Ihmisen ja eläimen hybridi - Chimera - julkaistu

Sian ja ihmisen yhdistelmä, chimera, on tehty laboratoriossa. Asia julkaistiin 26.1.2017.

Chimera tarkoittaa kahden (tai useamman) eri lajin elävää yhdistelmää. Tässä kuvassa alla on alkuperäinen kreikan mytologian mukainen chimera: eli leijonan, kauriin ja käärmeen (hännässä) hybridi. 

Chimera

Sankari nimeltä Bellerophontes ratsasti pegasoksella ja tappoi sen. Pegasos taas oli siivekäs hevonen - hybridi siis sekin.

Pegasus

Lisää näistä mytologioista voi lukea esimerkiksi täällä: http://www.theoi.com/Ther/Khimaira.html

Tätä samaa mytologian mukaista termiä chimera käytetään tällaisista tieteessä tehdyistä hybridi kokeista. Niissä esimerkiksi eläimen alkioon istutetaan ihmisen soluja.

Juuri julkaistun artikkelin mukaan sian alkioon on onnistuneesti istutettu ja kasvatettu ihmisen elinten soluja:

http://news.nationalgeographic.com/2017/01/human-pig-hybrid-embryo-chimera-organs-health-science/

Kuin tieteiselokuvasta: hedelmöittyneeseen alkioon istutetaan vieraita soluja hyvin aikaisessa vaiheessa.

Sian alkio

Sitten niiden annetaan kasvaa siellä, ja lopulta voidaan erilaiset elimet tunnistaa.

Sian sikiö, jossa kasvaa ihmisen elimiä.

Vielä on matkaa siihen, että hevoselle kasvaa siivet, tai ihmiselle hevosen ruumis niin kuin mytologioissa olevilla kentaureilla oli, mutta voinemme olla varmoja, että joku tästä haaveilee dollarinkuvat silmissä. Näitä tutkimuksia tehdään yksityisellä rahoituksella, koska monet valtiot kieltävät tällaisten kokeiden tekemisen veronmaksajien rahoilla (mutta eivät kaikki valtiot). 

Sen sijaan harva valtio kieltää ihmisalkiokokeita ylipäätään ja eläinalkiokokeita ei juuri lainkaan. Muunmuassa Englannissa saa ihmisalkiokokeita tehdä kunhan hedelmöittyneet alkiot tuhotaan kokeiden jälkeen! (Muistutuksena, että alkiossa hedelmöittymisen jälkeen on kaikke se tieto, millä ihminen rakennetaan.)

Raamattu viittaa muutamaan Raamatun ulkopuoliseen kirjaan. Yksi näistä on Enokin kirja. Tässä kirjassa annetaan ymmärtää, että näitä hybridejä on ollut ennen vedenpaisumusta. Jumalan piti tuhota kaikki eläimet, ei vain ihmiset, vedenpaisumuksessa - vain arkissa olleet selvisivät. Silloin chimeroita tekivät langenneiden enkelien ja ihmisten hybridilapset (nephilim). 

Ehkä tältäkin osin lopunajat tulevat olemaan niin kuin Raamattu sanoo: Silloin on niinkuin Nooan päivinä oli. 

Mihin olemme siis menossa? Ja mistä olemme tulossa? 

Eiköhän tässä ole jännittäviä googlauskohteita tälle iltaa tarpeeksi - tutkikaa näitä asioita, jotta pysytte ajantasalla mitä tapahtuu ja mihin se johtaa. Voit antaa mielikuvitukselle vapaasti siivet, tuskin pystyt kuvittelemaan kaikkea sitä, mitä näitä asioita rahoittavat miljonäärit ovat haaveilleet toteuttavansa jo kymmenien vuosien ajan. Nimittäin se, jolla on rahaa, ajattelee alinomaan, että mitä sillä voisi tehdä. Ja on arvattavaa, että pahimipia testejä ei edes tuoda julkisuuteen. 

Niin tosiaan, tätäkin koetta perustellaan lääketieteellä ja elinten kehittämiseksi niitä tarvitseville ihmisille. Ei kai sitä vastaan voi olla? 

17. 100 biljoonaa tietokonetta sisälläsi

Geeni on DNA:n alue, joka koodaa proteiineja. DNA:ssa on kuitenkin paljon muutakin. Itseasiassa ihmisen DNA:sta vain 2 % on geenejä. Siinä alueessa DNA:ta on arviolta 25 000 geeniä. Mitä loppuosassa DNA:ta on?

Otetaan ensin vertaus tietokonepeliin. Tietokonepelit ohjelmoidaan kirjoittamalla koodia, joka sisältää käskyjä tietokoneelle. Toinen osuus tietokone peleissä on grafiikka. Lopulta kuitenkin tietokoneen muistissa kaikki on nollia ja ykkösiä. Kuvatkin esitetään siis tietona, pisteiden värikoodeina. Niistä sitten tietokone osaa piirtää kuvaruudulle esimerkiksi alla olevan kuvan tapaisen pelin taustat ja muut kohteet. Tämä graafinen osuus vastaa solun geenejä, joista tehdään proteiineja.

Sen lisäksi tietokonepelissä on kaikki se logiikka, josta pelin periaatteet muodostuvat. Peli "kuuntelee" mitä näppäimiä on painettu. Sen jälkeen se tulkitsee, mitä pitää tehdä, jos esimerkiksi nuoli-ylös näppäintä on painettu. Mahdollisesti laskee joitain ja siirtää pelikohdetta ylöspäin. Yllä olevassa pelikuvassa esimerkiksi tätä kuumailmapalloa. Sitten pelin logiikka tutkii mahdollisia yhteentörmäyksiä tai muita peliin kuuluvia sääntöjä. Yleensä tämä logiikkaosuus on paljon monimutkaisempi kuin varsinainen grafiikka.

Myös DNA:n pitää tehdä päätöksiä siitä, mitä proteiinia milloinkin valmistetaan. DNA:sta siis vain pieni osa (alle 2%) koodaa proteiineja. Koko loppuosa on käytettävissä siihen logiikkaan mikä päättää, mitä proteiinia pitää milloinkin valmistaa. Siellä on samanlaisia päättelyyn kykeneviä osuuksia kuin tietokoneessa. MIT yliopisto on jopa tehnyt tietokoneohjelmointiympäristön millä tätä logiikkaa voidaan bakteerisoluihin ohjelmoida ja ottaa käyttöön.

( http://news.mit.edu/2016/programming-language-living-cells-bacteria-0331)

Tämä DNA-tietokone on kuumeisen tutkinnan kohteena. Mutta jo nyt tiedetään, että siellä tehdään samanlaisia loogisia päätelmiä kuin tietokoneessa. Esimerkiksi DNA kuuntelee kuinka paljon solu saa ultraviolettisäteilyä. Jos se ylittää jonkun tietyn tason, niin tuotetaan lisää pigmenttiä (eli ihminen ruskettuu).  DNA:ssa voidaa tutkia myös useampaa ehtoa kerralla. Sitä kutsutaan "JA" ehdoksi kun useampi syöte pitää yhtä aikaa toteutua. Hyvin tyypillinen päättely myös tietokoneissa.

Vielä 10-15 vuotta sitten tätä geenien ulkopuolista aluetta kutsuttiin roska-DNA:ksi. Evoluutioprofessoreiden väite oli, että se on historian aikana kertynyttä roskaa. Ja tätä roskaa todella olisi tarvittu, jotta evoluutiolla olisi jokin edes kuviteltu mekanismi voinut olla. Vuonna 2007 valmistunut ENCODE projekti kuitenkin varmisti, että jo 80%:lla siitä oli havaittu käyttöä. Loppulausunto oli, että varmaan lopullekin havaitaan, kun tutkitaan lisää. Tästä on pian kymmenen vuotta, mutta silti tästä ei juurikaan puhuta populaarimediassa, vaikka se yksiselitteisesti tuhosi evoluution suurimman "todisteen" (lue: tarinan). Miksi ei? Koska historia toistaa itseään. Vain ani harvoin kansakunta haluaa kuulla ikävältä tuntuvan totuuden ja ottaa sitä vastaan nöyrästi kuunnellen.

ENCODE projektista lyhyt selvitys:

https://www.youtube.com/watch?v=Y3V2thsJ1Wc 

Virallinen englanninkielinen nimi tälle, mitä itse kutsuin tässä DNA-tietokoneeksi, on regulator area of DNA eli DNA:n sääntelyalue. Aika vaatimaton nimi maailman monimutkaisimmalle tietokoneelle, joka vastaa kaikesta bilogisesta elämästä kaikissa eliöissä.

Tässä vielä mahtava video siitä, miten solu "kuuntelee" ulkopuolisia signaaleja ja toimii niiden mukaan :

https://www.youtube.com/watch?v=vi-zWoobt_Q

Miksi evoluutio ei voinut kehittää ihmistä vähitellen - väliyhteenveto

Viimeiset kolme blogia ovat olleet aika syvällä DNA:n tietojenkäsittelyn arkkitehtuurissa. Kertaan ne tässä lyhyesti ja mahdollisimman selkeästi.

1. Proteiinit rakennetaan DNA:n pätkistä ja näitä pätkiä, alikokoonpanoja, käytetään useissa eri proteiineissa - muutos eli mutaatio yhdessä osassa vaikuttaa useaan proteiiniin (http://mistametulemme.blogspot.fi/2017/01/14-koneenrakennusta-komponenteista.html)

2. Proteiinien rakennusohjeet ovat päällekkäin DNA:ssa jakaen samoja nukleotidejä (A, T, C, G) - muutos eli mutaatio nukleotidissa vaikuttaa moneen proteiiniin (http://mistametulemme.blogspot.fi/2017/01/15-nerokkain-kieli.html)

3. Proteiinien rakennusohjeen päällä on osoitetietoa, tietoa toisten proteiinien rakennusohjeiden paikasta (samoissa nukleotideissa ikään kuin salakirjoituksena) - muutos eli mutaatio rikkoo jonkin proteiini löytymisen kokonaan (http://mistametulemme.blogspot.fi/2017/01/16-seikkailuni-codonien-valtakunnassa.html)

Sama kaaviokuvana:

Tällainen tietojenkäsittelyarkkitehtuuri ei kestä satunnaista muutosta. Ja se päinvastoin tehokkaasti estää sen. Vaikka näin vahvaa tiedon päällekkäisyyttä ei ole kaikkialla DNA:ssa, jo yksikin tällainen kohta osoittaa mahdottomaksi evoluutio-oletuksen, että rakenne on tullut sattumalta, mutaatioiden avulla, vähitellen.

Tämän ymmärtääksemme meidän on kuviteltava oletettu edellinen tila yllä olevassa kuvassa eli millainen se oli ennen viimeisiä mutaatiota eli vielä "puolivalmiina" tietorakenteena, niin kuin evoluutio-oppi vaatii. Se tilanne täytyi olla sama, kuin jos tässä tapahtuisi mutaatio. Eli tilanne olisi ollut se, että nämä useat proteiinit olisivat olleet rikkinäisiä tavalla tai toisella aina siihen asti, kun tämä viimeinen oletettu kaiken korjaava mutaatio tapahtuisi.

Tämä tällainen tietoarkkitehtuuri ja rakenne mielestäni osoittavat, ettei evoluutio voi toimia pienin yhden nukleotidin askelin. Tämä on iso ongelma, koska muutakaan mekanismia ei ole esitetty. Niin kauan kuin tämä havainto on luotettava ja ei ole toisia havaintoja, joka muuttaisi tämän ymmärryksen jotenkin radikaalisti, pitäisi tieteen avoimesti myöntää, että evoluutiolle ei ole tunnettua mekanismia, joka olisi voinut tuottaa ihmisen DNA:n.

Joillakin on sellainen näkökanta, että Jumala loi evoluution ja sen avulla kaiken elollisen. Edellinen huomioiden ensimmäinen vaihtoehto tälle olisi, että joko Jumalan olisi pitänyt ylläpitää ja suojella aktiivisesti epämuodostuneita, vajaita sekasikiöisiä ihmisen esi-isiä, joista vähitellen olisi tullut nyky-ihminen. Enkä tarkoita, että esi-isiltä olisi tällöin uupunut jokin kyky (kuten puhekyky), vaan että ne olisivat oikeasti olleet elinkelvottomia ilman aktiivista holhousta. Tällöin Jumalasta tulisi julma kokeilija, joka näkemiensä lopputulosten kautta pikkuhiljaa parantaisi eliöitä, eikäi osaisi etukäteen sanoa millaisella muutoksella tulee mikäkin lopputulos ja kaikesta tästä ymmärtämättömyydestä huolimatta hänen pitäisi olla pätevä ylläpitämään näitä sekasikiöitä.

Toinen vaihtoehto olisi, että Jumala olisi lisännyt tietoa DNA:han isoina kokonaisuuksia, hyppäyksellisesti, niin että elossa olevat olisivat aina toimivia kokonaisuuksia. Tätä tukisi se, että fossiileista ei ole löytynyt kuin valmiita ehjiä ja toimia rakenteita, ei puolivalmiita. Mutta nämä hyppäykselliset kehitysaskeleet olisivat pitäneet olla niin suuria, että luomisen kannalta ei olisi ollut yhtään vaikeampaa luoda kaikkea tietoa kerralla. Molemmissa tapauksissa (kerralla luotu tai hyppäyksellisesti luotu) tarvitaan täydellinen ymmärrys koko tietorakenteesta, kaikista sen nyansseista ja päällekkäisyyksistä sekä monimerkityksistä. Se jolla olisi kyky suunnitella nämä hyppäykset, olisi myös kyky suunnitella kaikki alusta asti kerralla ja käynnistää tämä biologinen koneista vasta sitten kun kaikki on valmiina. 

Tällöin ei myöskään puhuttausi evoluutiosta, vaan vaiheittaisesta luomisesta.

16. Seikkailuni Codonien Valtakunnassa - Viimeinen Naula

Muutama vuosi sitten lähdin tutkimusmatkalla pitkän ajan jälkeen valtakuntaan, jonka olin jo ehtinyt kutakuinkin unohtamaan.  Millainen se DeoksiriboNukleinAcid oikein olikaan. Innostuin tosissani siitä, mitä tästä codonien* ja muiden outojen käsitteiden valtakunnasta löysin. Syy innostukseen oli, että monet  tämän valtakunnan käsitteet olivat minulle entuudestaan hyvin tuttuja aivan toisesta maailmasta.

Codon - kolme nukleotidia

Kolmisenkymmentä vuotta on tullut pyörittyä tässä toisessa maailmassa tietokoneiden ja ohjelmoinnin ympärillä. Erilaisia tietojenkäsittelyn arkkitehtuureja on tullut vastaan kymmeniä (tietokoneissa arkkitehtuuri on vähän samanlainen käsite kuin arkkitehtuuri yleensäkin, erilainen tyyli suunnitella rakennuksia käyttäen eri materiaaleja: puutalo, tiilitalo, elementtitalo, linna, huvila, rivitalo, kerrostalo …) .

Uuden kielen ja kulttuurin opettelu

Nyt kun katsoin uudelleen DNA maailmaa yhtäkkiä sen käsitteet alkoivat aueta ihmeellisesti sen kokemuksen kautta, mitä minulle oli tullut ohjelmoinnista ja tietojenkäsittelyn maailman arkkitehtuureista. Edellistä asiaa tutkiessani tiesin jo mitä seuraavan kulman takana on.

Suurin vaikeus oli ymmärtää se kieli, millä tutkijat puhuivat, koska se oli erilaista kuin mitä tietojenkäsittelytieteessä käytetään. Kuitenkin taustalla olevat käsitteet yksityiskohtia myöden ovat samoja. Esimerkiksi ennen kuin löysin, että ns. roska-DNA:lle täytyy olla käyttöä, tiesin, että mitä todennäköisemmin siinä pitää olla logiikkaa, sääntöjä. Näin koska tämä merkittävä osuus puuttui siitä osuudesta, mitä esiteltiin geeneissä olevan. Kokemukseni tietojenkäsittelystä kertoi, että kuva ei ole täydellinen ellei kaikkia paloja ole olemassa.

Oli kuin olisin mennyt tuttuun maahan, mutta siellä olisi puhuttu ja kirjoitettu vierasta kieltä.

Intuitiivisesti etenin seuraten niitä oppeja, mitä olin saanut tietotekniikan kautta. Oletin, että varmasti en ole ensimmäinen tätä maailmaa tältä kantilta katsova. Totuus kuitenkin paljastui, sillä olin pienessä vähemmistössä. Aika harva biologi omaa tietojenkäsittelytieteen taustaa. Tästä johtuen myös käytettävä tieteen kieli on erilainen.

Biologien koulutus painottaa sitä, että tämä DNA:n tietojenkäsittelyjärjestelmä on tullut itsestään ja sattumalta, joten silloin järjellinen selitys käsitteille ja mekanismeille uupuu. Sen sijaan kaikelle keksitään evoluutio-opin mukainen itsestään syntyminen, jolloin asian todellinen merkitys ei avaudu. Jos he lähestyisivät DNA:n tietojenkäsittelykoneistoa siltä kannalta, että miten se on suunniteltu, ymmärrys kasvaisi paljon nopeammin. Suunnittelutausta ja suunnittelijan ajatukset tietojenkäsittelyarkkitehtuurista auttavat ymmärtämään järjestelmää paremmin.

DNA:N Ohjelmointi

Onneksi ihan viime vuosina on tullut sellaisia suuria havaintoja ja keksintöjä, jotka ovat pakottaneet paatuneimmankin tutkijan avaamaan silmänsä: kyseessä todella on täydellinen tietojenkäsittelykoneisto. Näin monet tietojenkäsittelyn maailman käsitteet ovat auttaneet avaamaan ymmärrystä DNA:sta.

Onpa jopa menty niin pitkälle, että on tehty ohjelmointiympäristö, jolla voidaan ohjelmoida bakteerien DNA:ta, ei uusia rakenteita, vaan uutta logiikka, uutta päättelyä bakteerin sisään. Ohjelmointi toteutetaan samaan tyyliin kuin ohjelmoidaan logiikkaa teollisuusrobotteihin. Jopa ohjelmointikieli on sama kuin elektroniikassa olevien pienien mustien piirien ohjelmoinnissa käytettävä - ei siis samanlainen vaan täysin sama. Jos olet ohjelmoinut mikropiirejä, osaat kirjoittaa koodia bakteerille.

Näin on tullut osoitetuksi, että DNA voi olla kokonaan ohjelmoitu ja sitä kautta suunniteltu. (Kysymys vain kuuluu, missä on lähdekoodi? Kaikki ohjelmointia harrastaneet ymmärtävät tämän kysymyksen moniulotteisuuden ja maagisuuden hetken mietittyään.)

Älä sotke asioita!

Ohjelmoinnissa on joitakin sääntöjä, mitä ei ole hyvä rikkoa, jos haluat tehdä sellaisen ohjelman, mitä on mahdollista muuttaa myöhemminkin. Yksi niistä on, että älä koskaan sotke käsitteitä keskenään. Älä koodaa datan (rakenteen) joukkoon logiikkaa, vaan pidä ne selkeästi erillään.

Tämä periaate on niin perustavanlaatuinen, että jopa DNA:n tutkijat olettivat tämän olevan näin myös DNA:ssa. Vasta vuonna 2013 havainnot ajoivat hyväksymään päinvastaisen. 

Viimeksi kirjoitin DNA:n päällekkäisistä lukukehyksistä. Tämä asia on vielä monikerroksisempi mitä silloin kerroin. Sillä sen lisäksi, että tietystä DNA:n pätkästä tehdään erilaisia proteiineja monessa kerroksessa, siihen samaan proteiinia koodaavaan tietoon voi olla upotettuna myös osoite (binding section), joka kertoo, että keskeltä tätä toista proteiinia alkaa joku muu proteiinikoodaus (tai tieto).

Tätä on hiukan vaikea selvittää, jos et ole ikinä ohjelmoinut, mutta yritetään. Tiedät, että jokaisella talolla on katuosoite. Mitä jos katuosoitteeseen olisi myös piilotettu tieto siitä, miten talo on rakennettu. En tiedä miten, mutta jotenkin. tämän kaltaisesta salakirjoituksesta on kysymys. Nyt jos (satunnaisesti) muutettaisiin (mutaatio) tätä rakennusohjetta, niin katuosoitekin muuttuisi. Ja tämän jälkeen posti ei enää löytäisi perille!

Toinen esimerkki kaksoiskoodauksesta: jokaisella meillä on sosiaaliturvatunnus. Se kertoo osoitteen, jossa tietomme ovat tietokoneissa ja arkistoissa. Sen lisäksi siihen on koodattu syntymäaikamme. Jos nyt tätä osoitetta muutettaisiin satunnaisesti, niin syntymäaikammekin muuttuisi! Se on siis osin muuttumattomaksi suunniteltu (sinänsä sosiaaliturvatunnuksen loppuosaa voitaisiin muuttaa - näin on myös DNA:ssa, osia siitäkin voidaan muuttaa, on suunniteltu muunneltavaksi).

Suurin piirtein samasta on kysymys, jos tällaiselle DNA:n alueelle osuu mutaatio: kaikki hajoaa käsiin. Jokainen ohjelmoija tietää, että tällaisen monikerrosteisen ohjelman muuttaminen on käytännössä mahdotonta rikkomatta jotain toisaalla.  Miten siis sattuma saisi sitä muutettua, jos se ei onnistu ammattitaitoisilta ohjelmoijiltakaan?

Viimeinen naula

Kun tämän edellisen ymmärsin, tulin lopulta täysin vakuuttuneeksi, että evoluutiolla ei todellakaan ole mitään mekanismia, joka synnyttäisi uutta tietoa. Ja jos ei ole mekanismia, se ei ole tieteen fakta. Sen lisäksi, että evoluutiota ei luonnossa tapahdu, se ei vain voi tapahtua edes teoriassa. Se on vastoin kaikkea sitä, mitä ymmärrämme tietojenkäsittelytieteestä. Evoluutio ei vain voi johtaa kehittyneempiin rakenteisiin, vaan vain rikkoutuneisiin rakenteisiin. On olemassa vain devoluutiota. (Ja tämän kautta tosiaan voi syntyä uusia lajeja - tästä paljon lisää vähän myöhemmin.)

Ja tällaisen kerrosteisen koodin rakentamisessa pitää osata asiat atomitasolta ekosysteemitasolle. Vain kaikki tietävä, kaiken osaava ja kaikkea hallitseva Jumala pystyy tähän.  Ja menee vielä kymmeniä vuosia ennen kuin ymmärrämme, miten DNA todella toimii.

DNA on niin ristiinneulottu kokonaisuus, jossa kaikki riippuu kaikesta, että se voidaan saattaa toimimaan vain "kerralla kuntoon" periaatteella. Sen kokoaminen vaiheittain olisi vielä haastavampaa. Se on kokonainen toimiva paketti, joka alun perin oli täydellinen. Sitten tapahtui jotain, joka alkoi rikkomaan sitä (tästä myöhemmin).

Voimme DNA:sta ottaa oppia osittain ja esimerkiksi kehittää yhä parempia tietokoneita. Mutta DNA:n muuttaminen on hyvin vaarallista, koska me emme tiedä kaikkea kaikesta.

Tässä linkki videoon, jossa kaksoiskoodausta esitellään havainnollisesti. Huomaa myös miten siinä sama aminohappo koodataan kahdella eri tapaa, jotta osoitteeseen saadaan oikea koodaus. Tämä on siis saman kaltainen kuin edellisessä blogissa oleva tiivistetty koodausesimerkki. Designs in DNA

Suosittelen kertaamaan tämän edellisen blogin, jos se jäi välistä:

http://mistametulemme.blogspot.fi/2017/01/15-nerokkain-kieli.html

*) Codon on kolmen nukleotidin (eli kolmen tikapuiden puolan A, T, C, tai G) kokonaisuus, joka määrittää mikä aminohappo valitaan proteiinin valmistamisessa.

15. Nerokkain kieli

Ihminen pystyy helposti löytämään ongelmia monista kielistä, jopa sellaisista teknisistä kielistä kuin tietokoneen ohjelmointikielet, joita on lukuisa määrä kehitetty ja aina vain kehitetään uusia jonkun mielestä parempia. Sen sijaan DNA:n koodikielestä ei ole heikkouksia keksitty. Teoreetikot ovat yrittäneet todistaa, josko se olisi jopa täydellisin mahdollinen koodikieli. Ei ole ihan tavallista matematiikkaa ja ohjelmointia se, miten DNA koodikieli on rakennettu. Sukelletaanpa sen perusteisiin.

Elämän käyttämiä aminohappoja on 20 erilaista ja ne koodataan kolmen nukleotidin (tikapuun puolan) pätkillä. Yhteen nukleotidiin on neljä eri vaihtoehtoa. Eli kolmella "bitillä" voidaan koodata 4*4*4 = 64 eri vaihtoehtoa. 

Nukleotidit kolmen erissä vastaavat aminohappoja

Miten on ratkaistu, että 64:stä vaihtoehdosta aina saadaan jokin vain 20:stä eri aminohaposta? Siten että useampi eri kolmen bitin koodi (tripletti, codon) koodaa samaa aminohappoa. Esimerkiksi CCT, CCC, CCA ja CCG kaikki koodaavat proliini nimistä aminohappoa. Alla olevassa taulukossa kohta 2/2.

Taulukossa näkyy mitkä kolme koodia (codon) vastaavat mitäkin aminohappoa

Miksi näin? Toisaalta tämä tekee sen, että mutaatio ei välttämättä muuta aminohappoa lainkaan, sillä tässä esimerkkitapauksessa viimeinen nukleotidi tripletistä voi muuttua miksi tahansa ja aina tulee sama proliini aminohappo. Eli proteiini ei muutu mitenkään. Viimeisen nukleotidin mutaatio on siis täysin neutraali tälle proteiinille. Mutta tämä ei ole ainut syy tällaiseen nelinkertaiseen koodaukseen.

DNA:ta voidaan lukea monella eri tapaa. On havaittu, että sitä luetaan kahteen eri suuntaan ja luku voidaan aloittaa mistä tahansa, mutta selkeästi määrätystä kohdasta. Päällekkäisiä lukukehyksiä voi olla jopa kymmenen.

Nuolen osoittamaa nukleotidia käytetään monessa eri lukukehyksessä

Eli vaikka aminohappoja koodataan kolmen pätkissä, niin tietyssä tapauksessa sama nukleotidi on ensimmäinen bitti, mutta toisessa tapauksessa toinen, riippuen siis mistä kohtaa lukeminen on alettu. Alla olevan esimerkin mukaisesti.

Esimerkkikoodi:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

C A T T A T G A T A A …

Kun lukeminen aloitetaan kohdasta 1, saadaan CAT, TAT, GAT, …

Kun lukeminen aloitetaan kohdasta 2, saadaan ATT, ATG, ATA, …

Kun lukeminen aloitetaan kohdasta 3, saadaan TTA, TGA, TAA, …

Yhdessä nämä kaksi asiaa (64/20 koodaus ja useat lukukehykset) muodostavat äärimmäisen nerokkaan tiedon pakkauksen. Näin vähäisellä määrällä DNA:ta voidaan tehdä todella monia erilaisia lopputuotteita, proteiineja. siksi ihmisellä voi olla lyhyempi DNA kuin sipulilla, mutta silti ihminen on biologisesti monipuolisempi. Tämän päällekkäisen rakenteen suunnitteluhaaste helposti ylittää ihmisen kyvyn rakentaa tietoa. Voimme lukea sitä ja oppia siitä, mutta voimmeko koskaan täydellisesti ymmärtää sitä?

Otetaan esimerkki asiaa selventämään:

Haluat koodata proliini aminohapon, se alkaa aina CC ja kolmas nukleotidi voi olla mikä tahansa. Valitset satunnaisesti G.

Mutta haluat koodata sitten glutamiinin (joka koodataan joko CAA tai CAG) alkaen toisesta lukukehyksestä edellisestä proliini koodauksesta (CCG) eli alku mikä sinun pitäisi käyttää siitä on CG, kun pitäisi olla CA. Koska proliini voitiin koodata myös CCA, vaihdat proliinin koodauksen tähän, jotta saat glutamiinin koodaukseen oikean alun toisesta kirjaimesta eli CA ja lisäät perään toisen A:n (CAA). Nyt olet koodannut kaksi aminohappoa vain 4:llä merkillä (CCAA)! (Näitä aminohappoja voidaan käyttää vain eri proteiineissa, koska RNA rakentuu aina kokonaisista 3 nukleotidin jaksoista.)

Jos olet taitava DNA:n suunnittelija, voit näin pelata näillä koodausvaihtoehdoilla rakentaen satoja tai tuhansia aminohappoja pitkiä ketjuja jopa kymmenessä erilaisessa päällekkäisessä lukukehyksessä! Mutta sinun on silloin todella oltava älykäs ja tiedettävä ihan kaikki mitä olet tekemässä ja osattava laittaa miljoonia nukleotideja oikeaan järjestykseen yhdellä kertaa. 

Koska ymmärryksemme ainakin vielä pitkään tulee olemaan vajavainen, on myös hyvin vaarallista alkaa muuttamaan DNA:ta. Sillä muuttamalla tietyn kohdan saamme yhteen lukukehykseen haluamme muutoksen. Mutta esimerkiksi jos poistamme perinnöllisen sairauden yhdestä lukukehyksestä, saatamme tehdä vielä suuremman virheen toiseen lukukehykseen, jota emme vielä ole havainneet.

Tämä on tietokoneohjelmien ohjelmoinnissa hyvin tunnettu ja tavallinen ongelma. Yhden virheen korjaus saattaa aiheuttaa pahemman virheen toisaalla.

Kaikki edellinen tarkoittaa myös, että satunnaisen mutaation mahdollisuudet saada aikaan jotain kehittyneempää pienenivät juuri kymmenkertaisesti verrattuna siihen, että olisi vain yksi koodaus yhdessä paikassa. Sillä vaikka muutos olisi jollain tavalla positiivinen yhdessä lukukehyksessä, on todennäköistä, että se on haitallinen kaikissa muissa!

Myös tämän takia näyttää siltä, että mutaatiot eivät saa aikaiseksi uusia rakenteita, vaan vain rikkovat olemassa olevia. Tämä taasen tarkoittaa, ettei evoluutiolla ole mekanismia. Mekanismin uupuminen taas tarkoittaa, että evoluutio ei kehitä mitään uutta.

Jos nyt kävi niin, että tästä blogista et paljon ymmärtänyt, niin ei se mitään. Otsikossa oli syvin sisältö. DNA koodi on nerokkaasti suunniteltu. Miten siis ehkä jopa nerokkain mahdollinen koodi syntyisi sattumalta ja itsestään? Luulisi että sattuman tuloksena on sattumanvarainen koodi, josta ihminen nopeasti havaitsee älykkyydellään parannusehdotuksia. Kukaan ei ole toistaiseksi pystynyt osoittamaan DNA-koodissa heikkouksia, joita voisi parantaa.

Todisteet kumuloituvat. Sattuma ei ehkä ollutkaan se, joka kehitti uutta, vaan se ainoastaan tuhoaa olemassa olevaa. Tämän tuhoamisen avulla voi syntyä, kumma kyllä, uusia lajeja, mutta siitä joskus myöhemmin lisää.

Tässä videossa päällekkäisten lukukehysten havainnollistamista lisää:

https://youtu.be/Bm67oXKtH3s?t=662

HUOM: Edellisessä blogissa (http://mistametulemme.blogspot.fi/2017/01/14-koneenrakennusta-komponenteista.html) käytiin läpi yksi käsite miten 25 000 geenistä saadaan yli 100 000 proteiinia. Myös nämä päällekkäiset lukukehykset auttavat ratkaisemaan tätä samaa haastetta.

14. Koneenrakennusta komponenteista

Ihmisellä on noin 25 000 geeniä, joiden pitäisi koodata proteiineja. Kuitenkin ihmisellä on havaittu satoja tuhansia eri proteiineja. Miten tämä on mahdollista? (Jos geenit ja proteiinit ovat unohtuneet katseleppa noita aikaisempia blogeja 5-9 http://mistametulemme.blogspot.fi/2016_10_01_archive.html )

Mennään hetkeksi koneenrakennuksen puolelle ja mietitään, miten autoja kokoonpannaan osista. Yksikään autonvalmistaja ei enää tänä päivänä valmista kaikkia osiaan itse. Esimerkiksi istuimet tulevat valmiina alihankkijalta, samoin ikkunat, peilit, valot, vivut, kytkimet, radiot, vanteet, renkaat jne. 

Vaihtoehtoja samaan toimintoon

Vaikka yhdellä autonvalmistajalla on monta eri mallia, näyttävät ne hyvin samanlaisilta ja käyttölaitteetkin ovat hyvin samanlaisia. Sama radio, ilmastointilaitteen kytkimet ja mittaristo on käytössä useammassa eri mallissa. Lisäksi samaan toimintoon on erilaisia vaihtoehtoja eli vaikkapa radiosta on eri vaihtoehtoja äänentoiston laadun mukaan, samoin moottoreista, vaihteistoista, vanteista ja lisävarusteista ylipäätään.

Matemaattisesti tämä menee niin, että pienestä määrästä alikokoonpanoja voidaan koota suuri määrä erilaisia autoja. Jos vaikka moottorivaihtoehtoja on 4, vaihteistoja 3 ja istuimia 4 niin yhteensä on vain 11 eri osakokoonpanoa, mutta erilaisia loppukokoonpanoja eli vaihtoehtoisia autoja on 4 * 3 * 4 = 48. Voimme siis nähdä, että uudelleen käyttämällä eri alikokoonpanoja eri yhteyksissä päästään helposti useisiin erilaisiin lopputuotteisiin.

Sama osakokoonpano eri 'proteiineissa' 

Sama toimii ihmisen DNA:ssa. Pitkään luultiin, että geenit ovat aika kiinteitä ja vastaavuus proteiineihin on 1:1 eli yksi geeni tuottaa yhden proteiinin. Nykyisin tästä on luovuttu ja geenin määritelmä onkin vähän epämääräinen. Yhtä geeniä käytetään useassa eri proteiinissa. Geenistä onkin tullut ikään kuin alikokoonpano. Riippuen siitä, missä elimessä solu on, DNA poimii eri jaksoja proteiiniin.

Oikeiden alikokoonpanojen yhdistäminen vaatii paljon kirjanpitoa ja logiikkaa. Tarvitaan osoitetieto, joka kertoo missä kohtaa DNA:ta on mikäkin proteiinin osa.

Tietotekniikassa tällaista ohjaustietoa kutsutaan meta-tiedoksi tai tietoa-tiedosta. Eli käytännössä DNA:ssa kaksi eri jaksoa ovat riippuvaisia toisistaan. Toinen "tietää", mikä jakso tulee hänen jälkeensä ja toimii siten DNA-koneistolle osoitelappuna. DNA logiikka osaa näin poimia 'alikokoonpanogeenin' mukaan proteiinien valmistukseen.

Jos hetken ajattelet tämän ohjaustiedon (meta-tiedon) alkuperää evoluutio-opin mukaisesti (syntynyt satunnaisesti), niin huomaat sen mahdottomuuden. Evoluutio-oppi ei anna mitään muuta mekanismia kahden toisistaan riippuvan tietotyypin rakentamiseen ja loogiseen yhteenliittämiseen kuin satunnaiset mutaatiot. Miten meta-tieto ja sitä vastaava erillään oleva proteiinia koodaava tieto syntyivät sattumalta yhdessä, niin että meta-tieto ihan oikeasti kuvaa sitä, milloin koodaavaa tietoa pitää käyttää? Eikö juuri tällaisiin rakenteisiin tarvita ulkopuolinen suunnittelija? Miten tällainen voisi tapahtua eriaikaisilla satunnaisilla nukleotidimuutoksilla sattumalta? HUOM: mutaatiota proteiinissa ei voi testata eli altistaa luonnonvalinnalla ellei ohjaustieto ole olemassa ja käskemässä proteiinin valmistumista.

Toinen ongelma on, että vaikka alikokoonpanoon osuva mutaatio olisi hyödyllinen yhdessä proteiinissa, saattaa se olla haitallinen toisessa valmiissa kokonaisessa proteiinissa. Eli jälleen päästään siihen, että mutaation mahdollisuus luoda uutta heikkenee ja sen todennäköisyys rikkoa jotain kasvaa.

Edellisessä blogissa (http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/12/13-ihminen-rapistuva-elio.html) kerroin, miten luonnonvalinta ei pysty kehittämään mitään uutta. Ja sitä edellisessä miten helposti mutaatio rikkoo toimivan rakenteen (http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/12/12-mutaatiosta-mutantti.html). Nyt päästiin alkuun sen kanssa, miten yhä varmemmin mutaatio sotkee rakennusohjeita, ennemmin kuin kehittää niitä. Näin ne vain todisteet kumuloituvat. Miten elämä on oikein voinut kehittyä?

Tällä videolla näkee havainnollisesti muutamia vaihtoehtoja miten näitä "osakokoonpanoja" muodostuu (englanniksi alternative splicing). Videosta vain 90 sekuntia kuvaavat tätä, loppu on asiaa, jota käsittelemmä myöhemmin, joten voit jättää sen myöhemmäksi.

Designs in DNA



Lopuksi vielä yksityiskohtaisempi havainnekuva tästä, joka tunnetaan nimellä alternative splicing:

Miksi se on tärkeää?

Miksi on tärkeää tietää, mistä me tulemme? Jos syvällä sisimmässäsi olet sitä mieltä, että me olemme vain materiaa, emmekä tule mistään ja vain minä itse olen tärkeä, niin et olisi lukenut näitä blogeja. Otsikko Mistä me tulemme?  -ei olisi saanut sinussa mitään liikehdintää. Nyt tiedän, että teissä lukijoissa on satoja, joita kiusaa ajatus siitä, mistä minä tulen.

Jotkut tutkivat sukuhistoriaansa (johon nykyisin on muuten hyvät nettityökalut). Jotkut tähyilevät tähtiä. Toisen palvova tieteen tarinoita. Kolmannet luottavat Jumalaan. Monia kiinnostaa kysymys alkuperästä. Tämä myös erottaa ihmisen apinasta - yhtenä monesta erottavasta tekijästä. Eläimet eivät omaa kykyä pohtia alkuperäänsä ja tämän kyvyn kehittymiselle ei ole evoluutiotarinaa.

Tämä sama pätee monissa alkuperäisheimoissa, joita viimeisten vuosikymmenien aikana on tavoitettu ja joiden parissa on tehty lähetystyötä. Heitä kaikkia kiinnostaa, mistä he ovat tulleet. Heillä on tarinoita itsellään tästä, mutta he haluavat saada varmuuden ovatko ne totta vai ei. Tämä tulee esiin uudestaan ja uudestaan raamatunkäännöstyössä. Luomiskertomus on heille tärkeä lukea käännettynä omalle kielelle yhtenä ensimmäisistä Raamatun kirjoista.

Miksi tämä on tärkeää? No siksi, että haluamme elämällämme olevan merkityksen. Merkitys ja alkuperämme ovat aina kiinni toisissaan. Jos ajattelet, että et ole mistään kotoisin, niin sinulla ei myöskään ole merkitystä. Tämä koskee myös mahdollisia jälkeläisiäsikin: jos ne ovat vain kemiallisia sattumia (anteeksi evoluutio-opin mukainen ilmaisu), niin ei heilläkään ole mitään merkitystä. Alkuperä kertoo merkityksen.

Ihminen ei voi antaa itselleen merkitystä uskottavasti. Merkitys tulee aina ulkopuolelta.  Niin se on kaikessa ihmisenkin toiminnassa. Jos näet luvut 4 ja 7 peräkkäin tässä blogissa, siis näin 47, niin et vielä tiedä mitä ne merkitsevät. Vasta kun kerron, että ne merkitsevät ikääni, niin sinulla alkaa raksuttaa: Olet siis syntynyt silloin ja silloin, olet jo elämäsi ehtoo puolella :-)  ja mahdollisesti jo pitkään työelämässä ollut jne… Merkitys tuo sisällön.

Samoin on elämän laita. Merkityksellinen elämä tuo sisällön. Alkuperän ymmärtäminen tuo merkityksen. Evoluutio sanoo, ettemme tule mistään, alkuperällämme ei ole merkitystä, koska se on sattuma. Silloin ei ole elämällä muuta sisältöä kuin välitön tarpeen tyydytys. Minä, minulle ja minun haluni. Mutta se on turhaa, sillä onnellisuuden tavoittelu omasta lähtökohdasta jää aina saavuttamatta. Edellistä nautintoa lopetellessa pitää jo seuraavaa suunnitella.

Elämässä, jossa ei ole merkityksellistä alkuperää, sisältö on itsekeskeistä ja itse keksittyä.

Jos onnellisuus olisi elämän merkitys (niin kuin monet sanovat) ja me olisimme vain materiaa, niin näistä voisit laskea yhteen 1+1: ota kemiallinen yhdiste, joka tekee sinut onnelliseksi. Tällaisia kemiallisia yhdisteitä kutsutaan myös huumeiksi. Puu tunnetaan hedelmistään. Materialistiseen välittömään tarpeen tyydyttämiseen keskittyneen elämän hedelmät ovat kaikkialla nyky-yhteiskunnassa näkyvissä. 

Merkityksettömyys johtaa käsittämättömiin tekoihin: kouluampumisiin, perhesurmiin, itsemurhiin, masennukseen ja erilaisiin addiktioihin, kuten esimerkiksi alkoholismiin, peliriippuvaisuuteen tai pornoriippuvaisuuteen - tyhjiö täyttyy aina jollain. Monissa näissä tilastoissa Suomi on kärjessä. Suomalaiset eivät enää koe elämää itsessään kovin merkitykselliseksi. Eikä se ole ihme, kun katsoo millä arvoilla koululaitoksemme kansalaisiamme kasvattaa: vain materialistinen menestyminen merkitsee.

On oltava jotain muuta.

Olen näissä blogeissa pyrkinyt saamaan sinut ajattelemaan, että ehkä asiat eivät ole niin kuin meille tiedotusvälineissä kerrotaan ja kouluissa opetetaan. Palaan myöhemmin siihen miksi meille kerrotaan mitä kerrotaan. Nyt toivon vain saavani sinut rehellisesti ja vilpittömästi keskustelemaan itsesi kanssa: voiko elämä olla sattuman tulosta. Jos ei voi, mitä se merkitsee minulle itselleni? Mitä se merkitsee sinulle? Mikä oli alkuperäni ja mikä on merkitykseni ja mihin olen menossa?

Sisällöltään rikasta ja merkityksellistä Joulun aikaa.

Sami,

Ps. Joulu ei ole supernautintoa, vaikka näin se meille nykyisin myydään. Joulun todellinen sisältö ja merkitys on siinä, että se on Luojamme, Jeesuksen, ihmiseksi syntymisen muistojuhla. Raamattu kertoo hänestä: http://raamattu.fi/ 

Lopuksi mainos edellisestä blogista, jos se jäi lukematta joulukiireiden takia.
Tämä kertoo ihmissuvun tulevasta biologisesta kohtalosta: http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/12/13-ihminen-rapistuva-elio.html

13. Ihminen - Rapistuva eliö

Mitä ihmiskunta onkaan ollut aikaisemmin, kun nykyisin perimäämme kumuloituu koko ajan lisää perinnöllisiä sairauksia? Tarkoittaako tämä sitä, että olimme aikaisemmin terveempiä ja parempia?

Ihmisellä on jo yli 200 000 mutaatioita, joiden lasketaan aiheuttavan perinnöllisiä sairauksia. Lisäksi tämä luku kasvaa joka sukupolvi 100-300 uudella mutaatiolla. Suurin osa mutaatioista on ilmeisesti vain vähän haitallisia eli ei ihan sairaudeksi luokiteltavia. Tosin tämä luku perinnöllisistä sairauksista kasvaa koko ajan huimaa vauhtia, kun ihmisen perimästä opitaan enemmän ja enemmän. Onpa jo tutkimuksia, jotka vihjaavat, että flunssaan sairastaminenkin olisi perinnöllistä, koska on ihmisiä, jotka eivät ole koskaan flunssaa sairastaneet.

Luonnonvalinta on mekanismi, joka evoluutio-opin mukaan pitäisi valita aina vain parempia yksilöitä lisääntymään ja siten perimän pitäisi aina vain kehittyä paremmaksi. Päättele itse seuraavasta, onko tämä väittämä totta.

Tämä parempien yksilöiden valinta on kyseisen opin mukaan sama asia kuin kehittyneiden mutaatioiden valinta. Aikaisemmissa kirjoituksessa on esimerkkejä siitä, miten pienikin mutaatio (yhden nukleotidin muutos) voi olla fataali. Sen sijaan uusi hyödyllinen rakenne tarvitsisi useita tuhansia samansuuntaisia muutoksia, jotka tavoittelisivat jotakin uutta. (Katso: http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/12/12-mutaatiosta-mutantti.html)

Luonnonvalinta, siis luonnossa olevat olosuhteen (kilpailu ruuasta ja elintilasta), kyllä huolehtivat siitä, että fataalin mutaation omaava yksilö joutuu ruokaketjun osaksi. Sen sijaan vain vähän haitalliset tai neutraalit mutaatiot jatkavat elämäänsä perimässä sukupolvesta toiseen. Alla olevan kuvasarjan mukaisesti.

Kuvassa pienet punaiset pisteet ovat vähän haitallisia mutaatioita, jotka eivät estä yksilön suvunjatkumista. Iso punainen on fataali, joka estää joko yksilön kasvamisen tai suvunjatkamisen.

Näin vähän haitallisia mutaatioita kertyy ihmisiin kuin ruostetta autoon. Miten on samaisten vähän hyödyllisten mutaatioiden, näiden pienten kehitysaskelten, laita? (HUOM: fataalin mutaation vastakohta, erittäin paljon hyödyllinen mutaatio tarkoittaisin satojen ja tuhansien mutaatioiden tapahtumista kerralla ja tällaista ei yksikään tiedemies ole ehdottanut.)

Ensinnäkin nykyisin tiedetään jo, että hyödylliset mutaatiot ovat äärimmäisen harvinaisia (ja kiistanalaisia) haitallisiin mutaatioihin nähden.

Toiseksi sellainen yksilö, jolla on ihan pieni hyödyllinen mutaatio, ei itse asiassa erotu populaatiosta. Tämä mutaatio hukkuu kaikkeen muuhun kohinaan ja sattumaan. Tämän takia luonnonvalinta ei pysty näitä häviävän vähän parempia suosimaan.

Se joka pystyy jatkamaan sukuaan, on erityisen onnekas. Ajatellaanpa vaikka sammakkoja. On hyvin paljon kiinni sattumasta, mikä osuus sammakonkudusta joutuu kalojen tai lintujen ruuaksi. Vielä on onnesta kiinni, mitkä yksilöt kohtaavat toisensa ja jatkavat sukua. Tässä onnellisten sattumien ketjussa, yksittäinen vähäinen mutaatio ei pääse mitenkään erottautumaan. Tarvitaan tuhansia nukleotidi muutoksia, että se tuottaisia jotain uutta ja hyödyllistä. 

Lisäksi suvun jatkuessa valituksi ei tule se yksittäinen mutaatio yksin, vaan koko genomi, yksilön koko perimä. Ja tässä perimässä on mukana myös nämä vähän haitalliset mutaatiot, joita siis kertyy paljon nopeammin kuin näitä vähän hyödyllisiä mutaatioita. Tämä on yleisesti tunnustettu havainto. Näin vähän haitallisia mutaatioita kertyy jälkipolviin moninkertaisesti nopeammin kuin vähän hyödyllisiä mutaatioita.

Vähän hyödyllisen mutaation kanssa yksilön perimässä voi olla haitallinen mutaatio, joka lopettaa tämän sukulinjan kokonaisuudessaan ja samalla siis hautaa tämän vähän hyödyllisen mutaation. Näin hyödyllisen mutaation mahdollisuus odottaa seurakseen toista hyödyllistä mutaatiota keskeytyy. 

Tämä on hyvä ymmärtää syvällisesti: kuolema hävittää huonon mutaation täydellisesti, mutta suvun jatkaminen ei valitse yhtä hyvää mutaatiota, vaan koko yksilön perimän - mitä tahansa sieltä tulikin mukana.

Tästä seuraa se, että aikaisemmista väitteistä huolimatta, nykyisin näyttää siltä, että luonnonvalinta ei pysty jalostamaan mitään kehittyneemmäksi. Se pystyy vain poistamaan lisääntymiskyvyttömät yksilöt. Jos ihminen ei omalla toimellaan tee jotain poistavaa valintaa estääkseen, kuten on tapahtunut esimerkiksi koirien jalostuksessa, niin luonnonvalinta vain hidastaa vähittäistä korruptoitumista.

Olemmeko siis olleet aikaisemmin kehittyneempiä ja nykyisin tämä rappeuttavat mutaatiot ovat köyhdyttäneet meitä? Tämä vaatii lisää tarkastelua myöhemmissä blogeissa, mutta kovasti siltä näyttää.

HUOM: ihmisen keskimääräinen elinikä on noussut pääasiassa lääketieteen, hygienian ja ravinnon ansiosta. Jonkin ihmisryhmän yksittäinen vanhin yksilö sen sijaan elää korkeintaan yhtä vanhaksi kuin aikaisemminkin (80-120 vuotta).

Tällä videolla asiaa vuosia tutkinut asiantuntija kertoo asiasta havainnollisesti:

12. Mutaatiosta mutantti

Mutaatio on tiedon muutos DNA:ssa, biologisen elämän rakennusohjekirjassa. Esimerkiksi A muuttuu C:ksi. Näitä on havaittu tapahtuvat ja usein sanotaan, että ne tapahtuvat sattumalta tai ainakin ennalta aavistamatta. Silti niitä tapahtuu toisiin DNA:n osiin enemmän kuin toisiin. DNA:ta tarkastelemalla havaitsemme, että silloin tässä kaksoiskierteessä tai tikapuussa, kuten olen sitä nimittänyt, yksi puola muuttuu toiseksi. (On muitakin mutaatiotyyppejä kuten lisäykset ja poistot, mutta niistä myöhemmin.)

Tämä muutos sitten vaikuttaa siihen, millainen proteiini valmistetaan. Siinä mahdollisesti yksi aminohappo muuttuu toiseksi. 

Kärpäsillä tehdyt mutaatiokokeet johtivat rakenteen rappeumiin.

(Jos genetiikan perusteet pääsivät unohtumaan, katso nämä aikaisemmat kirjoitukset: 
http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/10/6-elama-on-kopiointia.html
http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/10/7-porilaisen-dna-on-rna.html 
http://mistametulemme.blogspot.fi/2016/11/8-tieto-muuttuu-rakenteeksi.html 
)

Tässä kuvassa tapahtuu yhden nukleotidin satunnainen mutaatio:

DNA:n mutaation mukaisesti siitä kohdasta valmistettava aminohappo muuttuu toiseksi:

Lopputuotteessa eli proteiinissa se taasen aiheuttaa rakenteellisen muutoksen (koneen käsivarsi lyhenee), joka johtaa virheelliseen toimintaan. Vasemmalla toimiva proteiinikone ja oikealla mutanttikone, joka ei enää pysty suorittaaan tehtäväänsä:

Tämä kuvitteellinen mutanttikone ei enää pysty toteuttamaan sitä, mitä sen alun perin piti eli syntetisoimaan jotain molekyylirakennetta yhteen (kuvassa oikealla alhaalla). Näin tätä molekyyliä ei enää tuoteta riittävästi solussa. Tästä kärsii ensin solu ja sitten koko ihminen, varsinkin jos tämä mutaatio on periytynyt eli on jokaisessa solussa.

Huomaa miten pieni muutos, yhden tikapuun puolan muutos, voi aiheuttaa aminohapon muuttumisen proteiinissa toiseksi ja tämä rampauttaa proteiinin toiminnan. Pienen pieni muutos tuhoaa toiminnan. Evoluutio-oppi kuitenkin nimeää nämä pienet satunnaiset muutokset uusia rakenteita luovaksi mekanismiksi, jonka avulla yksisoluisesta bakteerista on tullut vuosimiljoonien aikana ihminen.

Uuteen toimivaan rakenteeseen tarvitaan tuhansia tikapuun puolia, jotka ovat tarkoin järjestäytyneet. Hyvin helposti näkee, miten tulee näitä yhden nukleotidin muutoksia sattumalta ja mihin ne johtavat: ongelmiin. Samalla on vaikea kuvitella, miten tulisi tuhansia satunnaisia muutoksia useissa peräkkäisissä sukupolvissa uutta kehittynyttä rakennetta varten. Ja tämän pitäisi tapahtua niin, että välivaiheet eivät olisi haitallisia eri sukupolvissa eli eivät rikkoisi proteiinin olemassa olevaa toimintaa.

Tässä on rappeutumisen ja kehittymisen ero. Toinen on helposti ymmärrettävissä, toinen tuntuu käsittämättömältä. Toisesta on paljon havaintoja ja toisesta ei.

Tällä videolla muutamia esimerkkejä, mitkä havainnollistavat selkeästi, kuinka herkkiä nämä proteiinit ovat satunnaisille muutoksille. Videon ensimmäinen 1½ minuuttia käy animaatioin läpi sen minkä yllä esitin kuvin.

Jos kirjaan tehdään satunnaisia muutoksia muuttamalla kirjaimia sieltä täältä vähitellen kirjan sanoma rappeutuu. Tällä tavoin ei kirjaan synny uutta juonen käännettä, joka sopisi kirjan muuhun tarinaan. Ei vaikka jokaisen muutetun kirjaimen jälkeen kirjan sanoma joko hylätään tai hyväksytään sen pohjalta ymmärrettiinkö se ja sopiko se tavoitteeseen. Kymmeniä sivuja eripuolilla kirjaa pitäisi silloin olla koko ajan puolivalmiina, muodossa, josta ei ymmärretä mitään ja tällöin satunnaiset muutokset pitäisi hylätä. Kirja voisi vain rappeutua. DNA on rakennusohjekirja, jonka sisältö on tarkoituksenmukainen. Satunnaisilla muutoksilla se rappeutuu.

11. Nopeasti vanhentunut ymmärrys ihmisen alkuperästä

Miksi genetiikka ja molekyylibiologia ovat hirvittävän ajankohtaisia juuri nyt? Sen takia, että kymmenien vuosien sitkeän tieteellisen tutkimustyön ansiosta käytännön tuloksia on alkanut tulla. Tietysti tähän liittyy yhteiskuntien, teknologian ja erityisesti tiedonvaihdon (Internetin) kehityskin. Asiat tapahtuvat nyt kiihtyvällä tahdilla, kun viisaimmat aivot eripuolilla maailmaa toimivat ikään kuin yhdessä Internetin välityksellä. Kehitys kiihtyy.

Tämän takia oppi ja oppikirjat, jotka ovat kymmenen vuotta vanhoja, ovat auttamattomasti vanhentuneita. Samoin on vanhentunut näihin vanhoihin lähteisiin perustuva maailmankuva. Jokaisen olisi syytä nyt päivittää yleistiedon tasolla, mitä on tapahtunut viimeisten vuosien aikana. Ja tämän jälkeen tehdä asiaan kuuluvat johtopäätökset. Kukin oman tulkintansa mukaan. Vaarallisinta olisi pysyä vanhoissa tulkinnoissa, joista aika on jo ajanut ohitse.

(Nimeä tämä! Tällä kuvalla tosin ei ole mitään tekemistä genetiikan kanssa - pelkkää photosoppailua.)

Tässä lyhyt esimerkinomainen luettelo muutamista niistä asioista, mitkä ovat tapahtuneet ihan lähiaikoina. Tämä on kasvava ja nopeutuva trendi:

• CRISPR/Cas9 geenimanipulaatio ihmiselle 2016 - Koska syntyy ensimmäinen geeneettisesti manipuloitu vauva?
• Nobelin palkinto 2016 – solun sisäinen materiaalikierrätys. Ilman kierrätystä ihminen ei pystyisi elämään.
• Millenium palkinto 2016 – Ohjattu ”evoluutio”, osoittaa miten yhden geenin kehittyminen tapahtuu vain älykkäästi ohjaamalla.
• DNA:n ohjelmointi tietokoneella 2016 – MIT Yliopisto USA, todistaa yksiselitteisesti, että solussa on tietojenkäsittelyä.
• Nobelin palkinto 2015 – DNA korjauskoneet todistavat, ettei solu voinut jatkaa elämää ilman näitä koneita.
• DNA:n kaksoiskoodaus 2013 – sekä proteiinia että osoitteita (binding section) samassa kohtaa DNA:ta, hyödyllisten mutaatioiden haaste nousi pontenssiin kymmenen.
• Epigeneettiset löydöt – metyyliryhmän periytyminen, nopeat muutokset perimässä. Opitun ominaisuuden periytyminen.
• Ihmisen genomin toiminnan kartoitus 2003-2007 – koko genomi tarpeellinen, ei roska-DNA:ta (vuosia tämä oli evoluution suurin todiste).
• Apinan ja Ihmisen y-kromosomin vertailu 2010 – "tulokset kiusallisia evoluution kannalta".
• Neanderthal on ihminen, ei luolamies -2016 – DNA analyysi osoitti tämän. Lisäksi hän osasi kemiaa, lääketiedettä, ruuanlaittoa, taidetta, musiikkia.
• Denisovan ihmisellä samat geenit kuin nykyihmisellä 2016 - missä sitten on se kuuluisa luolaihminen?
• DNA:n tiedonkäsittelylogiikka, 2000-luku – Pyytää vastausta kysymykseen, missä on tiedonkäsittelyn ohjelman alkuperä?
• Dolly lampaan kloonaus 1996 – nykyisin kloonataan mitä vain: ravihevosia, koiria, lehmiä, … ihmisiä?

Näistä johtuen maailma on kovin erinäköinen kuin aikaisemmin tieteessä luultiin. Tieteen valtaapitävät jo harmaantuvat johtajat tosin pitävät vanhoista luutuneista käsityksistään kiinni kynsin hampain ja koulivat alaisensa pönkittämään heidän näkökulmaansa. 

Esimerkiksi vuosia oli irtisanomisuhalla kiellettyä tutkia dinosauruksen luissa olevaa pehmytkudosta (asiasta mm. laittomien irtisanomisiin liittyviä oikeudenkäyntejä USA:ssa ja lähes puolen miljoonan dollarin sovintokorvauksia). 

Siis maailmankatsomus, joka perustuu yli 10-15 vuotta vanhaan tieteelliseen tietoon, on auttamattomasti vanhentunut. 

Monesta näistä kohdista tulen kirjoittamaan yksityiskohtaisemmin jatkossa. Ne tulevat näyttämään, miksi väitän - siis monen muun asiaan perehtyneen tavoin -, että evoluutio-opissa ei ole mekanismiä, jolla yhdestä bakteerisolusta kasvaisi rakenteellisesti monipuolisempi eläin kuten susi. Sen sijaan en väitä, että sudesta ei voisi tulla kettua ja koiraa. Se miten tämä paradoksi ratkaistaan, että rakenteellisesti alemmasta ei voi tulla ylempää, mutta rakenteellisesti ylempi pystyy muuttumaan vähitellen rakenteelisesti kutakuinkin samantasoiseksi mutta erilaiseksi, selviää vähitellen talven aikana. 

Tutkitaan ja pohditaan mahdollisuuksia avoimin mielin, tekemättä johtopäätöksiä ennen kuin havainnot on esitetty.