oikeaan paikkaan siinä DNA:ssa, jossa sen tulee toimia.Yhdessä ne muodostavat kytkimen.¹⁶ Ohjaavat DNA-sekvenssit tai ohjaavat proteiinit eivät kumpikaan toimi ilman toista. Molempien on täytynyt olla täydellisesti koordinoituina juuri kun ensimmäisen proteiinin tuotanto piti asettaa joko ON- tai OFF-tilaan.

Proteiinit ovat niin monimutkaisia, että ne eivät muodostu luonnossa missään muualla kuin elävissä soluissa. Solujen sisällä ohjeet proteiinien muodostamiseksi sisältyvät jo DNA:han. Sitten, mikäli proteiinin on tarkoitus suorittaa tehtävänsä, sen tuotannon täytyy olla tarkkaan säännösteltyä. Siitä huolimatta se ei tule toimimaan, ellei sillä ole oikeaa osoitelappua ja ellei se ole oikein laskostunut. Kaikkien näiden järjestelmien olisi pitänyt olla paikoillaan tai ‘ensimmäinen solu’ ei olisi toiminut. Nämä järjestelmät ovat kuitenkin vain jäävuoren huippu. Valitsin ne kuvaamaan niitä monia koordinoituja järjestelmiä, joiden olisi pitänyt olla olemassa ennen kuin ensimmäinen solu olisi toiminut.

Oppi siitä, että ensimmäinen solu ilmestyi spontaanisti ilman Luojan vaikutusta, pohjautuu esitieteelliseen myyttiin, jonka mukaan yksisoluiset olennot olivat yksinkertaisia. Tämä näkemys ei selvästikään kestä nykypäivän tiedon valossa, jonka mukaan solun DNA, RNA, kalvot ja proteiinit ovat äärimmäisen vaikeita valmistaa, ja kun proteiineja valmistetaan, niiden tulee olla oikein laskostettuja, osoitettuja ja käännetty joko ON- tai OFF-tilaan juuri oikeilla hetkillä. Yksikään näistä nerokkaista ratkaisuista ei voisi keksiä itseänsä, ja kuitenkaan mikään ‘ensimmäinen solu’ ei voisi olla olemassa ilman kaikkia niitä. Ilman erittäin älykästä Luojaa näin ei olisi voinut tapahtua.

Jumalan ratkaisu näihin monimutkaisiin ongelmiin oli itseasiassa verrattomasti parempi kuin maailman tehokkaimmalta supertietokoneelta odotetut. Ne muistuttavat meitä siitä, kuinka voimallinen ja älykäs Luojamme on. On vain luontevaa luottaa elämämme Hänen käsiinsä.