3-СҰРАҚ
ДНҚ-дағы нұсқаулар қайдан пайда болды?
Сенің сырт келбетің неге дәл осылай қалыптасқан? Көз, шаш пен теріңнің түсін не нәрсе анықтайды? Бойың, дене бітімің мен ата-анаңа ұқсастығың жайлы не деуге болады? Неге саусақтарыңның бір бетіне ғана тырнақ өседі?
Чарлз Дарвиннің заманында бұл сұрақтардың жауабы құпия болып қала берді. Адамға тән ерекшеліктердің ұрпақтан ұрпаққа берілетіні Дарвиннің өзін де таңғалдырған. Бірақ ол генетика заңдылықтарын жете түсінбеген еді, ал жасушадағы тұқымқуалаушылықты қадағалайтын механизмдер жайлы тіптен аз білген. Біздің күндерімізде биология саласының ғалымдары адам генетикасы мен таңғажайып ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы) молекуласына салынған егжей-тегжейлі ақпаратты ондаған жылдар бойы зерттеп келеді. Осы орайда мынадай маңызды сұрақ туындайды: ДНҚ-дағы ақпарат қайдан пайда болды?
Көптеген ғалымдар не дейді? Көптеген биологтар мен ғалымдар ДНҚ мен ондағы ақпарат миллиондаған жылдар бойы кездейсоқ жайттардың нәтижесінде пайда болды деп сенеді. Олардың ойынша, ДНҚ-ның арнайы ойластырылып жасалғаны оның құрылысы мен қызметінен де, сонда сақталып, тасымалданатын ақпараттан да еш байқалмайды17.
Киелі кітапта не делінген? Киелі кітапта дене мүшелеріміздің қалай және қанша уақытта қалыптасатыны Құдайдың бейнелі кітабында жазылатыны айтылған. Дәуіт патша Құдай рухының жетелеуімен мұны былай сипаттаған: “Сен маған ұрық күйімде көз тастадың, оның бөліктерінің бәрі кітабыңда жазулы тұрды. Бірде-біреуі әлі пайда болмас бұрын, олардың қалыптасатын күндерін жазып қойдың” (Забур 139:16 ЖД).
Айғақтар не дейді? Эволюция теориясы рас болса, ДНҚ-ның бірқатар кездейсоқ жайттардың нәтижесінде пайда болғаны айтарлықтай көрінуі тиіс. Ал Киелі кітаптағы сөздер рас болса, ДНҚ-ның өзінен оның керемет ақыл-ойдың жемісі екендігінің бұлтартпас дәлелдері табылу керек.
ДНҚ құрылысын қарапайым түрде қарастырар болсақ, оны ұғу қиынға соқпайтынын әрі оның іші таңғажайып құбылыстарға толы екенін байқайсың. Бұл жолы адам жасушасын қарастырамыз. Жасушаның ішінде жүретін
процестерді көрнекі түрде көрсетіп, түсіндіріп беретін мұражайға сапар шектік делік. Мұражай адам жасушасының 13 000 000-ға ұлғайтылған үлгісі бойынша соғылған. Оның көлемі 70 000-ға жуық адамды сыйдыратын үлкен спорт алаңына тең.Мұражайға кіргенде құрылысы мен пішіні әртүрлі таңғажайып экспонаттарды көресің. Жасушаның ортасына таман биіктігі 20 қабат үймен бірдей ядро орналасқан. Енді соған қарай бет алайық.
Ядроның сыртқы қабаты болып табылатын жарғақшадағы қақпаға жақындап, ішіне кірдің де, жан-жағыңа көз тастадың. Бұл бөлменің басым бөлігін 46 хромосома алып тұр. Жұптасқан бұл хромосомалардың биіктігі әртүрлі болып келеді. Мысалы, жаныңдағы бір жұптың биіктігі 12 қабатты үймен тең (1). Олардың әрқайсысының орта жағы жіңішкеленген, сондықтан пішіні бір-біріне жалғанған шұжықтарға ұқсайды. Қалыңдығы болса ағаш діңгегімен бірдей. Хромосомаларға көлденеңінен арқан оралған. Жақыннан қарасаң, оралған арқанды тігінен сызықтар бөліп тұрғанын көресің. Оларды көлденеңінен тағы да қысқа сызықтар (2) бөліп тұр. Бұл не, кітап сөрелері ме? Жоқ, қатарларға тығыз жинақталған ілмектердің сыртқы жағы. Олардың бірін тартатын болсаң, тарқатылып кетеді. Ілмекке мұқият қарасаң, оның қыздың жиған жүгіндей қатар-қатар тұрған кішкене орамдардан (3) құралғанын байқайсың. Ал орамдарды жазып жібергенде, бұның бір ұзын бау екенін көресің. Бұл не қылған бау?
ҒАЖАЙЫП МОЛЕКУЛАНЫҢ ҚҰРЫЛЫСЫ
Жоғарыда айтып өткендей, хромосоманың бұл бөлігін бау деп атайтын боламыз. Оның қалыңдығы шамамен 2,6 см. Бұл бау цилиндрлерге (4) оралып, үлкен орамдардың ішінде кіші орамдарды құрауға көмектеседі. Орамдарды қандай да бір тірек ұстап тұрғандықтан, олар еш мызғымайды. Түсіндірме тақтайшасында бұл баудың өте тығыз оралғаны жазылған. Мысалы, әрбір хромосомаға оралған бауды бір-біріне жалғайтын болсақ, ол жер шарының бір полюсінен екінші полюсіне дейін жетер еді! *
Керемет ойластырылған бұл орау әдісі бір ғылыми кітапта “инженерияның үздік туындысы” деп аталған18. Осы үздік туындының құрастырушысы жоқ деу сен үшін қисынды ма? Сен тұрған мұражайдың ішінде миллиондаған заты бар үлкен дүкен бар делік. Ондағы заттар рет-ретімен тұрғандықтан, өзіңе қажеттісін тез-ақ таба аласың. Мұндай тәртіп өздігінен пайда болды дегенге сенер ме едің? Сенуің екіталай! Ал жасуша одан әлдеқайда күрделі емес пе?!
Басқа бір тақтайшадағы жазу бауды қолыңа алып, мұқият қарауға шақырады (5). Сонда сен оның ширатылған қос жіптен, яғни тізбектен, тұратынын көресің. Бір-бірінен теңдей қашықтықта орналасқан бұл қос жіпті кішкентай таяқшалар біріктіріп тұрады. Баудың спираль тәрізді сатыға ұқсайтынын көріп (6), дүниедегі таңғажайып құпиялардың бірі — ДНҚ молекуласының үлгісін ұстап тұрғаныңды түсінесің.
Цилиндрлер мен тіректің көмегімен біріккен ДНҚ молекуласы хромосоманы құрайды. Ал ДНҚ сатысындағы әрбір баспалдақ екі негізден тұрады (7). Бұл негіздер қандай қызмет атқарады? Мұның барлығы не үшін қажет? Тақтайшадағы жазу мұны қарапайым тілмен түсіндіреді.
ЕҢ ҮЗДІК АҚПАРАТ САҚТАУ ЖҮЙЕСІ
ДНҚ-ның сыры сатының екі тізбегін біріктіріп тұрған баспалдақтарында жатыр. Сатының екіге ажырап кеткенін елестетші. Әр тізбекте жарты баспалдақтан қалып кетті. Жарты баспалдақтардың төрт түрі болады. Ғалымдар оларды А, Т, Г және Ц деп белгілейді. Осы әріптердің орналасу реті кодтаулы ақпаратты құрайтынын түсініп, ғалымдар қайран қалысты.
*.
ХІХ ғасырда ойлап табылған Морзе әліппесі жайлы естігенсің бе? Адамдар бұл кодты телеграф арқылы бір-бірімен байланысу үшін қолданған. Бұл код екі “әріптен” — нүкте мен сызықшадан — ғана тұрғанмен, олардың көмегімен сансыз сөздер мен сөйлемдер жазуға болатын. Сол сияқты ДНҚ-ның да өз коды бар. Ол А, Т, Г, Ц деген төрт әріптен тұрады. Бұл әріптердің орналасу реті кодондар деп аталатын “сөздерді” құрайды. Кодондар бірігіп, ген деп аталатын “әңгімелерді” түзеді. Әрбір ген орта есеппен 27 000 әріптен тұрады. Осы гендер мен олардың аралығындағы ұзын бөліктер бірігіп, “тарауларды”, яғни хромосомаларды құрайды. Ал 23 хромосома геном деп аталатын бір “кітапты”, яғни ағза туралы толық генетикалық ақпаратты құрайдыСонымен, геномды бір үлкен кітаппен салыстыруға болады. Оған қанша мәлімет сыяды? Жалпы алғанда, адам геномы ДНҚ сатысын құрайтын үш миллиардқа жуық баспалдақтардан, яғни жұп негіздерден тұрады19. Көз алдыңа әрқайсысы мыңнан аса беттен тұратын бірнеше томдық энциклопедияны елестетші. Геномдағы ақпарат осындай энциклопедияның 428 томын қамтиды. Ал жасушада геномның көшірмесі болатынын ескерсек, томдардың саны 856-ға жетеді. Геномдағы ақпаратты компьютерге өзің теріп ендіретін болсаң, шамамен 80 жыл бойы еш демалыссыз толық уақытты жұмыс істеуіңе тура келер еді.
Алайда қыруар еңбегіміз зая кетер еді, өйткені жүздеген алпамса кітаптарды денеміздегі көзге көрінбейтін 100 триллион жасушаның әрқайсысына сыйдыра алмайтынымыз анық.
Молекулалық биология мен компьютерлік технология саласының бір ғалымы былай дейді: “Көлемі бір куб сантиметрді қамтитын бір грамм ұнтақталған ДНҚ молекулалары триллионға жуық компакт-дискідегі мәліметті сыйдыра алады”20. Бұл нені білдіреді? ДНҚ-да адам ағзасының дамуын қадағалайтын гендер бар екені есіңде болар. Демек, әрбір жасушада қажетті нұсқаулардың барлығы сақталады. ДНҚ-ның ақпаратқа лық толы болғаны соншалық, оның бір шай қасыққа сыятын мөлшері бүгінде өмір сүріп жатқан барлық адамның санынан 350 есе көп адамның өсіп-жетілуіне жетеді. Ал қазіргі жеті миллиард адамның ағзасындағы ДНҚ-ның мөлшері осы қасықтың түбіне қонған шаң сияқты ғана болып қалады21.
АВТОРЫ ЖОҚ КІТАП БОЛА МА?
Бүгінде технология жақсы дамығанмен, ДНҚ-ның ақпарат сақтау қабілетіне ешқандай құрылғы тең келмейді. Сөйтсе де оны қандай да бір шамада компакт-дискімен салыстыруға болады. Мына жайлы ойланып көрші: дискінің симметриялы пішіні, айнадай жылтыр беті және бірегей құрылысы кім-кімді де таңғалдырады. Оны білімдар адамның жасап шығарғанында еш күмән
жоқ. Ал диск пайдасыз, кездейсоқ жазылған мәліметтен емес, қайта, күрделі құрылғыларды құрастыру, күтіп ұстау және жөндеуге қатысты нақты нұсқаулардан тұрса ше? Мұндай мәліметтен диск ауырламайды, ал құнды мәлімет құнды болып қала береді. Дискідегі мәлімет оны ақыл-ойы бар біреудің жазғанына нұсқайды емес пе? Авторы жоқ жазба бола ма?ДНҚ-ны компакт-дискіге не кітапқа теңеу орынды-ақ. Бір еңбекте геном жайлы былай делінген: “Геномның кітапқа теңелгені тіпті метафора да емес. Бұл тура мағынада солай. Кез келген кітап мәлімет көзі болып табылады... Геном да ақпаратқа толы. Алайда оның бір ерекшелігі бар. Ол қалыпты жағдайда өзінің көшірмесін жасап, өзін-өзі оқи алады”22. Олай болса, ДНҚ-ның осы бір маңызды қырына назар аударайық.
ҚЫЗУ ЖҰМЫС АТҚАРАТЫН МЕХАНИЗМДЕР
Өлі тыныштық орнаған мұражайда тұрып: “Тірі жасуша ядросының іші де дәл осылай тыныш па?”— деп ойға шомып тұрғаныңда, кенеттен ДНҚ тізбегінің үлгісі орнатылған көрмені байқайсың. Оны жауып тұрған әйнектің үстінде “Қалай жұмыс істейтінін көргіңіз келсе, мына пернені басыңыз” деген жазу бар екен. Пернені басқан кезіңде, баяндаушының даусы естіледі: “ДНҚ, кем дегенде, екі маңызды қызмет атқарады. Біріншісіне репликация, яғни екі еселену, жатады. Гендегі барлық ақпарат әрбір жаңа жасушаға берілу үшін, ДНҚ өз көшірмесін жасау керек. Қазір мұның қалай жүзеге асатынын тамашалайық”.
Көрменің бір шетінен күрделі құрылғы шығады. Шын мәнісінде, ол бір-біріне жалғанған бірнеше механизмнен тұрады. Құрылғы ДНҚ-ға жақындайды да, оған тіркесіп алып, теміржолмен жүрген пойыз сияқты, ДНҚ-ның бойымен жылжи бастайды. Ол жылдам қозғалатындықтан, нақты не істеп жатқанын көру мүмкін емес. Алайда оның
артында ДНҚ-ның бір емес, толық екі тізбегі пайда болып жатқаны анық байқалады.Баяндаушы былай дейді: “ДНҚ екі еселенгенде қандай әрекеттер орын алатынын өте қарапайым жолмен түсіндіріп көрейік. Фермент деп аталатын бір топ механизм ДНҚ-ның бойымен жылжи отырып, оны екіге бөледі. Сосын, үзілген әр тізбекті үлгі ретінде қолданып, оған екінші сыңар жасап шығарады. Біз бұл процестің барлық қырларын көрсете алмаймыз. Қысқаша айтып кетер болсақ, көшірме жасайтын құрылғының алдында жүріп отыратын бір кішкентай механизм болады. Ол ДНҚ жіптерінің бірін кесіп отырады. Осының арқасында қос спираль шиеленісіп кетпей, еркін ажырайды. Өкінішке қарай, ДНҚ-ның қалай бірнеше рет “тексеруден” өтетінін де көрсете алмаймыз. Осы процесс барысында анықталған қателер асқан дәлдікпен түзетіледі” ( 16, 17-беттердегі диаграмманы қара).
Баяндаушы әрі қарай былай дейді: “Тек бір нәрсені анық көрсете аламыз. Бұл — құрылғының жылдамдығы. Оның қалай тез қозғалатынын байқаған боларсың. Ферменттік құрылғы ДНҚ “жолының” бойымен секундына 100 баспалдақ, яғни жұп негіздерді, жүріп өтеді23. ДНҚ-ның “жолын” теміржолдың көлеміне дейін үлкейтетін болсақ, бұл “пойыз” сағатына 80 шақырым жылдамдықпен жүрер еді. Ал бактерияда мұндай құрылғылар бұдан он есе тез жүреді. Адам жасушасындағы жүздеген көшірме құрылғылары ДНҚ “жолының” әр жерінде өз қызметтерін атқарып жатады. Олар небәрі сегіз сағаттың ішінде геномды толығымен екі еселеп шығады”24 (“Оқылатын және екі еселенетін молекула” деп аталатын 20-беттегі қоршауды қара).
ДНҚ МОЛЕКУЛАСЫНЫҢ “ОҚЫЛУЫ”
Көшірме құрылғылары кетіп қалады да, орнына өзгесі келеді. Ол да ДНҚ-ның бойымен жылжиды, бірақ әлдеқайда жай жүреді. Сен ДНҚ тізбегінің құрылғының бір шетінен кіріп, екінші шетінен еш өзгеріссіз шығып жатқанын көресің. Бұған қоса, құрылғының басқа шетінен шұбатылған жалғыз жіптің шығып жатқанын да байқайсың. Мұны қалай түсіндіруге болады?
Тағы да баяндаушының дауысы естіледі: “ДНҚ-ның екінші қызметі — транскрипциялау. ДНҚ өзінің жылы панасы — ядродан ешқашан шықпайды. Олай болса, адам ағзасын құрайтын барлық ақуыздарға нұсқау беретін ДНҚ-дағы гендер қалай оқылып, қолданылады? Көрмеде жаңа пайда болған ферменттік құрылғы ядроның сыртынан келетін химиялық әсерлерге сезімтал геннің ДНҚ-дағы орнын тауып
алады. Сосын, бұл құрылғы РНҚ деп аталатын молекуланың көмегімен сол геннің көшірмесін жасайды. РНҚ молекуласы ДНҚ-ның бір сыңарына ұқсас келеді. Оның қызметі — гендердегі кодтаулы ақпаратты оқу. РНҚ бұл ақпаратты ферменттік құрылғының ішінде болған кезінде алады да, ядродан шығып, рибосомалардың біріне жеткізеді. Ал рибосома, өз кезегінде, оны ақуыз түзу үшін қолданады”.Көрсетілім сені таң-тамаша қалдырғаны шүбәсіз! Мұражай мен ондағы экспонаттарды құрастырған адамдардың шеберлігі сені бейжай қалдырмаса керек. Ал осы құрылғылар өздігінен қозғалып, адам жасушасында бір уақытта атқарылатын сан мыңдаған процестерді көрсетіп берсе ше? Бұл керемет көрініс болар еді!
Ал енді ойлап көрші, осы күрделі процестердің барлығы дәл қазір сенің ағзаңдағы 100 триллион жасушада жүріп жатыр! Ондағы ДНҚ оқылып, бүкіл ағзаңды құрайтын жүз мыңдаған әртүрлі ақуыздың түзілуіне басшылық берілуде. Дәл қазір сенің ағзаңдағы ДНҚ екі еселеніп, тексеріліп жатыр. Пайда болған жаңа жасушаның енді өз нұсқаулары бар.
БҰЛ АЙҒАҚТАРДЫҢ ҚАНДАЙ МӘНІ БАР?
Мына жайлы тағы да ойланып көрейікші: “ДНҚ-дағы нұсқаулар қайдан пайда болды?” Киелі жазбаларда айтылғандай, нұсқаулар жазылған ДНҚ “кітабы” әлемдегі ең дана Тұлғаның еңбегі болып табылады. Саған бұл тұжырым ескірген не ғылыммен үйлеспейтіндей көріне ме?
Ойлап көрші, адамдар осы мақалада сипатталған мұражайды айнытпай соға алар ма еді? Сірә, қолдарынан келе қоймас. Өйткені адамның геномы мен оның атқаратын қызметі жайлы бүгінде көп нәрсе беймәлім. Ғалымдар әлі күнге дейін гендердің орналасқан жері мен атқаратын қызметін анықтауға тырысуда. Бұған қоса, гендер ДНҚ тізбегінің кішкентай бөлігін ғана алып жатыр. Ал оның гендері жоқ ұзын бөліктері жөнінде не деуге болады? Ғалымдар оны бүгінге дейін маңызсыз деп тауып келгенмен, қазір пікірлерін өзгертуде. Олардың айтуынша, бұл бос жатқан бөліктер гендердің қалай және
қандай шамада қолданылатынын қадағалауы мүмкін. Тіпті ғалымдар ДНҚ-ның толыққанды үлгісін, оның екі еселейтін және тексеретін механизмдерін құрастыра алған күннің өзінде, олар дәл жасушадағыдай жұмыс істей алар ма еді?Атақты ғалым Ричард Фейнман өлерінен аз уақыт бұрын: “Бір нәрсені құрастыра алмағаным — оны түсінбегенім”,— деп жазып кеткен еді25. Оның кішіпейілділікпен айтқан осы сөздері ДНҚ-ның жағдайына дәл келеді емес пе?! Ғалымдар ДНҚ мен оның екі еселеу және транскрипциялау механизмдерін толық түсіне де, жасай да алмайды. Сонда да кейбіреулер бұлардың барлығы сәтті кездейсоқтықтардың нәтижесінде пайда болды деп сенімділікпен айтады. Қалай ойлайсың, осы бөлімде қарастырылған айғақтар бұл пікірді растай ма?
Кейбір беделді ғалымдар айғақтардың мүлдем басқа нәрсені көрсететінін айтады. Мысалы, ДНҚ-ның қос спиральды құрылымын ашуға үлес қосқан ғалым Френсис Крик бұл молекуланың күрделі болғаны соншалық, оның өздігінен пайда болуы екіталай деген шешімге келген. Оның ойынша, тылсым күшке ие саналы әлдебіреулер ДНҚ молекуласын жер бетіне жіберіп, тіршілікке бастау берген26.
50 жыл бойы атеизмді қолдап келген белгілі философ Энтони Флю жуырда пікірін өзгертті. 81 жастағы бұл ғалым тіршілікті бір саналы тұлғаның жаратқанына сенетін болды. Неліктен? Оған ДНҚ-ға жүргізілген зерттеулер әсер етті. Флюдің бұл пікірін өзге ғалымдар қолдамаса ше? Ол былай дейді: “Бұлары өкінішті болар еді. Мен өзім өмір бойы “айғақтар қайда жетелесе, сонда жүру керек” деген қағиданы ұстанып келдім”27.
Сен не ойлайсың? Айғақтар қайда жетелейді? Зауыттың басқарма бөлімінде тұрған компьютерді елестетіп көрейік. Онда бүкіл зауыттағы жұмыстарды басқаратын күрделі бағдарлама орнатылған. Сондай-ақ бұл бағдарлама зауыттағы әрбір құрылғыны жасап, күтіп ұстауға қатысты нұсқауларды жүйелі түрде жіберіп отырады әрі өзінің көшірмесін жасап, қателерін тексереді. Осының барлығын көріп, қандай тұжырым жасар едің? Компьютер мен ондағы бағдарлама өз бетінше пайда болды ма, әлде ол ақыл-ойдың жемісі ме? Жауабы айқын екені шүбәсіз.
^ 12-абзац “Жасушаның молекулалық биологиясы” деп аталатын бір кітапта басқа мысал келтіріледі. Онда жазылғандай, шұбатылған осы ұзын баудың жасуша ядросында қалай жинақталып тұрғанын елестету үшін, ұзындығы 40 шақырым жіңішке жіпті теннис добына сыйдыруың қажет. Оның үстіне, жіп кез келген жерінен тартып алуға болатындай етіп жинақталу керек.
^ 18-абзац Жасуша геномның толық екі көшірмесінен, яғни 46 хромосомадан тұрады.