Akıllı Tasarım, Moleküler Makineler 2

İnsanın Görme Yeteneği

Genelde, moleküler seviyede biyolojik süreç protein ağlarınca gerçekleştirilir. Her bir üye zincirde özel bir görevi yerine getirir.

Tekrar nasıl görürüz? Sorusuna geri dönelim. Her ne kadar Darwinin görme olayı üzerindeki açıklamaları kara kutu olsa da, birçok biyokimyacının hâlihazırdaki görme yeteneği sorusuna cevap bulma çabasındadır.(4) Işık retinaya çarptığında,11-cis-retinal adı verilen organik bir molekül tarafından foton emilir ve saliseler içersinde trans-retinal tarafından düzenlenmesi sağlanır. Retinal güçlerin şeklinin değişimi, rhadopsin proteinini, yapısını değiştirmeye zorlayarak sıkıca bağlanmasını sağlar. Protein başkalaşımlarının sonucu olarak, protein davranışları özel olarak farklılaşır. Değişen protein şimdi transducin adı verilen proteinle ilişkiye girebilir. Rhadopsinle etkileşimden önce transducin, GDP adlı küçük bir organik moleküle sıkıca bağlanır, fakat transducin, rhadopsinle bağlandığı anda GDP kendisini transducinden ayırır. Bu moleküle de GDP ye çok benzeyen GTP adı verilir ama transducinle bağlanan GDP den belirgin biçimde farklıdır.




Şekil(1)Gözün sadece birkaç indirgenemez parçasını gösteren bir kesit.

GDP’nin GTP’ye transducinrhodopsin bileşkesi içinde dönüşümü GTP’nin davranışını değiştirir. GTP-transducinrhodopsin phosohodiesterase adlı bir protein vasıtasıyla hücrenin iç duvarına yerleşip bağlanır. GTP-transducinrhodopsinle bağlanınca, phosohodiesterase cGMP adlı molekül yardımıyla kimyasal bölebilme yeteneği kazanır. Fakat phosohodiesterasemsin etkileşimi cGMp’nin yoğunluğunu azaltır.


Phosohodiesterase proteinin etkileşime girişi suyun seviyesini azaltmak için banyo küvetinin tıpasını çekmeye benzetilebilir. cGMp’le bağlanan ikinci zar proteinine, iyon kanalı adı verilir, hücre içersinde sodyum iyonlarının sayısının düzenlenmesinde görevli özel bir kanaldır. Normal olarak iyon kanalı, sodyum iyonlarını hücre içersine akmasını sağlar, aynı anda başka bir proteinde onları dışarı püskürtür. İyon kanalı içersindeki bu ikili etkileşimin sonucu olarak hücre içersindeki sodyum iyonlarının seviyesi dar bir aralıkta seyreder. cGMp yoğunluğu normal değerinden Phosohodiesterase tarafından parçalanarak düşürüldüğünde, birçok kanal kapanır ve bu artı yüklü sodyum iyonlarının hücresel yoğunluğunun azalmasıyla sonuçlanır. Bu hücre zarı üzerinde, elektriksel yüklerin dengesizliğine yol açarak sonunda retinaya düsen il ışığın optik sinirler vasıtasıyla beyne taşınmasına sebep olu. Beyin de analiz edilen nihai sonuç görüntüdür.


Eğer biyokimyasal görmeyi yukarıdaki gibi kısıtlı reaksiyonlarla özetlersek, hücre 11-cis Retinal ve cGMp depolarını tüketirken aynı zamanda sodyum iyonlarını da tüketmektedir. Böylelikle sistemi için gerekli miktarda sinyalin üretimi ve hücrenin gerekmediğinde ilk haline dönmesi sağlanır. Bunu gerçekleştiren birçok mekanizma vardır. Normal olarak karanlıkta, iyon kanalı, sodyum iyonlarına ek olarak kalsiyum iyonlarının da hücre girmesine izin verir. Kalsiyum dışarıya farklı bir protein yardımıyla atılarak hücresel dengeli bir kalsiyum yoğunluğunun oluşması sağlanır. Bununla birlikte, cGMp seviyesindeki düşüşle iyon kanalının kapanması sonucu sodyum iyonlarının seviyesi azalmadığında, kalsiyum iyonlarının yoğunluğu da azalır. cGMp’yi ortadan kaldıran phosohodiesterase enzimi salınımı düşük kalsiyum yoğunluğunda oldukça yavaşlatılır. Buna ek olarak guanylate cyclase adlı proteinde kalsiyum seviyesi düşmeye başladığında cGMP’yi sentezlemeye başlar. Aynı anda, tüm bunlar devam ederken rhodopsin kinase adlı diğer bir enzim kimyasal olarak metorhodopsin II adlı proteini oluşturur. Bu protein fosfat grubunun yerini alır. İşlenmiş rhodopsin çift arrestin proteinince bağlanır, böylece rhodopsinin traduscinle daha fazla etkileşimde bulunmasını önler. Görüldüğü üzere hücre tek bir foton tarafından tetiklenen güçlendirilmiş sinyali sınırlandıracak mekanizmayı içermektedir.

Trans-retinal neticede rhadopsin molekülünden ayrılmalı ve 11-cis-retianal’e çevrilmelidir. Ve tekrar opsin tarafından bağlanarak diğer bir görme eylemi için rhodopsin yeniden üretilir. Trans-retinal i gerçekleştirmek için ilk olarak transretinol adlı iki ek hidrojen atomu taşıyan bir enzimce güçlendirilir. İkinci enzimde molekülü 11-cis-retinal haline getirir. Son olarak üçüncü bir enzim daha önce eklene iki hidrojen atomunu ayırarak, döngünün tamamlanmasını sağlar.


Hayatı Açıklamak

Her ne kadar görme yetisinin biyokimyasal birçok detayı yukarıda anlatılmasa da, bu kısa özet şunu göstermektedir; bu süreçler görmeyi açıklamamızın ne kadar zor olduğunu anlamamızı sağlar. Biyoloji biliminin vardığı ve hedeflediği açıklama seviyesi de budur. Bir görevin anlaşıldığını söyleyebilmek için, o görevle ilgili her basamağın aydınlatılması gerekir. Bu ilgili basamaklar nihai olarak biyolojik süreç içersinde moleküler seviyede oluşur. Böylece görme, sindirim yâda bağışıklık sistemi gibi biyolojik fenomenleri tatmin edici açıklamaların elde edilebilmesi için moleküler açıklamanın da dâhil edilmesi zorunludur. Yoksa hiçbir zaman yeterli bir açıklama oluşturulamaz, görme yetisinin “Kara Kutusu” artık açılmıştır. Bu yetimizin evrimsel açıklaması, tıpkı 19.yüzyılda Darwinin ve bugün maalesef birçok evrim taraftarının yaptığı gibi, gözün sadece anatomik yapıları çağrıştırır fakat biyolojinin bu seviyesinde anatomi oldukça basit ve güvenilmezdir. Tabi fosil kayıtları da öyledir. Aslında fosil kayıtlarının Darwinci evrim teorisiyle uyumlu olması günlük tecrübelerimizin ve deneyimlerimizin Newton teorisiyle uyumlu olmasının fiziği ilgilendirmesinden önemli değildir. Fosil kayıtları bize, 11-cis-retinal’in rhodopsinle etkileşiminin nasıl olduğu yâda traducin ve phosohodiesteraseden basamak basamak gelişimi hakkında hiçbir şey söylemez. Ne biyo coğrafyanın şablonları ne popülâsyon genetiği nede evrim teorisi ana organlar yada ( kambriyen devrindeki) tür bolluğunun kendisi için bir açıklama getiremez. Ama Darwinci patikaları ironik bir biçimde çürütebilir.

Darwin 19.yüzyılda “Bir sinirin ışığa nasıl duyarlı olduğu bizi hayatın nasıl oluştuğundan çok daha az ilgilendirmektedir” demiştir. Her iki fenomende biyokimyanın ilgisini çekmektedir. Hayatın oluşumu üzerine yapılan araştırmaların felç olusunun hikâyesi oldukça ilgi çekicidir. Hayatın oluşunu inceleyen çalışma alanının her biri güvenilmez, ciddi olarak eksik ve diğer sunulan bazı modellere göre boy ölçülemeyecek denli tutarsızlık içinde tartışmalı modeller olması, bu evrimsel çalışmaların çözülmek üzere olduğunu söylemek için yeterli olacaktır.(5)

Bu çalışmanın asıl amacı hayatın kökeni araştırmalarını kapsayan benzeri problemleri ve art niyetli gayretleri göstermek, herhangi bir biyokimyasal karmaşık sistemin gerçektende nasıl var olduğunu ortaya koymaktır. Biyokimya bütün organizmanın seviyelerine uygulanan, Darwinci Teoriyle açıklanmayı reddeden bir moleküler dünyanın kapılarını bizlere açmıştır. Ne Darwin’in Kara Kutuları, ne hayatın oluşumu, ne diğer karmaşık biyolojik sistemler o görevle ilgili her basamağın aydınlatılması gerektiren bir şekilde Darwinin teorisince açıklanabilir.