Aminoasit, Protein Güneş ile Bitkiler ve DNA Arasında ki Münasebet Teadüfü Reddediyor(Bilim Yaratılış Diyor - 38)

Oparin ve Haldane'in faraziyelerini doğrulamak için başta Miller ve Urey deneyi olmak üzere, girişilen bütün teşebbüsler, çıkmaz sokaklarda kaybolmuştur. Cansız maddenin herhangi bir ilim ve irade kudreti olmadan, yani bir Yaratıcı'ya bağlanmadan canlanamayacağını yedi farklı açıdan akla yakınlaştırma faaliyetimizin son iki maddesi; bütün moleküllerin eş zamanlı bir tesadüfle birden ortaya çıkması ve bitkilerin en bariz vasfı olan fotosentez hâdisesidir:

6. Evrimcilere göre, DNA ve RNA gibi birbirine bağımlı makromoleküller kendi kendilerine tesadüfî olarak eşzamanlı ortaya çıkmışlardır. Hücrenin temel yapıtaşları olan proteinlerin nasıl üretileceğini söyleyen genetik makineler ile bu genetik makineleri inşa etmek için gerekli olan proteinlerin ikisi de, yavaş ve kademeli bir şekilde ortaya çıkmıştır ve ilk üreyen öncü hücrelerin içinde vardırlar ve fonksiyoneldirler.

Hücrelerin işleyişi için, olmazsa olmaz şifreli moleküllerin başında DNA gelir. DNA'daki şifrenin kopyalanıp başka bir koda dönüştürülmesi ve protein sentez makineleri olan RNA'ya taşınması gibi art arda gelen işlemler neticesinde ortaya çıkan proteinler arasında çok enteresan bir bağımlılık vardır. Bilim adamları, bunlardan biri henüz yokken, diğerinin nasıl ortaya çıktığı konusunda farklı görüşlere sahiptir. Bazıları, genetik kodun önce ortaya çıktığını savunur. Diğerleri ise, fonksiyonel proteinlerin önce ortaya çıktığını savunur. Ancak yine de, DNA ve proteinlerin ikisinin eşzamanlı olarak ortaya çıktığını savunan bir kısım bilim adamları da vardır. Son yıllarda, "önce RNA" görüşü belirginlik kazanmıştır. "Ribozom mühendisliği" olarak da bilinen bu görüş, katalitik özellikleri olan RNA'lara, hem DNA'ların hem de proteinlerin öncü yapıları olarak bakar. Bu makromoleküllerin menşeleri hakkında öne sürülen materyalistik teklifler son derece spekülatiftir.

Karşı Görüş: L- aminoasitlerin doğru bir sıralanma içerisinde proteinleri oluşturmak için ve nükleotid bazlarının da, şeker-fosfat omurgasına yapışıp doğru bir sıra içerisinde DNA ve RNA'yı oluşturmak üzere birleşmeleri gerekir. Proteinler, DNA ve RNA, fonksiyonları, kendilerini meydana getiren monomerlerin diziliş sırasına bağlı olan uzun polimer zincirlerdir (ortalama bir protein, yüzlerce aminoasit ve DNA milyonlarca nükleotid bazı uzunluğunda olabilir). Polimerleri, doğru bir sıralamada sentezlemek için önce monomerler birbirleri ile düzgün şekilde birleşmek üzere yan yana getirilmeli, sonra da fonksiyonel açıdan mânâlı bir sırada düzgün bir şekilde birleştirilmelidir. Aminoasitler birbirleri ile çeşitli kimyevî bağlar kurarak reaksiyona girebilir. Fonksiyonel proteinlerde sadece peptid bağları adı verilen bağlar meydana gelir. Ancak bu yine de, peptid bağı ile bir araya gelen bütün aminoasitlerin fonksiyonel bir protein oluşturacağı mânâsına gelmez. Bir aminoasit zincirinin protein oluşturabilmesi için gerekli olan şart, peptid bağlarının bütün aminoasitleri birbirine bağlaması ve oluşan zincirin doğrusal olmasıdır. Aminoasitlerin dallanan yan zincirler oluşturacak şekilde meydana gelmesi de mümkündür; ancak bunlar canlılar içerisinde proteinler gibi çalışmaz. Aminoasitlerin proteinler içindeki düzeni dallanmış değil, doğrusaldır. Bunu daha iyi görmek için, aşağıda gelen harflerin dizilişine dayanan analojiyi düşünün: A, T, A, N, İ ve K harflerini dikey olarak tepeden aşağı bir sıra içinde düzenlediğimizi düşünürsek, bu yöndeki dizilim, benzetmemizde aminoasitlerin yalnızca peptid bağları ile birleşmesine denk gelir.

Ancak, harfleri bir sıra içerisinde düzenlerken, aynı zamanda onları kendi etraflarında döndürebiliriz de. Böylece, sadece yukarıdaki harfleri yeniden düzenlemiş olmaz, aynı zamanda onları döndürmüş de oluruz:

(Harfler döndürülerek yazıldığında)

Bu tarz bir döndürme, doğrusal bir sıralamadaki aminoasitlerin peptid olmayan bağlarına karşılık gelir. Harfleri buradaki gibi acayip şekillerde döndürmek, harflerin düzgün bir şekilde dikey olarak sıralanmalarında ifade edebilecekleri mânâlara zarar verir (Meselâ, üsteki şekilde dördüncü harf "Z" midir yoksa "N" midir?). Benzer şekilde, fonksiyonel bir protein meydana getiren, aralarındaki bağların tamamı peptid bağı olan bir aminoasit sıralanması da, peptid olmayan bağlar ile bağlanmış olsa idi, sahip oldukları fonksiyon bozulurdu. Bu yüzden, A, T, A, N, İ ve K harflerinin mânâlı bir kelime oluşturabilmesi için, aşağıdaki gibi harflerin hem düzgün şekilde konumlandırılmış hem de doğru sırada olması gerekir:

Benzer şekilde, fonksiyonel bir protein oluşturmak için de, aminoasitlerin hem düzgün şekilde birbirine bağlanması (peptid bağları ile), hem de doğru bir sırada olmaları (ortaya çıkan aminoasit sıralanmasının doğru şekilde katlanmasını sağlayacak şekilde sıralanmaları) gerekir.

Nükleotid sıralanmaları da tamamen benzer şekilde hassas konumlara sahiptir: DNA ve RNA'nın meydana gelmesinin ilk adımı olan polinükleotidlerin polimerleşmesinde, canlılar dışında 2–5 bağlanması baskın olduğu hâlde, 3–5 fosfodiester bağları hücre hayatının (ve böylece prebiyotik çevrelerin de) izin verdiği tek bağlanma şeklidir. Bu şunu getirir: aminoasit dizileri için peptid bağlarını, nükleotid dizileri için 3–5 fosfodiester bağlarını destekleyen bazı katalizörler olmadan, proteinlere yahut DNA veya RNA'ya sebep olacak kendi kendine belirlenmiş hiçbir maddî rota var olamaz. Bu işi yapabilecek tek katalizörler, enzimler ve ribozomlar gibi diğer protein temelli ürünlerdir ve bunların hipotez olarak gerektirdiği bütün DNA-RNA- protein makineleridir. Ancak bu makineler, tesadüfî hâdiselerle ortaya çıkamayacak kadar kompleks şekilde katlanmış proteinlerden yapılmış hususi şekil ve yapıya sahiptir.

Aminoasit veya nükleotid dizileri için gerekli olan şeyleri tanımlamak, bunların hususi bir ilim ve kudret olmadan, nasıl bir araya getirildiğini açıklamaz. Oparin hipotezine göre, bu diziler, yavaş bir süreç içinde kendi kendine organizasyon süreci ile meydana gelmiştir. Ancak bu cevap tatmin edici değildir. Yönlendirilmemiş aminoasit dizileri içinde spesifik bir proteinin elde edilme ihtimali pratikte sıfırdır. 100 aminoasitten meydana gelen küçük bir proteini düşünün. Temel 20 aminoasit, 100 aminoasitten meydana gelen bir diziyi kaç farklı şekilde meydana getirebilir? Cevap 20 üzeri 100'dür (20100) veya yaklaşık olarak 10 üzeri 130'dur (10130 = 1 rakamının yanına 130 tane sıfır). Böyle küçük bir proteinin, protein diziliş uzayı içerisinden kör tesadüflerle bulunmasının ihtimali bu yüzden 10130 ' da 1'dir. 10130 öyle anormal derecede büyük bir sayıdır ki, milyarlarca ve milyarlarca yıllık bir süre, bilinen fizikî kâinatın, aminoasitlerin muhtemel bütün kombinasyonlarına bakıp, böyle küçük bir proteine özel olan sıralanmayı bulması için yeterli olmaz.

MIT biyokimyacısı Robert Sauer, kaset mutagejenez (cassette mutagenesis) olarak adlandırılan bir tekniği, çok sayıda proteine uygulamış ve aminoasit zincirinin, belirli bir bölgesindeki hataların ne kadarını tolere edebileceğini belirlemiştir. Bu varyasyonlar göz önüne alındığında bile, Sauer'in bulduğu rakamlara göre, 100 aminoasitten meydana gelen bir proteinin oluşma ihtimali sadece 10 üzeri 65'te 1 olmaktadır –ki bu yine de meydana gelemeyecek çok çok küçük bir ihtimaldir (galaksimizde 1065 atom olduğu varsayılmaktadır).1,2

Sauer'in çalışmasının üzerine Douglas Axe, Cambridge Üniversitesi'ndeyken, barnaz gibi bir enzimin dizilimindeki hassas konumu ölçmek üzere, özel bir mutagenez tekniği geliştirmiştir. Axe'nin araştırmasına göre önceki mutagenez deneylerinde, proteinlerin aminoasit sıralanmasındaki değişikliklerin, fonksiyonel hassaslığa olan tesiri yanlış şekilde, olduğunun altında tahmin edilmiştir.3 Bu yüzden yönlendirilmemiş bir çalışma ile 100 aminoasitlik fonksiyonel bir dizilimi elde etme ihtimali, Sauer tarafından hesaplanan 1065'te 1 ihtimalinden önemli derecede daha küçüktür.4

Bu akıl dışı ihtimallerin tahminleri aşırı derecede koruyucu ve tavizkârdır. Modern organizmalar sadece 20 temel aminoasiti kullanır. Ancak, "prebiyotik çorba" için elimizde olan (simülasyon deneylerinden ve aminoasit açısından zengin meteoritlerin çalışmasından elde edilen) deliller göstermektedir ki, bu çorbada 20'den çok daha fazla aminoasit var olacaktır. Meselâ, Murchison meteorunun 70'in üzerinde aminoasit ihtiva ettiği bulunmuştur.5 Bu yüzden, aminoasitlerin polimerizasyonunu açıklamaya çalışan herhangi bir canlılığın menşei senaryosu, her birinin sağ ve sol el formları olan en az 50 aminoasidi içinde barındıracaktır. Bu durumda, bir aminoasit dizisinde, her bir pozisyonda 100 (50x2) tane aminoasit bulunma ihtimali vardır. Böylece 100 aminoasitlik bir dizinin oluşturulması için, 100 üzeri 100 (100100) yani, 10 üzeri 200 (10200) ihtimal vardır. Bu ihtimaller sadece doğru düzenlenmeleri ve sadece peptid bağlı olanları ihtiva ettiğinden aslında evrimciler adına bir tavizdir. Daha gerçekçi bir tahminde, sadece bu aminoasitlerin değil aynı zamanda, reaksiyona girmek için yarışan sayısız diğer bileşiklerin de (şekerler, aldehitler vs gibi) hesaba katılması gerekirdi ve bu ihtimal rakamları daha korkunç olacaktı.

Elbette, canlılığın menşeini araştıranların bir kısmı, kimyevî evrim mekanizmalarının biyolojik açıdan önemli bileşikleri nasıl meydana getirdiği hususunda proteinoid dünyası, RNA dünyası, Moleküler Darwinizm gibi spekülatif senaryolar öne sürmektedirler. Ancak bu senaryolar, hiç canlıların gerçek kompleksliklerinden bahsetmez. Ayrıca, bu senaryolar deneylerle test edilememiş ve doğrulamakta başarısızlığa uğramıştır.

7- Fotosentez: Gıda üretmek için güneş ışığını yakalayan, depolayan ve kullanan bir kimyevî süreç olarak bilinen fotosentez, evrimcilere göre, koaservatlar içerisinde yavaşça gelişmiştir.

Oparin, kendi besinini yapamayan yani inorganik maddelerden gıda üretemeyen ilk basit organizmaların gittikçe geliştiğini, daha sonra bunların fotosentez kabiliyeti olan hücreleri meydana getirdiğini söylemiştir. Bunlar kendi besinlerini üretebilen ilk (ototrofik) organizmalardır. Oparin'e göre, bu evrimci gelişmeyi yürüten kuvvet (!), ilk okyanuslardaki organik gıdaların miktarının hetetrofik canlılar tarafından büyük nispette tüketilmesi sebebiyle tedrici olarak azalmasıdır.

Bu yüzden, Oparin, koaservatlar içerisinde kendiliğinden meydana gelen kimyevî hâdiselerin, fotosentezin oluşmasına sebep olduğunu öne sürmüştür. Fotosentez, güneş ışığındaki enerjiyi yakalar ve onu kullanır. Oparin'e göre, fotosentez, basit ilk hücrenin enerji ihtiyacını karşılar. Hem de, fotosentez, serbest oksijen ürettiği ve atmosfere bunu saldığı için, Oparin, serbest oksijenin, fotosentez ortaya çıkıncaya kadar Dünya atmosferinde olmadığını iddia etmiştir. Ancak fotosentezin gelişmesinden sonra, solunumunda oksijen kullanan ve böylece organik gıda temin etmek için fermantasyona bağımlı olma mecburiyetinde olmayan ototrofik canlılar gelişmiştir.

Karşı görüş: Güneş'ten istifade etmek. Yeryüzündeki hayat için en önemli temel unsurlardan birisi Güneş'tir. Ancak hayvanlar ve insan, güneş ışınlarından istifade ederek doğrudan gıda yapamaz. Bu canlılar ancak bitkilerin güneş ışığını kullanarak sentezlediği organik molekülleri gıda olarak alırlar. Bu hâdise ekosistem için vazgeçilmez bir biyolojik faktördür. Bitkiler olmasaydı, hayvanlar ve insanlar yaşayamazdı. Bitkiler sahip kılındıkları mucizevî özellikleri sayesinde güneş ışığının enerjisini karbon elementinin bağlarında tutarak karbonhidrat, yağ ve protein gibi organik molekülleri hayvanlar ve insan için gıda olarak depolar. Oparin gibi ilk evrimciler henüz fotosentezin ne kadar kompleks ve mükemmel bir hâdiseler zinciri olarak işletildiğini bilemediklerinden, basit bir şey zannederek, çok kestirmeden hemen fotosentezin kendi kendine tesadüfen gelişebileceğini düşündüler. Şu ân için, fotosentez gibi kompleks bir sürecin nasıl ortaya çıktığını açıklayacak hiçbir maddî mekanizma yoktur. Özellikle de, hiçbir bilim adamı, fotosentezin evriminin test edilebilir, detaylı, adım adım evrimleşen bir yol haritasını ortaya koyamamıştır. Elbette, biyologların, fotosentezin nasıl evrimleşmiş olabileceği konusunda spekülasyonları vardır.6 Ancak bu spekülasyonlar şu an için test edilemez önermelerdir. Gerçekten, mükemmel hassasiyette bir uyum içerisindeki fotosentetik komplekslerin, güneş ışığını etkili bir şekilde, kuantum teorisi bilgilerine sahip olarak yakalaması ve bu enerjiyi depolamak ve daha sonra yeniden kullanmak üzere hücrenin merkezindeki reaksiyonlara aktarması öyle bir ilim ve kudret ister ki, bu, şimdiye kadar fotokimya mühendisliği tarafından üretilen her şeyin çok ötesindedir.7

Özet olarak, çoğu simülasyon deneyi, Dünya'nın ilk zamanlarında sahip olduğu şartları elimizde olan bilgi birikimine göre, gerçekçi bir şekilde modelleyememektedir. İlkel atmosferin muhtemel terkibi (özellikle serbest oksijenin mevcut bulunduğu), reaksiyonların geri dönüşebilirlik gerçeği, çapraz reaksiyonların yaygın müdahalesi ve canlılardaki moleküllerde homokiralitenin yokluğu göz önüne alındığında, Dünya'nın ilk zamanlarındaki şartların, canlıların temel yapı taşlarını İlmi ve Kudreti Sonsuz bir Yaratıcı olmadan, kör tabiat kuvvetleriyle meydana getirebilmesi mümkün değildir. Dünya'nın ilk zamanları ile alâkalı en muhtemel senaryo, biyolojik kompleksliğin inşa edilmesinden çok yok edilmesi ile ilgili olduğunu daha önce söylemiştik. Korkunç derecede güçlü radyasyon, ısı, elektrik arkları gibi enerjiler böyle bir yapının meydana gelmesine zaten fırsat veremez. Ayrıca, birbirine bağımlı ve koordineli biyomakromoleküllerin, kademeli olarak kendiliğinden fonksiyonel yapı birimindeki bütünlükleri meydana getirmeleri şöyle dursun, biyomakromoleküllerin sadece maddî süreçler neticesi ortaya çıkmasına dâir, ne eksiksiz bir teori ne de ümit vaat eden ciddi bir deney vardır. Bu yüzden, bu bölümde ortaya çıkan problemler, Oparin'in canlılığın menşeine ait bütün çalışma sistemine meydan okumaktadır. Onun yaptığı, materyalist ve ateist ideolojiler adına, yüzlerce milyon yıla dağılan ve hiçbir akıl, ilim, irade ve şuurdan yardım almadan cansız organik kimyevî maddelerden canlıların kademeli bir şekilde meydana geldiğini iddia etmekten öte geçememiştir.

Bu açılardan, Oparin'in hipotezi, ilk ve ortaçağda inanılmış yanlış bir düşünce olan kendiliğinden meydana gelişin (abiyogenezin) yeniden sahneye konulmasının biraz farklı versiyonu olarak, tamamen gelişmiş bir hücrenin cansız maddelerden nasıl meydana gelebileceğine dâir bir fikirdir.

Kaynaklar 

1. Bowie, J. and Sauer,R.(1989): Identifying Determinants of Folding and Activity for a Protein of Unknown Sequences: Tolerance to Amino Acid Substitution. Proceedings of the National Academy of Sciences 86: 2152-56.

2. Bowie, J., Reidhaar-Olson, J., Lim, W. and Sauer, R.(1990): Deciphering the Message in Protein Sequences: Tolerance to Amino Acid Substitution. Science 247: 1306-10.

3. Axe, D.D. (2000): Extreme Functional Sensitivity to Conservative Amino Acid Changes on Enzyme Exteriors. Journal of Molecular Biology 301: 585-595.

4. Holmes, B. and Randerson, J.(2005): A Skeptics Guide to Intelligent Design. New Scientist 187 (July 9): 11.

5. Pizzarello, S. and Cronin, J. R.(1998): Alanine Enantiomers in the Murchison Meteorite. Nature 394 (6690) (July 16): 236.

6. Raymond, J. , Zhazybayeva, O. , Gorgarten, J. P. , Gerdes, S. Y. and Blankenship, R. E. (2002): Whole-genome analysis of photosynthetic prokaryotes. Science, 298, 1616–20. Makale hakkında özet bilgi için "Photosynthesis Analysis Shows Work of Ancient Genetic Engineering," Science Daily (November 22, 2002): available online at http://www.sciencedaily.com/releases/2002/11/021122074236.htm (son erişim 7 Temmuz 2013) adresine bakılabilir.

7. Engel, G.S., Calhoun, T.R., Read, E. L., Ahn, T.-K., Mancal, T., Cheng, Y.-C., Blankenship, R.E. and Graham R. Fleming, G.R. (2007): Evidence for Wavelike Energy Transfer through Quantum Coherence in Photosynthetic Systems. Nature 446 (12 April): 782-786.

-  Prof.Dr.Arif SARSILMAZ)