Explore
Also Available in:

Hätkähdyttävä DNA-kieli

Kirjoittaja

Alkuperäisjulkaisu: Creation 36(2) s.52–55 huhtikuu 2014
Julkaistu suomeksi: Luominen–lehti nro 16, s.34, 20 helmikuun 2015

DNAKuvitus ©iStock.com/BlackJack3D

Professori Richard Dawkins, johtava ateisti, on todennut, että DNA on evoluution vakuut­tavin todiste. Kirjas­saan Maailman hienoin esitys: Evo­luu­tion todisteet hän kertoo, että DNA-koodi (eli DNA-kieli) on sama kaikissa elämän­muodois­sa—hänen mukaansa tämä tosiasia ”on kaikkein selvin osoi­tus siitä, että elävät olennot pol­veu­tu­vat samasta esi-isästä.”1,2 Väite on kuitenkin hyvin harhaan­johtava, sillä tästä ”tosi­asias­ta” on paljon poik­keuk­sia—monet eliöt käyttävät koodin muun­nel­maa.3,4 Nämä poikkeu­kset ja koodin luonne itsessään muo­dos­ta­vat­kin yhden vahvim­mista väitteistä evo­luu­tio­teo­riaa vastaan.

DNA:ta on kaikissa kehomme soluissa, ja se on muodoltaan kuin kaunis kier­re­por­taik­ko. Askelmat (eli poikkipuut) ovat kuin aakko­stemme kirjaimia, jotka nousevat tai las­keu­tuvat portaita muo­dos­taen yhdessä merkityk­sellisiä sanoja. Ihmisen DNAssa on yhteensä noin kolme miljardia kirjainta, mikä on valtava määrä tietoa5—noin tuhannen Raamatun kokoi­sen kirjan verran.6 Siinä on esimerkiksi ohjeet vauvan raken­tamiseksi hedel­möity­neestä muna­solusta alkaen—kuinka sydän, keuhkot, aivot jne. kootaan. Tar­vit­sem­me DNA:ta aikuisinakin, sillä siinä ovat ohjelmat, joiden avulla elimis­tömme toimii.

Eräs DNA:n tehtävistä on säädellä useiden terveen elimi­stön kannalta välttä­mättömien val­kuaisai­neiden eli pro­teiinien valmis­tamista. Esimerkiksi veren hemo­globiini-proteiini on raken­net­ta­va erittäin huolel­lisesti, jotta se kykenee kuljet­ta­maan keuhkoista hap­pea kaikkialle kehoomme. Jotkut pro­teii­nit toimivat vasta-aineina, joiden avulla voimme torjua bak­tee­rien ja virusten hyökkäyksiä.7 Sormiem­me kynnet, samoin kuin hiuksemme, ra­ken­tu­vat keratiini-nimisestä pro­teii­nis­ta. Vaikka erilaisia proteiineja on ke­hos­sam­me satoja­tuhansia, ne kaikki koostuvat samoista amino­hapoiksi kutsutuista rakennus­palikoista. Ihmi­ses­sä (kuten useim­missa eliöissä) on vain 20 erilaista amino­happoa, jotka yhdis­tyvät toisiinsa muodos­taen ketjuja.8 Tyypillinen proteiini koostuu useista sadoista amino­hapoista. Pro­teii­nien erot ja hyvinkin erilaiset toi­min­not johtuvat amino­happ­oketjun amino­happojen järjestyk­sestä.

DNA:n ‘kirjainten’ järjestys on kuin kieli, jossa kullakin kirjain­yhdis­tel­mällä on oma merki­tyk­sensä. Suomen kielessä aakkosia on 29, DNA-kielessä vain neljä: A, C, T ja G. Näitä neljää kirjainta käyttämällä DNA määrää kunkin aminohapon paikan ket­jussa. DNA-kielessä kolmikirjaiminen ‘sana’ CAT tarkoittaa: ‘ketjuun seu­raa­vaksi histidiini-niminen amino­happo’; kir­jain­yh­dis­tel­mä GGT tarkoittaa: ‘ketjuun seuraa­vaksi glysiini-amino­happo’; kirjainyhdistelmä GTG tarkoittaa: ‘ketjuun seuraavaksi valiini-amino­hap­po’. ‘Sanojen’ muodostama ‘lause’ määrää amino­happojen asen­nus­jär­jes­tyk­sen. Näin CATGGTGTG tarkoittaa ‘kokoa käyttäen ensin histidiiniä, sitten glysiiniä ja tämän jälkeen valiinia’.

DNA:n nerokkuus

Monet ominaisuudet tekevät DNA-koodista hyvin hienos­tuneen.9 Yksi tällainen omin­ai­suus on keino, jolla se selviytyy kopiointi­virheistä. Samoin kuin tietokone kopioi ohjel­miston avulla tietoa kovalevyltä muistiin, niin myös DNA on kopioitava ennen käyttöä. (Kopio on itse asiassa hieman erilainen molekyyli nimeltään RNA.) Kopioi­taessa tulee virheitä, joiden seurauk­sena aminohappo voi päätyä väärään kohtaan ketjussa. DNA-kieli on kuitenkin määritelty mini­moimaan tällaisten virhei­den vaiku­tukset. Koodi on rakenteel­taan sellainen, että vaikka ko­piointi­vir­heen seurauksena valit­tai­siin väärä amino­hap­po, on tällä usein saman­tapaiset ominai­suudet ja lähes yhtä hyvä toimivuus kuin sen paikalle alun perin määrätyllä oikealla amino­hapol­la. Joskus taas kopiointi­virheestä huolimatta valitaan oikea aminohappo.

Ihmisten käyttämät kielet, kuten englanti, ranska ja latina, käyttävät kaikki eriävää koodia eli niissä kir­jain­ten erilaiset yhdistelmät merkitsevät samoja asioita. Suomeksi ‘ihmisen paras ystävä’ on koira, englanniksi dog, ranskaksi chien ja latinaksi canis. Samaan tapaan DNA-kielessä monien erilaisten koodien käyttö olisi ollut mahdollista, jolloin erilaiset kir­jain­yh­dis­tel­mät olisivat voineet määrätä erilaisia amino­happoja. Tämä johtuu siitä, että DNA-koodin kirjainten tai sitä lukevan ja tulkitsevan koneiston kemial­liset ominai­suudet eivät vaadi tietyn koodin käyttöä. Itse asiassa vaihtoehtoja olisi miljoonittain, ja kopiointi­virhei­den torjunnassa toiset olisivat toista parempia. DNA-kieles­täm­me tekee nerok­kaan sen käyt­tä­män koodin erin­omainen kyky mitä­töidä virheiden vaikutukset. Toisin sanoen se on optimoitua suunnittelua. Eräät tutkijat ovatkin arvelleet, että perus-DNA-koodi (jota ylivoi­maisesti suurin osa eliöistä käyttää) saattaa olla paras mahdollinen lukemat­tomista vaihto­eh­doista.10,11,12

Voiko evoluutio tuottaa tällaisen koodin?

Jotkut evoluutioon uskovat väittävät, että luon­non­valinnal­la voidaan selittää parhaan mahdol­lisen koodin synty. Heidän mukaansa mutaatiot olisivat muut­taneet koodia vuosi­miljoo­nien kuluessa, ja aina kun tämä olisi paran­tanut koodia, ‘kelpoi­simman eloon­jäänti’-peri­aatteen seurauk­sena siitä olisi tullut uusi koodi. Ajatus, että mutaa­tiot tuot­taisivat uuden, toimivan koodin, on kuitenkin järjetön. Se muis­tut­taisi tilannetta, jossa näp­päi­mistön kirjaimia vaihdel­taisiin. Ellei tietoko­neen ohjel­mistoa saman­aikai­sesti muutet­taisi, tekstiin tulisi mitta­vasti kir­joi­tus­virheitä. Tämän takia toinen DNA:n raken­teen selvittä­jistä, Francis Crick, totesi, että DNA lukkiutui muut­tumat­to­maksi heti synnyt­tyään, sillä sen muut­tami­nen olisi hyvin vaikeaa – ellei jopa mah­dotonta.13

On mielenkiintoista, että professori Richard Dawkins tiedostaa nämä ongelmat. Hän kirjoittaa kirjas­saan Maailman hienoin esitys: Evo­luution todisteet:

”Yhdelläkin geneet­tisen koodin mutaa­tiolla … olisi välittömät katas­trofaali­set vaiku­tukset, ei ainoas­taan yhdessä paikassa vaan koko eliös­sä. Jos yhdenkin kirjaimen … merkitys muut­tuisi siten, että se määrit­täisi toisen amino­hapon, lähes kaikki eli­mis­tön proteiinit muut­tuisivat välittö­mästi … Toisin kuin tavan­omai­nen mutaatio, joka vaikuttaisi vaik­kapa raajan pituuteen, lyhentäisi siipeä tai tum­men­taisi silmää, geneet­tisen koodin muutos muut­taisi heti kaiken kaik­kialla kehossa ja mer­kitsisi katas­trofia.”14

Kun tiedetään, että vaihto­ehtoi­sia koodeja on miljoonittain, väite luon­non­valin­nasta koodin optimoijana on kuin uskoisi luonnon tekevän ihmeitä. Koodi voisi optimoitua vain, jos lukui­sat mutaatiot kerta toisensa jälkeen saman­aikai­sesti muut­taisi­vat kerralla lähes koko DNA:ta ja samalla muu­ttaisivat tapaa, jolla proteii­neja raken­tava koneisto tulkitsee uutta koodia. Tämän koodia paran­tavan tapa­htuman olisikin pitänyt tapahtua heti evo­luutio­proses­sin alussa, koska lähes kaikki eliöt luon­nossa käyttävät samaa koodia. Näin ollen kaikille näille ihmeille ”varattu” aika jäisi varsin lyhyeksi.

Dawkinsin sekaannus

Vaikka Dawkins väittää koodin olevan sama kaikissa eliöissä, hän kuitenkin myöntää kirjansa loppu­puolella, että todelli­suudessa poik­keuksia on. Hän pitää niitä kuitenkin mer­kitykset­töminä ja liian “vähä­pätöi­sinä” horjut­tamaan väitettään.15 Ne ovat kuitenkin kaikkea muuta kuin vähä­pätöi­siä: olemme jo toden­neet, että evo­luutio­teoria on täysin kykene­mätön selittämään, mistä koodin muun­nelmat ovat peräisin. Entä miten Dawkins selittää koodin opti­maa­li­suu­den? Hän ei mainitse sitä!

Evoluutioon uskovien mukaan luon­nolliset tapah­tumat saat­toivat taval­liset kemi­kaalit jollain tavoin yhteen DNA:ksi ja koneis­toksi, jota tarvitaan DNA:n luke­miseen ja moni­mut­kais­ten pro­teiinien raken­ta­mi­seen. Kukaan ei ole koskaan osoit­tanut, miten tämä olisi mahdollista, mutta tutkijat, jotka sanovat, etteivät usko tätä, kohtaavat usein huo­mat­ta­vaa viha­mieli­syyttä.16 Samoin, jos epäilee avoimesti darvi­nis­tisen meka­nis­min kykyä hieno­sää­tää DNA-koodia, kohtaa vastarintaa ja syrjin­tää.17 Miksi näin on? Raamatun vastaus on, että nämä kauniit ja hienos­tuneet biologiset järjes­telmät kertovat Luojasta, ja tämän tun­nus­ta­mista monet epä­toi­voisesti vastus­tavat. (Katso Room. 1:20–28.)

Psalmien Ps. 139:14 jakeessa kuningas Daavid kirjoittaa, että ‘”olen tehty ylen ih­meel­li­ses­ti”, ja tämä todella pitää paik­kansa. Meidät tehnyt Jumala on äärim­mäisen tarkka, pieniä DNA:n yksityis­kohtia ja soluissa pro­teiineja valmis­tavaa järjes­tel­mää myöten. Hän suunnit­teli järjeste­lmän, valitsi sinne optimaa­lisen koodin ja ohjelmoi elämän. Nähdes­sämme käy­tän­nöl­li­ses­ti katsoen kaikkien eliöiden käyt­tä­vän tätä koodia, on ilmeistä, että elämä on saman, ei monen, suun­nit­telijan käsialaa,18 ja se seikka, että on myös joitakin pieniä poikkeuksia, riittää tekemään tyhjäksi kaikki yritykset kuvitella, kuinka tällainen järjes­telmä olisi voinut itse tehdä itsensä.

Tätä Creation -lehden artikkelia on muokattu hieman ennen sen julkai­semista verk­ko­sivus­tolla.

Teknisempi näkökulma

Millä keinolla DNA:mme minimoi kopiointivirheiden vaikutukset?

Proteiinien raken­teen määrää­vällä koodilla on ‘redundanssiksi’ kutsuttu ominai­suus. Koska ‘kirjaimia’ on neljä (joita kutsutaan ‘emäksiksi’ tai ‘nuk­leo­ti­deiksi’), ja ‘sanat’ (joita sanotaan ‘kodoneiksi’) ovat kolmen kirjaimen mittaisia, mahdol­lisia ‘sanoja’ eli ‘kodoneja’ on 43= 64. 20 riittäisi, sillä proteiinit raken­netaan 20:stä amino­haposta. Näin ollen useampaa kuin yhtä kodonia voidaan käyttää mää­rittä­mään tiettyä amino­happoa. Näin kaikki seuraavat neljä kodonia GTT, GTC, GTA, GTG määrit­tävät valiini-nimistä amino­happoa ja kaikki neljä kodonia GGT, GGC, GGA, GGG määrit­tävät glysiini-amino­happoa. Kum­mas­sakin tapauk­sessa mikä tahansa kopiointi­virhe kolmannen emäksen kohdalla määrää edelleen oikean amino­hapon liittä­misen proteiini­ketjuun. Samaan tapaan ne kodonien kopioin­ti­vir­heet, jotka mää­rit­tävät muita amino­happoja, usein johtavat edelleen oikean amino­hapon liittämisen.

Lisäksi, vaikka virheestä seuraisi väärän amino­hapon valinta, koodi on niin nerok­kaasti suun­niteltu, että tilalle mää­räy­tyvä amino­happo on toden­nä­köi­sesti hyvä vaihtoehto. Eri amino­hapoilla nimittäin on erilaisia omin­aisuuk­sia (mikä selittää, miksi erilaiset amino­happojen ketjut muodos­tavat eri tavoin toimivia pro­teiineja). Eräät amino­hapot esi­mer­kiksi ovat hap­pa­mia, jotkut emäksisiä ja toiset hydro­fobisia (hylkivät vettä). GTG-kodoni määrää valiini-amino­hapon, joka on hydro­fobinen. Toisen kirjaimen C:ksi muuttava kopi­ointi­virhe muuttaa kodonin GCG:ksi, joka määrää tilalle toisen hydro­fobisen amino­hapon, alaniinin. Samaan tapaan ensim­mäisen kirjaimen C:ksi muuttava virhe muuttaa kodonin CTG:ksi, joka määrää tilalle hydro­fobisen leu­siini-amino­hapon.

Enemmän kuin yksi koodi

Koodi, joka määrää kulloinkin käy­tettä­vään amino­happoon liittyvän kodonin, on vain yksi pro­teiinien tuotantoa valvo­vista koodeista. DNA on esimerkiksi kiedottu kromo­someik­si kutsut­tuihin nippuihin, ja kieto­mistapa vaikuttaa siihen, mitä proteiinia valmis­tetaan. DNA:n pak­kaa­minen joko löyhästi tai tiukasti mah­dol­lis­taa geenien päälle- tai pois­kytken­nän tarpeen mukaan. Tätä kutsutaan ‘histoni-koo­diksi’. Geenien säätelyyn vaikuttaa myös erilais­ten mole­kyylien liittäminen DNA:han tai irrot­tami­nen DNA:sta.19 Näitä säätely­jär­jes­telmiä kutsutaan ‘epi­ge­neet­ti­sik­si’ kreikan sanan ‘epi’ mukaan, joka tarkoittaa suomeksi ‘päällä’. Ne vaikut­tavat genomin päällä helpottaen uudel­leen­ohjel­moin­tia, ja ne mahdoll­ista­vat erilaisten ohjelmien käytön riippuen elimis­tön kulloi­sis­takin tarpeista.

Samaa geeniä käytetään usein lukuis­ten eri pro­teii­nien teke­miseen. Tämä tapah­tuu geenejä kopioi­malla ja sen jälkeen silmu­koi­malla, ja näin yhdis­tel­lään osia eri gee­neistä. Tätä tapah­tumaa valvoo ‘silmukointikoodi’.20

Yksikään evoluutioon uskova ei ole koskaan osoittanut, kuinka näin moni­mut­kainen tieto­järjes­tel­mä olisi voinut kehittyä darvi­nis­ti­sen mekanismin avulla. Jotka tällaiseen uskovat, ottavat sokean uskonaskeleen.

Lähdeluettelo ja kommentit

  1. Dawkins, R., The Greatest Show on Earth, Transworld, London, 2009, s.315 Palaa tekstiin.
  2. Viitteessä 1 mainitussa kirjas­saan (suomeksi Maailman hienoin esitys: Evoluution todisteet), Dawkins sanoo esit­tävän­sä kiistat­to­man todis­tus­aineis­ton evoluu­tiosta. Sarfati, J. kumoaa tämän perus­teel­li­sesti kirjas­saan The Greatest Hoax on Earth? Refuting Dawkins on Evolution, Creation Book Publishers, Georgia, USA, 2010. Palaa tekstiin.
  3. Elzanowski, A. and Jim Ostell, J., The Genetic Codes, National Centre for Biotechnology Information, Maryland, USA; at www.ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy. Palaa tekstiin.
  4. See also Venter vs. Dawkins on the Tree of Life – and another Dawkins whopper, Evolution News and Views, evolutionnews.org, 9 maaliskuun 2011. Palaa tekstiin.
  5. Gitt, W., Dazzling design in miniature: DNA information storage, Creation 20(1):6, 1997; creation.com/dna. Palaa tekstiin.
  6. King James -raamatunkäännöksessä on hieman yli 3 miljoonaa kirjainta. Palaa tekstiin.
  7. Joidenkin vasta-aineiden raken­teen määräävä tieto on koodattu DNA:han, toiset synnytetään suun­nitel­lulla tavalla. See Bergman, J., O’Sullivan, N., Did immune system antibody diversity evolve? J. Creation 22(2):92–96, August 2008; creation.com/antibody-evolve. Palaa tekstiin.
  8. Tietyt arkki- ja eubak­teerit koo­daavat 21. ja 22. amino­hapon, sele­no­kys­teii­nin ja pyr­roly­sii­nin – see Atkins, J.F. and Gesteland, R., The 22nd amino acid, Science296(5572):1409–1410, toukokuu 2002; commentary on technical papers on s. 1459–1462 and 1462–1466. Palaa tekstiin.
  9. Carter, R.W., The High-Tech Cell, DVD; available from creation.com/store. Palaa tekstiin.
  10. Morris, S.C., Life’s Solution: Inevitable humans in a lonely universe, Cambridge University Press. UK, 2005, s. 18. Katso myös review, kirjoittaja ReMine, W., J. Creation20(2):29–35, 2006. Palaa tekstiin.
  11. Knight, J., Top Translator, New Scientist 158(2130):15, 18 huhtikuun 1998. Palaa tekstiin.
  12. Kopiointivirheitä ei kuitenkaan haluta, ja siksi DNA:han on ohjel­moitu moni­mut­kainen vir­hei­den­tar­kas­tus­ko­neis­to. Vaikka esi­mer­kik­si valiinia koodaa neljä eri ”sa­naa”, sanoja käännetään eri nopeuksilla. Näin ollen mutaatio voi saada aikaan sen, että pro­teiini valmistetaan joko liian nope­asti tai liian hitaasti ja tämä ei sovi yhteen muiden pro­teii­nien kanssa. Mutaatio vai­kut­taa toden­näköi­sesti kuitenkin muihin koodeihin, vaikka se ei proteiinin valmis­tusta häiritsisikään. Palaa tekstiin.
  13. Crick, F. H. C., The origin of the genetic code, Journal of Molecular Biology, 38:367–369, 1968. Palaa tekstiin.
  14. Ref 1, pp. 409–410. Palaa tekstiin.
  15. Ref 1, p. 409. Palaa tekstiin.
  16. Bergman, J., Slaughter of the Dissidents, Leafcutter Press, 2011. Palaa tekstiin.
  17. Stein, B., Expelled: No Intelligence Allowed, DVD, Premise Media, 2008. Palaa tekstiin.
  18. Katso creation.com/refuting2ch6. Palaa tekstiin.
  19. White, D., Geneettinen sätky­nuk­ke­mes­tari, Luominen 7:15–17. Alkuperäisjulkaisu The genetic puppeteer, Creation30(2):42–44; creation.com/puppet. Palaa tekstiin.
  20. Carter, R. W., Splicing and dicing the human genome: Scientists begin to unravel the splicing code, 1 heinäkuun 2010, creation.com. Katso myös: Inside DNA, a second code! Focus, Creation 36(2) s. 7, 2014. Palaa tekstiin.