10. Elämällä on tekijä - Yhteenveto osa I

Mediassa väitetään, että maailman on syntynyt itsestään ei mistään ja elämä on syntynyt itsestään ilman mitään merkitystä. Tälle kaikelle on annettu nimeksi evoluutio. Media mittaa "tykkäyksiä" ja julkaisee sellaista tietoa, mitä luetaan eniten eli kalastelee katsojia, riippumatta siitä kuinka luotettava uutinen on. Tätä on enemmistön ääni. Totuus elämästä on kuitenkin ihmisistä riippumaton ja olemassa, vaikka ei olisi yhtään ihmistä. 

Todisteet kumuloituvat nykyaikana nopeasti tätä yleistä käsitystä vastaan. Tässä yhteenveto mitä olemme toistaiseksi käyneet läpi. 

1. Tietääksemme mistä tulemme, meidän on ymmärrettävä, mitä olemme.
http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/10/alustus-mista-me-tulemme.html 

2. Solussa on kirjoitusta, tietoa. Tieto ei synny itsestään. Kukaan ei ole havainnut, että tietoa syntyisi tyhjästä sattumalta.
http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/10/elamankirja.html

3. Solu on hyvin järjestäytynyt. Satunnaisuudesta ei synny järjestystä. Järjestys ihmisen elämässä on aina työn takana. 
http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/10/3-miljoonakaupunki-pienoiskoossa.html

4. Solun tietojenkäsittely on kuin tietokoneen ohjelma. Se voidaan vaihtaa solusta toiseen ja solu alkaa toimimaan uuden ohjelman mukaan. Tietokoneohjelma vaatii aina ohjelmoijan.
http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/10/4-kolmen-vanhemman-lapsi.html

5. 2-metriä DNA:ta pakataan jokaiseen soluun ja avataan siellä hyvin järjestelmällisesti, ei satunnaisesti. Tällaisen teknisen järjestelmän luominen vaatisi ihmiseltäkin ylitsepääsemättömiä ponnisteluja.
http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/10/5-maailman-tihein-tiedon-pakkaus-dna.html

6. DNA on sellainen, että se voidaan helposti kopioida. Elämää syntyy vain olemassa olevasta elämästä ja vain kopioimalla ensin tieto.
http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/10/6-elama-on-kopiointia.html

7. Solun sisällä etäällä olevat yksiköt ovat osana samaa kommunikointilenkkiä. Kommunikointi vaatii aina sopimusta osapuolien välillä kuten samaa kieltä. Tällaista sopimusta ei ole havaittu syntyvän itsestään. Vain tietoinen älykäs ja ulkopuolinen mieli voi määritellä saman sopimuksen molemmille ei tietoisille osapuolille.
http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/10/7-porilaisen-dna-on-rna.html

8. Toimivia proteiineja saadaan aikaiseksi vain DNA:ssa olevan rakennusohjeen avulla. Sattunaisesti syntyy toimimattoma myttyjä. Rakennusohjeet ihmisen elämässä, kuten koneenrakennuksessa, ovat aina älyllisen ponnistelun tulos. 
http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/11/8-tieto-muuttuu-rakenteeksi.html

9. Proteenit ovat kuin koneita. Ihmisen rakentamat koneet toteuttavat suunnittelijan ajatuksia.
http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/11/9-nuo-pienet-koneet-sisallasi.html


Yhteenvetona voidaan todeta, analogian ja logiikan sääntöjä noudattaen*, että:
1.) niin kuin ihmisen käyttämät tietojenkäsittelyjärjestelmät ja koneet eivät synny itsestään (analogian perusta), 
2.) niin ei solukaan ole voinut syntyä itsestään (looginen johtopäätös). Solu ei ole voinut syntyä itsestään siinä muodossa kuin sen tänään voimme havainnoida. Ja toisaalta ei ole havaintoja elämästä, joka ei perustu nykyiseen soluun ja DNA/RNA:han (siis tietoon). Jos siis olisi ollut jotain toisenlaista elämää aikaisemmin, kaikki jäljet siitä ovat hävinneet, jolloin siitä puhuminen on vain spekulointia todisteiden puuttuessa. Tältä osin evoluutio-oppi ei siis ole fakta, vaikka tiedotusvälineissä näin väitetään. 

Käytettävissä olevien havaintojen mukaan ei siis ole muuta mahdollisuutta kuin, että solun, siis biologisen elämän, on joku alun alkaen tehnyt. 

Todisteet tosiaan kumuloituvat, mutta toistaiseksi olemme koskettaneet vasta jäävuoren huippua.

Seuraavaksi hyppäämme siihen, miten meille opetetaan, että  ihminen on kehittynyt alkusolusta sattumalta ja ilman tarkoitusta mutaatioiden avulla. 


*) Voit aina kieltää tämän analogian sopivuuden tähän tapaukseen maailmankatsomuksellisista syistä. Pääpointtini tässä onkin, että evoluutio-oppiin tukeutuminen on uskoa, ei tiedettä. 

Dinosaurukset ja suuret kysymykset

Emme tiedä dinosauruksista paljoakaan, koska niistä on jäljellä vain luita, joten usein niistä puhuttaessa on mukana paljon oletuksia. Osa oletuksista voi tulevaisuudessa muuttua tosiasioiksi havaintojen avulla. 

Yksi aikaisempi uskottava ja luonnollinen oletus on ollut, että ne ovat olleet eläimiä siinä kuin nykyiset liskotkin: niillä on verenkierto ja happeen perustuva elämä. Mutta vasta vuonna 2005 kun Mary Schweitzer löysi vahingossa katkenneen luun sisältä pehmytkudosta, joka myöhemmin osoittautui verisuoneksi, muuttuivat nämäkin oletukset havainnoiksi.

Dinosauruksen pehmytkudosta

Kaikki ovat kuulleet oletetun tarinan, että dinosaurukset kuolivat sukupuuttoon 65 miljoonaa vuotta sitten, kun todennäköisesti meteoriitti iski maahan. Luonnollisesti tästä ei ole mitään havaintoja. Koko ajatus siitä, että nämä suuren eläimet elivät 65-230 miljoonaa vuotta sitten on oletus. Eikä tästäkään luonnollisesti voi olla havaintoja - ainakaan ihmisellä.

Tämä oletus perustuu siihen, kuinka syvältä maan alta niiden luita löytyy tai tarkemmin, mikä on tämä geologinen kerros. Tämän geologisen kivikerroksen ikä taas oletetaan sen mukaan, mitä fossiileja siinä on. Fossiili taas on vain toinen nimi kivettyneille luille. Saatat huomata, että tässä on kehäpäätelmä: kivet kertovat fossiilien iän ja fossiilit kivien iän. Kun ei ole havaintoja, niin silloin joudutaan tekemään oletuksia.

Silloin vuonna 2005, kun Mary ensimmäisenä julkisuuteen päässeenä henkilönä löysi pehmytkudosta, niin havaintoa ei ensin hyväksytty lainkaan, koska ne olivat oletuksen vastaisia. Kesti 10 vuotta ja useita uusia havaintoja, ennen kuin koko tiedeyhteisö hyväksyi havainnon todeksi.

Tässä Maryn haastattely niiltä ajoilta:

Populaarit tiedelehdet kirjoittivat näistä ensimmäisiä artikkeleja vasta niinkin myöhään kuin 2015. Miksi näin? Tämä havainto oli jyrkästi vasten sitä oletusta, kuinka vanhoja nämä luut ovat. Kaikki alan tiedemiehet tiesivät heti, että pehmytkudokset eivät voi säilyä näin kauan - olihan tätä tutkittu jo jonkin verran.

Mikroskooppikuvia kudoksista

Kesti kuitenkin pitkään ennen kuin kehitettiin teoria ja tapa todistaa se, miten tämä näin pitkään tapahtunut säilyminen olisi mahdollista. Vasta sitten kun oli tämä oletus, voitiin hyväksyä havainto. Nykyinen ajatus on, että rauta-atomit suojelevat näitä pehmytkudoksia miljoonia vuosia.

Pyydän jokaista käyttämään omaa järkeään siitä, miten tämä todistaa asian: He testasivat, että puhtaassa hemoglobiiniliuoksessa verisuoni säilyi laboratoriossa 2 vuotta ja totesivat, että kyllä se sitten säilyy 80 miljoonaakin vuotta tuolla ulkona jossain maan alla, missä ei ole puhdasta hemoglobiiniliuosta vain normaalia verta sekä kuivuutta ja vettä vaihtelevasti.

Todetaan isoista luvuista seuraava vertaus niin on helpompi ymmärtää mistä puhutaan: Kun 1000 tuntia on 42 päivää, niin miljoona tuntia on 114 vuotta! Kyllä hyvin tyhjiöpakattu liha säilyy 42 päivää, mutta se on ihan eri asia kuin 114 vuotta.

Pehmytkudosten myötä aukesi uusi mahdollisuus tutkia historiaa. Tämä on ns. C14 radiohiiliajoitus. C14 hiili on radioaktiivinen aine, joka hajoaa itsekseen typeksi. Sen puoliintumisaika on 5730 vuotta eli jos sinulla on 10 kpl C14 atomia, niin 5730 vuoden kuluttua jäljellä on enää 5 atomia.

C14 hiilen määrää voidaan mitata massaspektrometrilla. Sitä kertyy eläviin olentoihin vain niiden elinaikana ja sitä ei pitäisi olla yhtään jäljellä yli 100 000 vuotta vanhassa luussa. Voisi olla suoraviivaista sitten ajatella, että näitä luita on varmasti tutkittu paljon, jotta tiedetään ovatko ne vanhoja vai nuoria. 

Mutta ei - niitä ei kannata tutkia, koska ne ovat 65 miljoonaa vuotta vanhoja, joten niissä ei ole yhtään hiiltä jäljellä, varmasti ei ole, sanoo evoluutiotiedemies.

Mutta jos kuitenkin tutkittaisiin. Paljonhan tehdään tutkimusta, jolla suljetaan vain pois mahdollisuuksia, jotta voidaan olla ihan varmoja. Mutta nämä tutkimuslaitokset, jotka pystyvät tämän tekemään, eivät suostu ottamaan vastaan näytteitä dinosauruksen luita, koska ne ovat niin vanhoja (menee maine, jos tulos onkin joku muu kuin oletettu). 

Jääkö tämä asia sitten tähän?

Valehdella ei saa, mutta jos nyt kuitenkin hieman venytetään totuutta. Lähetetään luunäyte laboratorioon ja sanotaan, että se on eläimestä. Näin on tehtykin. Ja tulokset ovat kuten arvata saattaa: niistä löytyy C14 hiiltä. Tarkoittaako tämä, että ne eivät siis ole miljoonia vuosia vanhoja? Tähän asti tämä on aina tarkoittanut sitä.

Hyväksytäänkö tämä havainto? Ei. Nyt on menossa se vaihe, että haetaan tulkintaa siihen, mistä tätä C14 hiiltä on joutunut näihin näytteisiin. 

Uskon, että kymmenessä vuodessa käy samoin kuin pehmytkudosasiassa. Lopulta havaintoja on niin paljon, että se vain pitää hyväksyä. Mutta siltikään ei tulla hyväksymään, että luut olisivat nuoria, vaan keksitään jokin "rautatarina", joka selittää havainnon pitkän iän kannalta.

Miksi tätä ei tulla koskaan hyväksymään sekulaarin tieteen piirissä? Siksi koska sekulaari tiede palvelee materialismin käsitettä, johon kuuluu evoluutio ja evoluutio tarvitsee miljoonia vuosia. Jos osoittautuu, että dinosauruksia on elänyt yhdessä ihmisten kanssa, niin kuin miltä asiat nyt havaintojen pohjalta näyttävät, koko naturalistismaterialistinen maailmankuva sortuu:

Jurakauden fossiiliset kerrokset eivät olekaan enää miljoonia vuosia vanhoja, evoluutiolle ei jääkään enää aikaa, joten se ei olekaan voinut tapahtua.

1500-luvulta dinosauruksien kuvia Carlisle Katedraalissa (UK).
Miten osasivat siihen aikaan piirtää näitä?
Vastaavia vanhoja kuvia on eripuolilla maailmaa.

Elämme mielenkiintoisia aikoja. Tästä kuullaan vielä - palaamme silloin asiaan.

Ja lopuksi kiva video siitä, millaisista jäteistä on oikeasti ollut kysymys:

https://www.youtube.com/watch?v=jyoTwDfXZ6c

Tässä linkki, jossa on uskomaton ja pitkä tarina siitä, miten suvaitsevainen tiedeyhteisö on näille uusille havainnoille. Täältä löytyvät myös nämä radiohiiliajoitukset ja ikämääritykset, joita ei siis saa uskoa oikeiksi ;-)   http://newgeology.us/presentation48.html

Tässä ihan tieteellisesti hyväksytty artikkeli siitä, että pehmytkudosta on varmasti löytynyt (vain asiaan todella vihkiytyneille):

http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0151143

Maailman miesten mielipiteitä elämän alkuperästä

Nämä seuraavat viitteet saattavat tulla täydellisenä yllätyksenä, sillä näistä asioista ei puhuta mediassa lainkaan. Kuitenkin näiden todistusvoima on merkittävä.

Olen tähän asti yrittänyt parhaani mukaan yksinkertaistaa näitä asioita niin, että ne olisivat ymmärrettävissä ilman yliopistotaustaa ja viiden vuoden molekyylibiologia lukuja (tosin en ole varma olenko onnistunut). Näin jokainen voisi tehdä omat johtopäätöksensä.

Teen poikkeuksen tähän periaatteeseen ja listaan seuraavana muutamia lausuntoja tiedemiehiltä, jotka oikeasti viettävät aikansa näiden asioiden parissa. Lopussa myös linkki sivulle, jossa tuhatpäinen joukko professoreita ilmoittaa, että eivät voi enää sitoutua evoluutio-oppiin. 

Missä siis on elämän alkuperä maailman viisaiden mukaan?

Ensimmäisenä kuuluisa ateisti-julistaja Richard Dawkins vastaa kysymykseen elämän alkuperästä suurin piirtein näin "Avaruusoliot tulivat ja suunnittelivat ensimmäisen solun" ja samalla tunnustaa elämän spontaanin syntymisen mahdottomuuden:  https://www.youtube.com/watch?v=BoncJBrrdQ8

Miksei edes hän, veden pitävä ateisti, voi väittää ensimmäisen solun ilmestyneen tyhjästä itsestään? Ja miksi avaruusolio-oletus ei ratkaise asiaa ollenkaan?

---

Seuraavana entinen ateisti Anthony Flew, joka myös kirjoitti kirjoja ja artikkeleita ateismista, sittemmin muutti maailmankatsomuksensa lähes kokonaan sen takia mitä oppi DNA:sta.

---

Denis Noble, Oxfordin yliopiston professori ja International Union of Physiological Sciences –järjestön johtaja, on julkaissut artikkelin tarkoituksenaan osoittaa, ”että kaikki synteettisen evoluutioteorian eli uusdarvinismin keskeiset oletukset on todistettu vääriksi”. Noble kirjoittaa, että hän odottaa toiveikkaana uutta teoriaa ”evoluutiosta”, joka selittäisi havaintoaineiston.

Physiology is rocking the foundations of evolutionary biology, Experimental Physiology z98(8):1235-1243,2013; DOI: 10.1113/expphysiol.2012.071134.

---

David Abel, The Gene Emergence Project, The Origin of Life Science Foundationista toteaa kansainvälisessä Molekyyli Tiede lehdessä seuraavanlaisesti. Tämä myös kuvaa hyvin tieteen nopeaa edistymistä tällä alueella:
 

"Tosiasia tarkoituksenmukaisesta ohjelmoinnista monella tasolla [solussa] tulee yhä enemmän ilmeiseksi jokaisen ilmestyneen molekyylibiologia lehden numeron myötä."

Abel, D.L., The Capabilities of Chaos and Complexity, International Journal of Molecular Sciences 10:247–291, 9 January 2009 | doi:10.3390/ijms10010247. Korostus blogistin toimesta.

---

Kaikesta tästä tieteen edistymisestä on seurauksena, että tutkijat ovat alkaneet epäilemään aikaisempia väittämiä ja oletuksia. Tässä linkki sivulle, johon yli tuhat professoria ovat ilmaisseet mielipiteensä vetäytyä pois evoluutio-opista. 

Huomion arvoista on, että tälle sivustolle voi rekisteröityä vain, jos sinulla on korkein mahdollinen yliopistotason koulutus.
http://www.dissentfromdarwin.org/about/fin/ 

Maailma on muuttumassa monella tapaa. Tieteen yli satavuotinen harharetki evoluutio-opissa on käymässä tukalaksi. 

9. Nuo pienet koneet sisälläsi

Olemme päässeet niin pitkälle, että vihdoin voimme tutustua näihin solun toiminnasta vastaaviin koneisiin lähemmin. Joidenkin mielestä olen julkaissut näitä blogeja ehkä liiankin usein, mutta puolustukseksi sanon, että minulla on ollut kiire päästää juuri tähän esitykseen. Nämä koneet, proteiinit, entsyymit, vastaavat kaikesta solun toiminnasta.

Tässä ensimmäisessä kuvassa on sekä taiteilijan näkemys, että elektronimikroskooppikuva bakteerin siimamoottorista. Bakteerit voivat liikkua pyörivien siimojen avulla. Tätä siimaa pyörittää ihan sähkömoottorin näköinen moottori, mutta se ei toimi sähköllä vaan solun sisäisellä energialla. Sen ominaisuudet ovat huikeat: jopa 200 000 kierrosta minuutissa ja suunnan vaihto alta kierroksen täydestä vauhdista. Siinä on akselit, laakerit, roottorit ja staattorit niin kuin sähkömoottorissakin.

Tässä kuvassa oranssilla proteiini, jonka tehtävä on kuljettaa kuormaa solun sisällä. Kyseessä luonnollisesti taiteilijan näkemys asiasta. Sen alla tarkempi kolmiulotteinen mallinnus ko. proteiinista. Jos haluat nähdä miten se liikkuu, klikkaa tästä: http://i0.wp.com/www.artofthecell.com/wp-content/uploads/2014/05/John-Liebler-Kinesin-Walking.gif?zoom=2&resize=256%2C256

Alla olevassa videossa näkyy miten solun sisäistä energiatabletteja (ATP) valmistetaan pyörivän protonimoottorin avulla. Näistä ATP molekyyleistä kaikki muu solussa saa energiansa. ATP on solun koneiden polttoainetta. Ilman ATP:tä mikään ei toimi solussa. Kaikki solussa nojaa siihen, että on juuri ATP-molekyyleja, joka tarjoavat energiaa eikä mikään muu. Jos solusta poistetaan ATP, niin käy kuin sähkölaitteelle, jonka tepseli vedetään seinästä, kaikki pysähtyy. ATP on yhdistävä tekijä kaikkien näiden itsenäisten koneiden välillä. 

ATP synthase: Structure and Function

Tämä ATP moottori tekee yksinkertaisimman mahdollisen toiminnon solun elämän kannalta: muuttaa protoneja energiamolekyyleiksi, joita muut solun elimet käyttävät.  Onko tämä moottori mielestäsi niin yksinkertainen, että se voi syntyä sattumalta, vahingossa, itsekseen ja kerralla kuntoon? 

Ei ole yksinkertaisempaa tunnettua välivaihetta, mistä tämä kone olisi voinut tulla vähitellen - ei ole mitään yksinkertaisempaa vaihtoehtoa protonille, jolla tämä kone käy. Protoni on alkeishiukkannen, atomin rakenneosa.

Yksinkertaisimpaan asiaan tarvitaan siis hyvin monimutkainen kone, jonka rakennusohje on hyvin laaja, tuhansia nukleotidejä (tikapuun puolia) pitkä. Kun yksinkertainen asia vaatii monimutkaisen koneen, ei voi olla evolutio-opin vaativaa kehityspolkua toimivine välivaiheineen. Voi olla polku vain ei-mistään suoraan tähän toimivaan koneeseen. Giganttinen kehitysloikka.

Insinöörimieli on taipuvainen ajattelemaan, että se on niin tarkoituksellinen, ettei se voi syntyä kuin suunnittelemalla. Lisäksi suunnittelijan on tunnettava atomirakenne hyvin yksityiskohtaisesti - myös ATP:n molekyylirakenne. 

Tämän ATP tuotantolaitoksen on ollut oltava olemassa "ensimmäisenä" solun rakenteista, koska muut proteiinit toimivat vain tämän tuotoksella, mutta tämän itsensä rakennusohje on DNA:ssa. Proteiinit, jotka lukevat tämän ATP moottorin rakennusohjeen DNA:sta, tarvitsevat sen tuottamaa energiaa, ATP molekyylejä, toimiakseen. Mutta ATP molekyylejä ei siis ole, ennen kuin on tämä tuotantolaitos. Siis mikä oli ensin? Vai kenties kaikki samanaikaisesti?

Solussa kaikki todella on tarkoin suunniteltua. Solun syntyminen sattumalta on yhtä todennäköistä kuin, että miljardi tornadoa synnyttää Boeign-747  lentokoneen vähitellen kaatopaikalla, mukaillakseni Fred Hoylen kuuluisaa lausetta, johon hän päätyi tehtyään tilastollista analyysiä elämän sattumanvaraisen syntymisen mahdollisuudesta.

Alamme näkemään jäävuoren huippua siitä, miksi väitän, että avaruus ei ole mitään verrattuna ihmiseen, mutta vielä on paljon edessäpäin. Saimme vasta jalkamme oven väliin.

8. Tieto muuttuu rakenteeksi

Solun tumassa olevasta DNA:sta on kopioitu RNA. RNA on viety ribosomi nimiseen tehtaaseen (käyty läpi edellisessä blogissa: Kommunikointi vaatii sopimuksen). Nyt alkaa proteiinin valmistus. Tässä ihmeellisessä tapahtumassa tieto muutetaan rakenteeksi, koneeksi, joka oikeasti toimii.

Se mikä proteiini valmistetaan, riippuu siitä mistä kohtaa DNA:ta ohje kopioitiin.

Kun tietokone tallentaa kaiken tiedon nollilla ja ykkösillä, niin DNA tallentaa tiedon A, T, C, tai G molekyylillä. Näiden molekyylien käsittely ei tapahdu sähköllä eikä suoraan kemiallisesti, vaan molekyylimekaniikalla. Tätä mekaniikkaa hoitaa proteiinikoneet. Virallisesti proteiinit tai entsyymit, mutta kone nimitys on hyvin kuvaava.

Tietokoneessa yhden suomenkielen aakkosen tallentamiseen menee kahdeksan nollaa tai ykköstä. Esimerkiksi "A"-kirjain on 01000001 tietokoneen muistissa. DNA:ssa niitä neljää merkkiä luetaan kolmen erissä ja koska jokaiseen paikkaan on neljä vaihtoehto voidaan kolmella merkillä kertoa 4*4*4 = 64 eri vaihtoehtoa. Näitä eri vaihtoehtoja käytetään proteiinien rakentamisessa niin, että jokainen kolmen merkin sarja (codon), esimerkiksi CCG tarkoittaa jotain aminohappoa. Aminohappo taas on proteiinikoneen rakennuspalikka eli koneen osa, ikään kuin levy, ruuvi tai mutteri.

Erilaisia aminohappoja maailmassa on paljon, mutta elämä käyttää vain tiettyjä 20:tä. Lisäksi aminohappoja on sekä vasen- että oikeakätisiä niiden avaruudellisen muodon mukaan, mutta elämä käyttää aina vain vasenkätisiä. Laboratoriossa aminohappoja valmistettaessa tulee yleensä molempia kätisyyksiä yhtä paljon. Kysymys pohdittavaksi: Miten siis elämä käyttää vain vasenkätisiä? (Ei siis ainakaan sattumalta.)

Edellisessä blogissa kävin läpi sen miten RNA luettiin DNA:sta ja lähetettiin eteenpäin. Kun RNA saapuu tehtaaseen, aminohapot tulevat omilla "kuljettimillaan". 

Jokaisella aminohapolla on omanlaisensa kuljetin, jolla on erilainen tunnistuspää. Se on vastinpari RNA:ssa olevalle kolmen puolan pätkälle (codon). Tästä tehdas (ribosomi) tietää laittaa aminohappoja DNA:n tarkoittamassa järjestyksessä peräkkäin.

Tehtaasta tulee ulos ikään kuin helminauha, jossa erilaiset aminohapot seuraavat toisiaan. Tämä helminauha viedään toiseen tehtaaseen, joka laskostaa siitä oikean muotoisen koneen (proteiinin).

Kun aminohappoketjuja tehdään satunnaisesti, tulee niistä lähes aina vain toimimattomia myttyjä. Kun niitä tehdään solussa DNA:n ohjeen mukaan, ne todella toimivat. Vaihtoehtoja erilaisten ketjujen rakentamiseen satunnaisesti on loputtomasti*, vain hyvin harvat, tähtitieteellisen harvat, muodostavat kolmiulotteisen toimivan rakenteen. Mistä DNA sai juuri toimivat rakennusohjeet itseensä monista mahdollisuuksista?

*) Koska Aminohappoja on 20 ja niitä voi olla peräkkäin jopa yli 1000 niin erilaisia vaihtoehtoja on sellainen luku, kun kerrot 20 itsensä kanssa 1000 kertaa peräkkäin: 20 x 20 x 20 x 20 x … Liian iso kotitietokoneellakin laskettavaksi. Luvussa on yli tuhat nollaa.

Koska vaihtoehtoja on näin paljon, sokeasti arvaamalla ja kokeilemalla toimiiko proteiini, ei pysty edes yhtä toimivaa proteiinia rakentamaan useissakaan miljardeissa vuosissa, puhumattakaan niistä sadoista proteiineista, joita yksinkertaisinkin elämänmuoto tarvitsee. 

Alla olevat kuvat pyrkivät kertomaan, mikä ero on sokealla arvauksella (mytty) ja tarkoituksenmukaisuudella (toimiva rakenne):

Tässä sama prosessi animaationa. Siitä näet hyvin, miten järjestelmällinen on koko tämä prosessi.

DNAtranscription and translation [HD animation]
Kun syvästi ymmärrät tämän prosessin, jossa tiedosta tulee rakenne, alat ymmärtämään myös biologista elämää uudella tasolla. Tasolla, jossa tiedosta tulee elämän perusta.

7. Kommunikointi vaatii sopimuksen

Edellisessä blogissa (jos se jäi välistä niin katso se ensin täältä: http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/10/6-elama-on-kopiointia.html ) näimme jo proteiinikoneen työssä, kopioimassa DNA:ta uutta elämää varten. Nyt käsittelemme sitä, mistä se ilmestyi ja miten se on rakennettu.

Solun sydämessä, tumassa, on turvallisen suojavallin sisällä kallein asia, tietokanta, joka kertoo, miten sinut rakennetaan. Tämä tietokanta on 3 miljardia "tikapuun puolaa" pitkä, eli n. 2m, ja kulkee nimellä DNA.

Nyt meillä on ongelma: DNA on tumassa, mutta siinä olevien rakennusohjeiden mukaan pitäisi rakentaa proteiineja "tehtaassa", joka on tuman ulkopuolella. DNA:ta ei voi kuljettaa pois tumasta tehtaaseen, koska sitä tarvitaan koko ajan moneen eri asiaan. Rakennusohje pitää siis kopioida ja kopio kuljettaa tehtaaseen. Aivan kuin oikeassakin yrityksessä: toimistosta koneen rakennusohje, piirustus, kopioidaan ja viedään kopio tehtaaseen.

Täksi kopioksi riittää puolikas tikapuuta, sillä olihan puolikkaissa aina sama tieto, koska A&T ja C&G esiintyivät aina vain pareittain. Tätä kopioitua puolikasta kutsutaan RNA:ksi. Proteiinikoneet lukevat DNA:ta ja kirjoittavat RNA:n. Sitten RNA kuljetetaan tuman ulkopuolelle ribosomi nimiseen tehtaaseen, jossa proteiini valmistetaan. RNA:ssa on osoite, mihin tehtaaseen se pitää viedä.

Tässä on huomioitava tärkeä asia: ribosomin, tehtaan, on ymmärrettävä RNA:n ohje. Sen on osattava lukea se. Sen on ymmärrettävä, että sitä luetaan kolmen puolan puolikkaan ryhmissä. Sen on ymmärrettävä, että se kokoaa proteiinin niin kuin DNA:n sen oletti tekevän, jotta valmistuu se proteiini, jonka DNA:n tietokone päätti valmistaa (tästäkin myöhemmin lisää).

Tässä on kyseessä selkeä kommunikointilinkki. Kommunikoinnissa sekä lähettäjän että vastaanottajan on puhuttava samaa "kieltä". Niiden välillä on oltava sopimus siitä, miten tiedonvälitys hoidetaan. Koska ne ovat etäällä toisistaan solun mittakaavassa, olisi teoriassa mahdollista, että ne muuttavat sopimusta itsekseen, vahingossa, sattumalta. Tällöin ei kommunikointi enää toimisi ja solu kuolisi, elämä loppuisi.

Luonnollisesti nämä molekyylitason rakenteet eivät omaa mitään omaa ymmärrystä tai tietoisuutta. Eivät ne tiedä mitä tekevät. Ne toimivat niin kuin koneet: suorittavat niille suunniteltua tehtävää järjestelmällisesti. Täten ne eivät voi itse tehdä keskenään sopimustakaan siitä miten kommunikointi hoidetaan. Miten sopimus sitten on syntynyt? Kas siinäpä hyvä kysymys pohdittavaksi. Jonkun on asetettava se ulkopuolelta - ulkopuolisen tarkkailijan roolissa, määrättävä se kieli, millä tieto kerrotaan ja miten se luetaan.

Seuraavassa blogissa mennään tehtaan sisälle katsomaan miten tieto muuttuu rakenteeksi eli miten koneita rakennetaan ohjeiden mukaan.

Sitä ennen tämä animaatio antaa hyvän käsityksen siitä, mitä oikeasti tapahtuu:

From DNA to protein - 3D

Tämä video menee sen edelle, mitä olemme tähän asti käsitelleet, mutta ensi kerralla, asiat tarkentuvat jälleen eteenpäin.

6. Elämä on kopiointia

Elämää syntyy vain elämästä - kopioitumalla. Tämän totesi Louis Pasteur jo 1800-luvulla eikä sitä sen jälkeenkään ole pystytty kumoamaan - ei edes laboratoriossa kiivaasti yrittämällä.

DNA, perimäsi tietopankki, kopioituu biljoonia kertoja elämäsi aikana.

DNA

DNA on hieno kaksoiskierteinen jättiläismolekyylirakenne, mutta kuvaan sitä näissä blogeissa äärimmilleen yksinkertaistettuna tikapuurakenteena (kuva alla). Voit googlailla helposti erilaisia DNA:n kuvia ja olet niitä jo varmasti nähnytkin. 

DNA:ssa on molemmilla reunoilla tukirakenne, joka pitää sen koossa (sokeri+fosfaattimolekyyli). Varsinainen tieto on "tikapuun puolissa". Yksi tikapuun puola koostuu kahdesta osasta, puolikkaasta. Ja yhteen puolikkaaseen on neljä eri vaihtoehtoa. Nämä ovat ne A, T, C ja G, kirjaimet, jotka esiintyivät jo aikaisemmissa blogeissa. Käytännössä ne ovat erilaisia molekyylejä, mutta siitä meidän ei tarvitse välittää. Riittää että ymmärrämme tämän tietojenkäsittelyn tasolla.

DNA:n tiedontallennuksen nerokkuus on siinä, että nämä tikapuun puolan puolikkaat esiintyvät aina pareittain. A & T ja C & G. Kaksinkertainen kirjanpito estää virheiden muodostumista. Näin myöskin solu pystyy helposti kopioimaan tiedon: halkaistaan tikapuut keskeltä ja täydennetään puolikkaat: Jos puolikkaassa on A täydennetään se T:llä ja jos siinä on C täydennetään se G:llä ja toisin päin. Tämän jälkeen meillä on kaksi täysin samanlaista tikapuuta ja solu voi jakautua - elämä jatkua. 

Hedelmöittymisen jälkeen lähdit liikkeelle yhdestä solusta, joka jakaantui. Tätä jakaantumista tapahtui uudelleen ja uudelleen kunnes sinusta tuli sinä - biologisesti ajatellen. Solun jakautuminen tapahtuu kahdessa vaiheessa. Ensin jakautuu tieto eli DNA ja sitten vasta koko solu. 

Vaan miten tämä kopiointi käytännössä tapahtuu? Se selviää helposti katsomalla alla oleva video. Siinä esiintyy myös proteiinikoneita, jotka varsinaisesti tekevät työn. Näistä me tulemme puhumaan jatkossa paljon.

Ensi kerralla alamme käydä läpi miten näitä proteiinikoneita valmistetaan. Niiden rakennusohje on DNA:ssa ja solu ei voi jakautua ennen kuin ohje on luettu DNA:sta ja kyseiset koneet on rakennettu. 

Tämä video kertoo miten tiedon kopiointi tapahtuu käytännössä. Kiinnitä huomiota erityisesti siihen miten mekaaninen operaatio se on. Pienen pienet koneet tekevät työn mekaanisesti liikkumalla. Huomaa miten samanlaisia nämä koneet ovat kuin jossakin tehtaassa olevat automaatiokoneet ja robotit. Ne toistavat väsymättä samaa liikettä uudelleen ja uudelleen. Ne ovat atomitason koneita, joten jos yksikin atomi on väärin tai uupuu, kone ei enää toimi. Sen koneinsinöörin, joka on suunnitellut nämä koneet, on täytytyn tietää tarkalleen ihan kaikki molekyylibiologiasta ja atomeista jopa kvanttifysiikasta. Nämä koneet koostuvat useista alikokoonpanoista ja tuhansista osista (aminohapoista). Huomaa myös, että koko tiedon kopiointi prosessi vaatii useita eri koneita. Jos yksikin uupuisi, niin elämä loppuisi. Miten nämä koneet siis ovat alun alkaen syntyneet? Yksi ensin, toinen sitten? Mitä ne tekivät ennen kuin ne olivat kaikki olemassa? Mitä se yksi teki ennen kuin se osasi kopioida tietoa? Koneet toimivat vain yhdessä tehtävässä. Huomaa myös ettei niillä ole tietoisuutta, ne ovat atomeja. Ne eivät itsessään voi kehittyä tai sopeutua.  

Mechanism of DNA Replication (Advanced)

Katso useampaan kertaan, että todella näet mitä tapahtuu. Huomaa että toinen puolikas voidaan kopioida suoraan, mutta toinen pitää kopioida "vastakarvaan" ja siksi sitä pitää "lenkittää" pätkissä.

Amazing sanoisi amerikkalainen.

5. Maailman tihein tiedon pakkaus - DNA

Solujesi tumassa on DNA, joka kertoo sinusta kaiken mahdollisen, jopa mahdolliset sairaudet. Se on tietopankki ja tietokone yhdessä. Siihen tallentuu ihmisen perimä ja se koostuu puoliksi isältä ja puoliksi äidiltä saaduista kromosomeista. Kromosomeja on 23+23 eli yhteensä 46. Perimme siis samanlaiset kromosomit molemmilta vanhemmiltamme. Paitsi miehillä on yksi poikkeus: y-kromosomi, joka periytyy vain isältä eli mieslinjaa pitkin.

Elektronimikroskooppikuva kromosomeista

Tasapuolisuuden nimissä mainittakoon, että mitokondrio nimisellä solun sisäisellä elimellä on oma perimänsä ja se peritään ainoastaan äitilinjaa pitkin. Eli periaatteessa kaikilla maailman ihmisillä on sama mitokondrio DNA (joskus paljon myöhemmin hieman tarkennusta tähän asiaan - niin kuin moneen muuhunkin). Perimme munasolun, ja siis kaikki ensimmäisen solumme rakenteet, äidiltä. Isältä perimme vain 23 kromosomin verran tietoa.

Jos ihmisen koko DNA laitettaisiin yhdeksi nauhaksi, niin se olisi lähes 2 metriä pitkä. Se on kuitenkin tarkoin kääritty solun tumaan, jonka läpimitta on vain viideskymmenestuhannesosa tästä koko pituudesta. Tämä on helpompi ymmärtää, kun kasvatetaan tuma koripallon kokoiseksi. Tällöin DNA on ongen siiman paksuinen ja 200 km pitkä. Miten pakkaisit tämän koripalloon niin, että siimaa voitaisiin lukea kokoajan sopivista kohdin valtavalla nopeudella? Alla oleva kuva hahmottaa sitä hieman ja lopussa oleva video kertoo sen paremmin kuin tuhat sanaa.

DNA kääriytyminen kromosomiksi

DNA on kääritty kromosomeiksi vain silloin kun solu jakaantuu. Muulloin DNA on täyttänyt tuman kolmiulotteisen tilan tarkoin määrätyssä muodossa, siten että DNA nauhan tietyt osat ovat lokeroituneet lähelle toisiaan. Tämä sen tähden, että samaan aikaan tarvittavat DNA:n osat saattavat olla kaukanakin toisistaan, jos nauha olisi suorana. Taivuteltuna oikeat kohdat saadaan lähelle toisiaan.

Tässä ei ole mitään satunnaista, vaan kaikki on tarkoin järjesteltyä. Tumassa olevat arkistonhoitajat kyllä tietävät, mitä kuulu olla missäkin, niin kuin kirjastossa kirjastonhoitaja osaavat laittaa oikeat kirjat oikealle hyllylle. Jokaisessa elimessä tarvitaan eri DNA:n alueita. Solun pitää tietää, mitkä alueet kuuluvat sydämelle, mitkä iholle, mitkä lihakselle. Ne osat mitä ei tarvita, ovat pakattuna tiukalle rullalle pois tieltä. Käytettävät alueet ovat taas auki, jotta niitä voidaan nopeasti lukea. Tämä tietoisuus tulee tarpeen silloin kun solu jakaantumisen jälkeen alkaa avata kromosomeja.

Elektronimikroskooppikuva DNA kaksoiskierteestä 

Ihmisessä on 100 biljoona omaa solua ja vielä enemmän ihminen kantaa bakteerisoluja. Se on iso luku ja isojen lukujen ymmärtäminen on vaikeaa, mutta tämä saattaa auttaa:

1000 sekuntia on alle 20 minuuttia

Miljoona sekuntia on 12 päivää

Miljardi sekuntia on 32 vuotta

Biljoona sekuntia on 32 000 vuotta

Jokaisessa solussa on DNA

Koska joka solussa on sama DNA (kutakuinkin), niin yhden ihmisen kaikissa soluissa yhteensä on enemmän muistikapasiteettia kuin kaikissa maailma tietokoneissa yhteensä. (Tällä ei valitettavasti ole mitään tekemistä oman muistisi kanssa.)

Alla oleva animaatio näyttää, miten DNA pakataan pieneen tilaan. Kuten siitä nähdään tämä pakkausmekanismi on kokonaisuus, jossa kaikki osat ovat tarpeen, jotta DNA mahtuu tumaan, aukeaa ja jälleen kokoontuu kromosomeiksi solun jakautumista varten. Kaikki ehdottoman tärkeitä vaiheita elämälle. Tämäkin järjestelmällisyys saa pohtimaan sitä vaikeutta, miten tällainen voisi syntyä sattumalta ilman suunnittelua.

https://www.youtube.com/watch?v=gbSIBhFwQ4s Nyt kun olemme suurin piirtein mahdollisimman tiiviisti ja nopeasti hahmottaneet ympäristön, niin ensi kerralla pääsemme varsinaisesti käsittelemään DNA:ta.

4. Kolmen vanhemman lapsi

Muutama viikko sitten julkisuuteen tuli 5 kk ikäinen lapsi, jolla on kolme vanhempaa. Kaksi äitiä ja yksi isä. Miten tämä on mahdollista?

Operaatio tehtiin niin, että tulevan äidin munasolusta otettiin tuma sisältäen DNA:n, ja siirrettiin se lahjoittajan munasoluun, josta alkuperäinen tuma ja DNA oli poistettu. Tämän jälkeen uusi syntetisoitu munasolu hedelmöitettiin koeputkessa isän siittiöillä ja siirrettiin äidin kohtuun.

Näin toimittiin, koska äidillä oli perinnöllinen sairaus mitokondrio nimisessä soluelimessä. Mitokondriolla on oma DNA ja siten tämä sairaus ei siis tässä tapauksessa periydy lapselle, koska luovuttajan munasolun mitokondrioissa ei tätä sairautta ollut.

Vastaavia kokeita on luonnollisesti tehty eläimillä jo jonkin aikaa. Mutta mitä tämä tarkoittaa biologisen elämän kannalta?

Tätä voidaan verrata tietokoneeseen ja sen ohjelmistoihin. Tietokone koostuu kahdesta kokonaisuudesta: siinä on näppäimistö, näyttö ja sisällä elektroniikkaa (hardware). Tällaisenaan tietokoneella ei kuitenkaan vielä tee yhtään mitään. Se vaatii sisälleen ohjelman (software). Windows on ohjelma, Word on ohjelma, Excel on ohjelma, Chrome on ohjelma, Photoshop on ohjelma. Joissakin kännyköissä on Android-ohjelma ja Applen iPhoneissa on iOS-ohjelma käyttöjärjestelmänä. Vaikka kännykät kaukaa katsoen näyttävät samalta, niitä on erilainen käyttää ohjelmistojen takia. Ohjelma saa tietokoneen "elämään".

Samoin on soluissa. Solukalvo ja solun sisusta, sen moninaiset elimet ja rakenteet, ovat kuin tietokoneen kovat osat. Solun ohjelma on DNA:ssa. Tätä ohjelmaa voidaan vaihtaa niin kuin tässä kolmen vanhemman lapsen tapauksessa tehtiin. Solu on itsenäinen ja hetken aikaa se pysyy elossa ilman ohjelmaa, vähän niin kuin tietokone sammuksissa. 

Tietokoneeseen ohjelman on aina joku ohjelmoinut, kirjoittanut. Miten on asianlaita solussa?

Koska DNA:ssa on perimä, niin lapsi sai pääasiassa äitinsä perimän mutta ei kokonaan. Mitokondriossa on oma DNA:sa. Hän siis ihan oikeasti on kolmen vanhemman hybridi. Tietokone vertausta toimii tässäkin. Ostat uuden tietokoneen, mutta asennat siihen oman vanhan koneesi ohjelmat. Se on toisaalta uusi, mutta toisaalta vanhat ohjelmat toimivat kuten ennenkin.

Tällä hetkellä tämän tapaisia kokeita tehdään todella paljon. Jopa lajien välillä kasvattaen esimerkiksi sikoja, joilla on ihmisen elimiä. Näistä joskus myöhemmin lisää.

Yle-uutisoi aiheesta tällä uutisella:

http://yle.fi/uutiset/3-9196022

Uutisointi sinänsä oli hyvä, mutta siinä olisi voitu käsitellä asian eettistä puolta vielä syvällisemmin. Sillä tässä tapauksessa vanhemmat vaativat, että hedelmöitystä ei tehdä niin kuin lääkärit ensin suunnittelivat. Suunnitelma nimittäin oli hedelmöittää munasolu ja vasta sitten siirtää se. Vanhemmat vaativat, että siirretään ensin ja hedelmöitetään vain yhdistetty munasolu. Näin ei rikota hedelmöittynyttä munasolua eli alkiota, josta olisi kasvanut erilainen lapsi.

Lapsi itse on esitelty tällä videolla: 

https://www.youtube.com/watch?v=IgX6p3n5xtw 

3. Miljoonakaupunki pienoiskoossa

Kirjoitin johdantoon, että avaruus ja tähdet eivät ole mitään verrattuna siihen, miten me rakennumme. Varmaan jotkut siinä kohtaan vähän kurtistivat kulmiaan. Vaikken ole avaruudessa käynyt, joten en voi olla varma siitä mitä siellä on, niin haluan kuitenkin vahvistaa tämän käsityksen: elämä kaikessa monimutkaisuudessaan on paljon enemmän kuin avaruus ja tähdet. Ihmisessä on enemmän soluja kuin maailmankaikkeudessa on galakseja ja yksi solu on monimutkaisempi kuin hienoinkaan galaksi. Tämä on valtavaa ymmärtää.

Charles Darwin on nimi, jonka hyvin monet tunnistavat evoluutio-opin isänä. Hänen aikanaan, 1800-luvun puolivälissä, solun luultiin olevan limamuodostelma, jossa tapahtuu kemiallisia reaktioita. Nykyisin tiedetään, että solu on monimutkainen systeemi, joka vastaa lähinnä miljoonakaupunkia.

Solussa on omat tieverkostot, varastot, kommunikaatioverkostot, jätteenhuolto, tehtaat, voimalaitokset, energiansiirto, kaupunginportit, tietopankki, poliisit, sairaalat, korjaajat, lämmittäjät ja jäähdyttäjät, vesi- ja viemäriverkostot, vaarallisten aineiden kuljetukset, ongelmajätteiden hävitys, tärkeiden aineiden kierrätys, puolustusmuurit, moninkertaiset turvallisuus käsittelyt, viruskirjastot ja kaikkea muuta mitä vielä ei ymmärretä.

Solu on jatkuvasti käynnissä. Siellä ei koskaan ole yötä niin kuin miljoonakaupungissa. Koska se on hyvin pieni (juuri mitään ihmisen solua ei voi nähdä silmällä), siellä asiat tapahtuvat hyvin nopeasti. Jos solu olisi oikeasti suurkaupungin kokoinen, kaikki liikkuisivat siellä lähes valonnopeudella. Tästä huolimatta se pystyy johonkin hyvin ihmeelliseen, mihin suurkaupunki ei koskaan pysty. Se pystyy jakaantumaan ilman, että mikään sen toiminto häiriintyy. Toiminta jatkuu jakaantumisen jälkeen kahdessa uudessa solussa kuin mitään merkittävää ei olisi tapahtunutkaan. Juuri jakaantuminen on elämän perusedellytys. Biologinen elämä on jotain, mikä pystyy kopioimaan itsensä.

Solussa on kolme tärkeää pääkokonaisuutta: solukalvo, aineenvaihdunta ja siihen liittyvät elimet sekä tietojenkäsittely ja siihen liittyvät järjestelmät. Solukalvon tärkeys unohdetaan usein. Sehan on vain paketin kuori. Se itsessään on kuitenkin hyvin monimutkainen koneisto, joka sallii tiettyjen asioiden kulkea lävitse sisään ja tiettyjen kulkea ulos. Se eristää solun sisäisen maailman ulkopuolen vaaroista.

Solukalvo pitää veden, hapen ja valon (ultraviolettisäteilyn) solun ulkopuolella. Kaikki nämä ovat hyvin vaarallisia solun sisäisille herkille järjestelmille ja koneille. Niin, äkkiä ajattelemalla voisi luulla juuri päinvastoin, että happi, vesi ja valo olisivat solulle hyvin tärkeitä ja siten eivät vaarallisia. Solu ei milloinkaan voisi toimia ilman solukalvoa. Vesi, happi ja ultraviolettisäteily tuhoisivat esimerkiksi solun tietopankin, DNA:n, välittömästi. 

Nämä kolme järjestelmää: solukalvo, aineenvaihdunta ja tietojenkäsittely tarvitsevat toisiaan. Minkä tahansa pois ottaminen tuhoaisi loput solusta. Täten on hyvin vaikea kuvitella, mikä solun osista olisi voinut syntyä ensin ilman toisia osia, vähitellen. Ainakaan nykyisessä maailmassa se ei ole mahdollista. Toimivasta DNA:sta ei ole havaintoja solun ulkopuolella esimerkiksi ajelehtimassa vesistöissä. Nykyinen solu, ja näin nykyisen kaltainen elämä, voi olla olemassa vain kaikkien kolmen toimiessa saumattomasti yhteen.

Kaikessa järjestelmällisyydessään solu muistuttaa enemmän koneiden systeemiä kuin kemiallista puuroa. Näistä solun koneista, proteiineista, kirjoitan jatkossa paljon enemmän. Kun pääsemme tutkimaan näitä pieniä koneita, jopa tämä miljoonakaupunkivertaus tuntuu riittämättömältä.

Tässä lyhy ainimoitu matka solun sisälle:
https://www.youtube.com/watch?v=URUJD5NEXC8   

Ja tässä toinen video, jossa käytetään tätä suurkaupunkivertausta:
https://www.youtube.com/watch?v=HBvfBB_oSTc

Jos et ymmärrä mitä videoissa sanotaan, älä hermostu. Palaamme niihin tarpeellisilta osin myöhemmin.