DODATAK A
Timski rad potreban za život
Život na Zemlji ne bi mogao postojati bez timskog rada među molekulama proteina i nukleinskih kiselina (DNA ili RNA) unutar žive stanice. Pogledajmo nakratko neke od detalja tog fascinantnog timskog rada među molekulama, jer su upravo oni razlog zašto je mnogima teško vjerovati u to da su se žive stanice pojavile slučajno.
Ako zavirimo u ljudsko tijelo, idući sve do mikroskopski sitnih stanica pa i unutar njih, ustanovit ćemo da se sastojimo prvenstveno od molekula proteina. Većina njih načinjena je od vrpcolikih niti aminokiselina koje su savijene i iskrenute u različite oblike. Neke su smotane u klupko, dok druge imaju oblik poput nabora na harmonici.
Određeni proteini u suradnji s molekulama masnih tvari stvaraju stanične membrane. Drugi pomažu u prenošenju kisika iz pluća do ostalih dijelova našeg tijela. Neki proteini djeluju poput enzima (katalizatora) za razgradnju hrane tako što proteine koji se nalaze u našoj hrani razgrađuju na aminokiseline. To su samo neki od tisuća zadataka koje obavljaju proteini. Bio bi u pravu ako bi rekao da su proteini vješti radnici na održavanju života; život bez njih ne bi postojao. Proteini, s druge strane, ne bi postojali da nisu povezani s DNA. No što je DNA? Kako ona izgleda? U kakvoj je vezi s proteinima? Slavni znanstvenici dobili su Nobelove nagrade za to što su otkrili odgovore na ta pitanja. No, mi ne trebamo biti stručnjaci za suvremenu biologiju da bismo razumjeli osnovne stvari.
Glavna molekula
Stanice se velikim dijelom sastoje od proteina, pa su stoga neprestano potrebni novi proteini da bi se stanice održavale na životu, da bi se stvarale nove stanice i da bi se omogućilo odvijanje kemijskih reakcija unutar stanica. Upute koje su potrebne za sintezu proteina nalaze se u molekulama DNA (deoksiribonukleinske kiseline). Da bismo bolje razumjeli na koji se način sintetizira protein, pogledajmo pobliže DNA.
Molekule DNA nalaze se u jezgri stanice. Pored toga što nosi upute koje su neophodne za sintezu proteina, DNA sadrži genetske informacije i prenosi ih s jedne generacije stanica na sljedeću. Oblik molekula DNA nalikuje ljestvama od isprepletenog užeta (što se naziva “dvostrukom uzvojnicom”). Svaka od dvije niti na DNA ljestvama sastoji se od ogromnog broja manjih dijelova koji se nazivaju nukleotidi, a dolaze u jednom od četiri tipa: adenin (A), gvanin (G), citozin (C) i timin (T). Jedan par slova iz te DNA “abecede” — bilo A u kombinaciji sa T bilo G u kombinaciji sa C — sačinjava jednu prečku na ljestvama dvostruke
uzvojnice. Ljestve sadrže na tisuće gena, osnovnih nosilaca nasljednih svojstava.Jedan gen sadrži informacije koje su potrebne za izgradnju jednog proteina. Redoslijed slova na genu predstavlja šifriranu poruku, ili nacrt, koja govori koju vrstu proteina treba izgraditi. Prema tome, DNA, zajedno sa svim svojim sastavnim jedinicama, glavna je molekula života. Bez šifriranih uputa koje ona sadrži ne bi postojale različite vrste proteina — stoga ne bi postojao niti život.
Posrednici
Međutim, budući da se nacrt za izgradnju proteina nalazi u jezgri stanice, a pravo mjesto gdje se izgrađuju proteini jest izvan jezgre, potrebna je pomoć kako bi šifrirani nacrt iz jezgre dospio do “gradilišta”. Takvu pomoć pružaju molekule RNA (ribonukleinske kiseline). Molekule RNA kemijskim su sastavom slične molekulama DNA, a za izvršavanje ovog zadatka potrebno je nekoliko vrsta RNA. Pogledajmo pobliže ove iznimno složene procese koji služe za sintezu naših životno važnih proteina uz pomoć RNA.
Posao započinje u jezgri stanice gdje se jedan dio DNA ljestava razdvoji. To omogućuje slovima koje sadrži RNA da se povežu sa sada pristupačnim slovima s jedne niti DNA. Jedan enzim prolazi uz RNA slova da bi ih spojio na nit. Tako se vrši transkripcija DNA slova na RNA slova, formirajući ono što bi se moglo nazvati DNA dijalektom. Novoformirani RNA lanac se odvoji, a DNA ljestve ponovno se spoje.
Nakon daljnje modifikacije ovaj je posebni tip RNA koji djeluje kao prenosilac poruke spreman. On odlazi iz jezgre i kreće prema mjestu izgradnje proteina, gdje se dešifriraju slova koja sadrži RNA. Svaki skup od tri RNA slova predstavlja jednu “riječ” za koju je potrebna jedna specifična aminokiselina. Druga vrsta RNA potraži tu aminokiselinu, zgrabi je uz pomoć jednog enzima i dovuče do “gradilišta”. Kako teče očitavanje i prevođenje rečenice koju sadrži RNA, tako se stvara sve veći lanac aminokiselina. Taj se lanac savije i smota u neki jedinstveni oblik, čime nastaje jedna vrsta proteina. A u našem tijelu ima ih možda preko 50 000 vrsta.
Čak je i ovaj proces smotavanja proteina značajan. Godine 1996. znanstvenici diljem svijeta, “oboružani svojim najboljim kompjuterskim programima, natjecali su se kako bi riješili jedan od najkompleksnijih problema biologije: na koji se način jedan jedini protein, sastavljen od dugačke niti aminokiselina, smota u određeni zamršeni oblik koji određuje kakvu će ulogu u životu igrati taj protein. (...) Rezultat je, kratko rečeno, bio sljedeći: kompjuteri su izgubili, a proteini su pobijedili. (...) Znanstvenici su procijenili da bi za jedan protein prosječne veličine, sastavljen od 100 aminokiselina, rješavanje problema smotavanja proteina
isprobavanjem svake mogućnosti trajalo 1027 (milijardu milijardi milijarda) godina” (The New York Times).Razmotrili smo tek sažetak toga kako se formira protein, no sigurno ti je jasno koliko je to nevjerojatno složen proces. Znaš li koliko vremena treba da bi se formirao jedan lanac od 20 aminokiselina? Oko jednu sekundu! I taj se proces neprekidno odvija u stanicama našeg tijela, od glave do pete.
Što je smisao svega toga? Premda su u to uključeni još mnogi drugi faktori kojih ima previše da bismo ih sve spomenuli, timski rad koji je potreban za nastajanje i održavanje života doista ulijeva strahopoštovanje. A izrazom “timski rad” jedva da se može odgovarajuće opisati precizno međudjelovanje koje je potrebno za stvaranje molekule proteina, budući da su proteinu potrebne informacije koje sadrže molekule DNA, a DNA pak treba nekoliko vrsta specijaliziranih molekula RNA. Ne možemo previdjeti niti različite enzime, od kojih svaki vrši određenu i životno važnu funkciju. Dok naše tijelo proizvodi nove stanice, što se događa milijardama puta na dan bez našeg svjesnog upravljanja time, nužno je postojanje svih triju komponenata — DNA, RNA i proteina. Sada možeš shvatiti zašto časopis New Scientist navodi sljedeće zapažanje: “Bez bilo koje od tih triju komponenata život bi postepeno prestao funkcionirati.” Ili razmisli o širem značenju toga. Bez kompletnog i djelotvornog tima život ne bi mogao niti nastati.
Je li razumno vjerovati da su se svi od ta tri igrača molekulskog tima spontano pojavili u isto vrijeme, na istom mjestu i to tako precizno podešeni da su se mogli udružiti i stvarati svoja čuda?
Međutim, postoji alternativno objašnjenje o tome kako je nastao život na Zemlji. Mnogi vjeruju da je život rezultat pomnog stvaranja iza kojeg stoji Konstruktor koji raspolaže inteligencijom najvišeg stupnja.