Додаток А

Тимска работа за живот

Животот на Земјата не би можел да постои без тимската работа на протеините и молекулите на нуклеинските киселини (ДНК или РНК) во рамките на живата клетка. Ајде накратко да разгледаме некои од деталите на таа фасцинантна молекуларна тимска работа, бидејќи тие се причината поради која на многумина им е тешко да веруваат дека живите клетки се појавиле случајно.

Ако внимателно погледнеме во човечкото тело, до нашите микроскопски клетки, па дури и внатре во нив, откриваме дека се состоиме воглавно од протеински молекули. Повеќето од нив се составени од ленти во вид на гајтани од аминокиселини кои се свиткани и извртени во разновидни облици. Некои се свиткуваат во вид на топка, додека други се обликувани како диплите на хармониката.

Извесни протеини работат со извесни молекули кои се во вид на масти за да формираат клеточни мембрани. Други помагаат да се носи кислородот од белите дробови до останатите делови на нашето тело. Некои протеини дејствуваат како ензими (катализатори) за да ја сварат нашата храна разложувајќи ги протеините во храната на аминокиселини. Тоа се само неколку од илјадниците задачи кои ги вршат протеините. Нема да погрешиш ако кажеш дека протеините се вештите работници на животот; без нив, животот не би постоел. Од своја страна, пак, протеините не би постоеле кога не би постоела нивната врска со ДНК. Но, што е ДНК? Каква е? Како е поврзана со протеините? Брилјантни научници добиле Нобелови награди за откривање на одговорите. Но, ние не мораме да бидеме напредни биолози за да ги сфатиме основните работи.

Контролниот молекул

Клетките воглавно се создадени од протеини, и затоа постојано има потреба од нови протеини за одржување на клетките, за создавање нови клетки и за помагање на хемиските реакции во нив. Упатствата кои се потребни за произведување на протеините ги има во молекулите на ДНК (дезоксирибонуклеинската киселина). За подобро да сфатиш како се произведува протеинот, погледни ја одблизу ДНК.

Молекулите на ДНК престојуваат во јадрото на клетката. Освен што носи упатства неопходни за производство на протеини, ДНК складира и пренесува генетски информации од една генерација клетки до друга. Обликот на молекулите на ДНК личи на една извртена скала од јаже (наречена „двојна спирала“). И двете нишки во скалата на ДНК се состојат од огромен број помали делови наречени нуклеотиди, кои се појавуваат во четири типови: аденин (А), гванин (Г), цитозин (Ц) и тимин (Т). Со таа „азбука“ на ДНК, еден пар букви — или А со Т или Г со Ц —  создава едно скалило во скалата, во вид на двојна спирала. Скалата содржи илјадници гени, основните единици на наследноста.

Генот содржи информации кои се потребни за градење на протеинот. Низата букви во генот формира кодирана порака, односно нацрт, кој кажува каков протеин треба да биде изграден. Според тоа, ДНК, со сите свои подединици, е контролниот молекул на животот. Без неговите кодирани упатства, разнообразните протеини не би можеле да постојат — а оттука и животот воопшто.

Посредници

Меѓутоа, поради тоа што нацртот за градење на протеинот е складиран во јадрото на клетката, а вистинското место за градење на протеините е надвор од јадрото, потребна е помош за да се однесе кодираниот нацрт од јадрото до „градилиштето“. Молекулите на РНК (рибонуклеинската киселина) ја обезбедуваат таа помош. Молекулите на РНК во хемиски поглед се слични на оние на ДНК. Инаку, потребни се неколку облици на РНК за да се изврши работата. Погледнете ги одблизу овие многу комплицирани процеси за создавање на нашите витални протеини со помош на РНК.

Работата започнува во јадрото на клетката каде што се отвора еден дел од скалата на ДНК. Тоа им дозволува на буквите на РНК да се врзат за изложените букви на ДНК од една од нишките на ДНК. Еден ензим се движи по буквите на РНК за да ги поврзе во една нишка. На тој начин, буквите на ДНК се транскрибираат во букви на РНК, формирајќи го она што би можел да го наречеш дијалект на ДНК. Новооформениот синџир на РНК се одвојува и скалата на ДНК повторно се затвора.

После натамошна модификација, овој особен вид РНК кој носи порака е готов. Излегува од јадрото и се упатува кон местото за произведување протеини, каде што се декодираат буквите на РНК. Секоја група од три букви на РНК создава „збор“ кој бара една одредена аминокиселина. Друг облик на РНК ја бара таа аминокиселина, ја зграпчува со помош на ензим и ја шлепува до „градилиштето“. Додека се чита и се преведува реченицата на РНК, се создава синџир од аминокиселини кој постојано расте. Тој синџир се витка и здиплува во еден уникатен облик, кој води до еден вид протеин. Веројатно има преку 50.000 видови во нашето тело.

Дури и овој процес на диплење на протеините е значаен. Во 1996, научниците по целиот свет, „наоружани со нивните најдобри компјутерски програми, се натпреварувале за да решат еден од најсложените проблеми во биологијата: како еден единствен протеин, составен од една долга низа аминокиселини, се здиплува самиот себе во сложениот облик кој ја одредува улогата што ја игра во животот . . . Концизно кажано, резултатот бил следниов: компјутерите изгубиле, а протеините победиле . . . Научниците пресметале дека за еден протеин со просечна големина, составен од 100 аминокиселини, би биле потребни 10²⁷ (една милијарда  милијарда милијарда) години за да се реши проблемот со диплењето обидувајќи се со секоја можност“ (The New York Times).

Разгледавме само еден краток преглед за тоа како се формира протеинот, но и од ова можеш да видиш колку е неверојатно сложен тој процес. Дали имаш поим колку време е потребно за да се формира еден синџир од 20 аминокиселини? Околу една секунда! А тој процес постојано се одвива во клетките на нашето тело, од главата до петиците и насекаде измеѓу.

Во што е поентата? Иако се вклучени и други фактори кои ги има премногу за да ги спомнеме, тимската работа која е потребна за да се произведе и одржува животот влева стравопочитување. И терминот „тимска работа“ несоодветно го опишува прецизното взаемно дејствување кое е потребно за да се создаде еден протеински молекул, затоа што на протеинот му е потребна информација од молекулите на ДНК, а на ДНК ѝ се потребни неколку облици специјализирани молекули на РНК. Ниту, пак, можеме да ги игнорираме разновидните ензими од кои секој врши посебна и витална улога. Додека нашето тело создава нови клетки, што се случува милијарда пати на ден и без наше свесно водство, тоа изискува копии од сите три компоненти —ДНК, РНК и протеин. Можеш да увидиш зошто списанието New Scientist коментира: „Одземете која било од трите компоненти, и животот застанува“. Или да одиме уште подалеку. Без комплетната екипа која взаемно функционира, животот не можел да се појави.

Дали е разумно секој од тие три молекуларни тимски играчи да се појавеле спонтано во истото време, на истото место и толку прецизно ускладени што би можеле да се соединат за да ги прават своите чуда?

Сепак, постои алтернативно објаснување за тоа како се појавил животот на Земјата. Многумина дошле до верувањето дека животот е грижлив производ на еден Дизајнер со интелигенција од највисок степен.