Moleküler Tamirat Mucizesi

... Daha sonra farkına vardım ki, DNA o kadar değerli ki muhtemelen pek çok farklı koruma mekanizması olmalıdır. (Francis Crick, DNA’nın kaşiflerinden)
Evrimciler kendileri de aslında inanmamalarına rağmen yoklukları varlığın bir sebebi olduğunu iddia ederler. Halbuki ortamın yıkıcı şartları gelişime değil olanı da bozmaya yöneliktir. Bozulmaların en tehlikeli etkileri ise hücrenin bilgi merkezinde gerçekleşir. Burada meydana gelen hasarların hücrede kalıcı sonuçları olur. Bu tehlikeye karşı Allah mükemmel bir koruma sistemi yaratmıştır. Siz hiç farkında olmasanız da Allah’ın bu muhteşem yaratılışı her an devam etmektedir.

 

DNA ve DNA’nın Korunması

Firmalarda kritik görevleri bulunan bilgisayarlar hep yedekli yapıdadır. Arıza halinde ikinci bilgisayar devreye girer. Bu ikinci bilgisayar ana bilgisayarla aynı bilgilere ve özelliklere sahiptir. DNA’da da benzer bir yedekli yapı olduğunu biliyor muydunuz?

Şirketlerde bilgi işlem merkezlerinin çok önemli görevleri vardır. Bilgi ve iletişim sistemlerinde meydana gelen arızalar tespit edilir ve derhal arızalar giderilmeye çalışılır. Neticede sürekli olarak düzgün çalışan bir sistem sağlanır. Benzer ancak çok daha profesyonel bir tamir sisteminin hücrelerimizde de olduğunu biliyor muydunuz? DNA son derece değerli bir bilgi hazinesidir. Ve bu bilgi hazinesini fiziksel şartlar sürekli bozmaya çalışır. Ancak Allah’ın bir rahmeti olarak son derece kapsamlı tekniklerle DNA korunur ve oluşan hasarlar onarılır.

DNA vücudumuzla ilgili fiziki bilgilerin kodlandığı kitaplar dolusu bir kütüphanedir. Kendine has bir dili vardır. Bu dilin alfabesi ise 4 harften oluşur. Bu harfler kısa gösterimleri A, T, G ve S olan Adenin, Timin, Guanin ve Sitozin adlı büyük moleküllerdir. Şeker ve fosfat moleküllerinin oluşturduğu zincire bağlanarak dizilirler. Şeker ve fosfat yazının yazıldığı kağıda benzer. A,T, G ve S’den oluşan zincirler ise o kağıdın üstüne yazılan yazı gibidir. Bir harfi gördüğünüzde elbette onun birisi tarafından yazıldığını bilirsiniz, aynı bunun gibi kütüphane dolusu yazı içeren DNA’yı da pek yüksek bir akıl ve üstün bilgi sahibi olan Allah yazmıştır. Bu eşsiz bilgiyi Allah yaratır ve DNA olarak sergiler. Tek zincirden oluşan yapı, fiziki yapımızla ilgili bütün bilgileri içerirken ilginç bir şekilde aynı bilginin bir kopyası daha bulunur.

DNA çift zincirden oluşur. İkinci zincir ise ilk zincirin bir tür ayna görüntüsü gibidir. Her A’nın karşısında bir T, her T’nin karşısında bir A; her G’nin karşısında bir S, her S’nin karşısında ise bir G bulunur. Tıpkı bir fotoğrafın negatifi gibi bu ikinci zincir ilkinin bütün bilgisini içerir. Peki acaba böyle bir yedek zincir neden yaratılmış olabilir? Burada detaylarını göreceğimiz gibi hücrede pek tedbirli ve hikmetli bir iş görme söz konusudur.

Pek çok insan esasen DNA’nın nükleotid olarak bilinen yapılardan oluştuğunu bilir. Zincirde sıralanan A, T, G ve S bazlarının bilgiyi ifade ettiklerini de bilir. Ancak DNA, onu bozmaya çalışan bir dizi etmenle de karşı karşıyadır. Bu da hayatın bozulması anlamına gelir.

Sonsuz şefkatli olan Allah esirgeyen ve koruyan isimlerinin tecellilerini DNA’da bütün ihtişamıyla gösterir. Bizim için DNA’daki hatalardan korunma yolları yaratmıştır. Hata tamir mekanizmalarının olmaması canlılık için son derece zararlı sonuçlara sebep olur. Bunun başlıcası kanserlerdir. Demek ki yokluk kademe kademe gelişime değil yıkıma sebep olur. Peki DNA’da oluşan arızalar nelerdir, bunlara ne sebep olmaktadır ve ne tip koruma sistemleri bulunur?

DNA Çoğaltılırken Oluşan Hatalar ve Tamiri

Hücreler bölünerek çoğaltılır. Bölünmenin ilk aşamasında DNA’nın kopyası çıkartılır. Bunun yapılabilmesi için pek çok farklı molekül devreye girer. Öncelikle çift zincir halinde bulunan DNA ayrılır. Başka bazı enzimler araya girerler ve belli bir yönde sırayla ilerleyerek harfleri okurlar ve o harfin karşısında olması gereken harf bulup yapıştırarak ilerlerler. Bu sayede DNA’daki bilgi tıpkı fotokopi makinelerinde bilginin çoğaltılması gibi adım adım kopyalanır.

Ancak kopyalama sırasında hatalar olabilir. Örneğin bakterilerde kopyalanan her 100.000 harfin birinin hatalı olabildiği tespit edilmiştir. Ne var ki bu hatanın tamiri için “proofreading” adlı bir sistem devreye girer. Her harfin kopyalama işlemi yapıldıktan sonra zincirin karşısına yerleştirilen harfin doğru olup olmadığı kontrol edilir ve eğer yanlış olduğu bulunursa yanlış harf atılır ve yerine doğrusu konulur. Bu durum bilgisayarda bir yazı yazarken yanlış yazdığınız bir harfi fark edip düzeltmeniz gibidir. Hiçbir şeyden haberi olmayan atomlardan ibaret enzimlerin bu derece şuurlu işi yapmaları açık bir yaratılış delilidir. Nasıl ki gazetelerde yayına çıkmadan önce editörler yazıları kontrol edip öylece yayına verirler, aynı onun gibi enzimler de DNA’daki harfleri kontrol edip düzeltirler. Diyelim ki DNA kopyalanırken proofreading mekanizması ile de hata düzeltilmedi. O zaman da bir başka sistem devreye girer.

Hatalı-Eşleşmenin Tamiri Yöntemi

DNA kopyalandıktan sonra hatalı harfi düzeltmenin bir yolu daha vardır. Buna Hatalı Eşleşmenin Tamiri Yöntemi denmektedir. Bu yöntemle hatalı harf tanınır, kesilir ve yerine doğrusu yerleştirilir. Ancak ortada bir sorun vardır. DNA çift zincir olduğuna göre hangi harfin hatalı olduğunu bu sistem nereden  bilmektedir? İşte bu noktada “tanıtım etiketleri” olarak bilinen özel diziler devreye girer. Örneğin E. Coli adlı bakteride GATC bazlarından oluşan belli aralıklarla tekrar eden tanıtım etiketleri vardır. Bu etiketler, eski zincir ve yeni sentezlenen zincirlerin her ikisinde de bulunmaktadır ama tek bir farkla. Eski zincirdeki GATC dizisi küçük bir molekülün diziye bağlanması ile işaretlenmiştir. Bu işleme metillenme denir. Yani eski zincir metilli iken yeni zincir değildir. İşte yeni ile eski zincir arasındaki bu fark moleküllerce tanınır. Dolayısı ile hatalı harfin yeni zincirde, yani metilsiz zincirde olduğu yorumu yapılır. DNA’nın kopyalanmasından sonra yeni zincirde kalan hatalar bu yöntemle tanınır. Hatalı harf görevli moleküllerce kesilir, doğrusu bulunur, yerleştirilir ve gerekli bağlantılar yapılarak tekrar DNA’ya monte edilir. Bu hayret verici işlemlerin hepsinin atomlardan ibaret enzim denilen moleküllerce yapılması bir yaratılış delilidir. Bütün bu detayların hepsi üstün bir zekayı gösterir. Bu kompleks sistemin çalışabilmesi için, bütün bu enzimlerin olması şarttır. Birinin eksikliğinde hasar tamir edilemez. Bu da canlıların kademe kademe geliştiğini iddia eden evrim teorisinin ne kadar boş bir teori olduğunu bir kez daha gösterir.

Harf Kaybı

Günde DNA’da 18.000 kadar G, A ve  600 kadar T, S bazları kaybolur. Yani fosfat şeker grubuna bağlanan A,T,G ve S’lerden bazısı koparlar. Bu durum elinizde tuttuğunuz kitabın bazı harflerinin zamanla silinmesine benzer. Ancak bu silinme işlemi DNA’da çok daha hızlı gerçekleşir.

image1
Çeşitli sebeplerden şeker molekülüne bağlanan A,T,G ve S harfleri koparlar. Yani DNA’daki bilginin bazısı kaybolur. Bu ise hayatın devamını tehlikeye sokan bir durumdur. Ancak pek şefkatli olan Allah bunun ilacını bizim içimizde, hücrelerimizde yaratmıştır.

Her gün bu derece yüksek baz kaybı olması elbette ki mükemmel bir sistem olan DNA’yı kısa süre sonra kullanılmaz hale getirecektir. Bu önemli probleme karşı da bir koruma sistemi yaratılmıştır. DNA’daki bu kayıplar görevli moleküllerce tespit edilir, boş yerlere uygun, doğru moleküller bulunur ve yerleştirilir. Böyle bir korumanın olmadığı sistem başta mükemmel bile olsa kısa sürede işe yaramaz hale gelir. Bu da canlıların kademe kademe tesadüfen geliştiğini iddia eden evrim teorisini bir kez daha çürütür. DNA’yı koruyan sistemlerin de olması ve her an iş başında olması şarttır. Allah’ın rahmeti geniştir, bizi sürekli korur. Her gün DNA’larımızda meydana gelen eksikler biz hiç farkında bile olmadan sistemli bir şekilde bulunur ve düzeltilir.

Dikkatli incelenirse burada sebeplerin ortadan kalktığı bir durum söz konusudur. Bir molekülün DNA’daki eksikleri tespit etmek gibi dikkat gerektiren bir işi kendine vazife edinmesi, bunu mükemmel bir şekilde başarması, hatayı tespit ettikten sonra başka görevli moleküllerce eksik olan bazın ne olduğuna karar verilmesi, bazların imalatı ve uygun yere yerleştirilipp DNA’ya monte edilmesi her biri kusursuz bir aklın ve organizasyonun ürünüdür. Moleküller üzerinde böyle müthiş bir organizasyon ve iş görme Allah’ın sebepsiz ve perdesiz bir tecellisidir. Bütün bu gerçekler tesadüflerin ve şuursuzluğun hücrede yeri olmadığını gösterir.

Bazlarda Meydana Gelen Bozulmalar ve Kesme Mekanizmaları

DNA’da sıralı vaziyette duran bazlardan G ve A bazları bazı durumlarda zarar görürler. Alkil grupları denilen karbon içeren kimyasallar bu bazlara bağlanabilirler. Böyle bazlara da alkillenmiş bazlar denir. Bu tip bozulmuş harfler, DNA zincirinin karşısındaki harfle bağ yapmasını engeller ya da yanlış bir baz ile bağ kurmasına sebep olur. Yine serbest radikal olarak bilinen son derece reaktif olan bazı moleküller de harflere bağlanıp yapı bozukluğuna sebep olurlar. Ani deaminasyon adlı bir işlem neticesinde ise bazlar DNA’dan kopmaz ama yapısı bozulur, hatta başka bir baza da dönüşürler.

Bütün bu hasar meydana getiren işlemler okuduğunuz yazının harflerinin başka harflere dönüşmesine benzer. Ya da mürekkepli bir kalemle yazılmış bir yazının üzerine su düşmesi ile harflerin bozulmasına benzer. Bu bozulma DNA için son derece önemlidir. Çünkü bilgi artık ya değişmiştir  ya da okunması mümkün olmamaktadır. Elbette ki, bu da hayatın devamını tehlikeye sokan bir durumdur.
image2
Ani deaminasyon adlı bir kimyasal işlem neticesinde Sitozin bazları Urasil adlı RNA moleküllerinde bulunan başka bir baza dönüşürler.

Peki DNA’daki bu zarar görmüş harflerden canlılar nasıl temizlenir? Bunun için kullanılan yaygın tamir sistemi Baz Eksisyon Tamiri’dir.
Zarar görmüş olan harfi DNA glikosilaz adlı bir enzim tanır. DNA glikosilaz  bu harfi DNA’dan ayırır. AP endonükleaz adlı bir enzim de DNA’da bazın bağlandığı iskeleti kırar. İskeletteki şeker ve fosfatlar da  enzimlerce uzaklaştırır. Boşalan yeni yere DNA polimeraz enzimi gelerek tekrar doğru bir şekilde doldurur. En sonunda da DNA ligaz adlı enzim gelerek DNA’daki kırığı yapıştırır. 

image3
Bu fotoğraf hatalı bazların tespiti için özel olarak yaratılmış olan bir enzim
olan Urasil DNA Glikosilazı göstermektedir. Molekülleri hücrenin içinde uzman işçiler olarak Allah yaratır.

Burada son derece şuurlu bir iş yapılmaktadır. Hasar görmüş bazın tespiti, DNA’dan uzaklaştırılması, yeniden DNA sentezinin yapılması için iskeletin temizlenmesi, doğru bazın bulunup DNA’ya yerleştirilmesi ve DNA’nın kalan kırığının da yapıştırılması hepsi birbirinden farklı, uzmanlık, dikkat ve iş becerisi gerektiren yeteneklerdir. Atomlardan oluşan enzimlerin adeta bilim adamları, mühendis ve işinde uzman işçiler gibi davranması son derece ilginç bir durumdur. Kainatın en küçük noktasında dahi tesadüfe yer olmadığının bir başka ispatıdır.

Büyük DNA Hasarları ve Tamiri

DNA ultraviyole radyasyonuna maruz kaldığında da yapısında bozulmalar olur. Örneğin aynı zincirde bulunan yanyana Timin bazları karşı zincirdeki bazlarla değil de kendi aralarında bağ kurabilirler. Bu yapıya Timin Dimeri denir. Bunun neticesinde DNA’nın şekli bozulur. Bu önemli bir hatadır, çünkü DNA’nın çoğaltılması bu hatanın olduğu yerde durur.

Bu tip hataları ve genel olarak büyük DNA hasarları, Nükleotit Eksisyon Yöntemi adlı yöntemle onarılır. Bu yöntem son derece şuurlu birinin yapması gereken kademelerden oluşur. Öncelikle hasarın olduğu bölge tespit edilir. Hücre çekirdeği bulunan hücrelerde 12-13 harf uzunluğunda ve hücre çekirdeği olmayan hücrelerde 24-32 harf uzunluğunda parçalar hasarlı bölge içerilecek şekilde kesilir. Kesilen parça DNA’dan uzaklaştırılır. DNA’da oluşan boşluk doldurulur ve kalan kırıklar da yapıştırılarak işlem bitirilir..
image4   image5
 
Bu resimlerde sırasıyla DNA’daki hasarlı bölgenin tespiti, kesilmesi, DNA’dan uzaklaştırılması, yerine yenisinin yapılması ve yeni zincirin DNA’ya yapıştırılması adımları gösterilmiştir. Tüm bu dikkat, bilgi ve yetenek gerektiren işlemleri, atomlardan ibaret enzimlerin yaptığını gözden kaçırmayın. Şüphesiz böyle açık bir şuurun kaynağı cansız maddelerin kendisi değildir. Bu resimlerde hayatın belki de en küçük örneği gözükür. Allah atomları canlı insanlarmış gibi hareket ettirir ve  bize bu film gibi çekilmiş kareleri gösterir. Taş, toprak, hava cansızdır, kendiliğinden bir hayat kaynakları yoktur, bu cansız atomların da  kendilerine ait bir hayatları yoktur. Onların üzerinde tecelli eden Allah’ın Hayy,  yani Hayat Veren ismidir.

image7
Bir zamanlar pırıl pırıl güzel bir araba zamanla bozulmaya uğrar. Termodinamiğin 2. kanunu olan evrenimizdeki genel kural kompleks mükemmel her sistemin zamanla bozulmaya uğradığını ifade eder. İçinde mükemmel ve hadsiz bir bilgi barındıran DNA’nın da normalde benzer bir sona uğraması gerekirdi. Ancak Allah özel koruma ve tamir sistemleri ile bu muazzam kütüphanenin hızla çürüyüp yok olmasını engeller. Bu yazı boyunca pek çok örneğini gördüğünüz bozulma örnekleri, çeşitli tamir yöntemleri ile eski haline çevrilir.

Moleküler Teknoloji Harikası: Fotoliyaz Enzimi

İnsanı da içeren plasentalı memeliler hariç neredeyse bütün canlılarda timin dimerlerini tamir etmenin bir yolu daha vardır. Bu iş için mükemmel bir gezici tamir robotu yaratılmıştır. Bu tamir metodunda son derece ilginç bir yöntem uygulanır. Fotoliyaz adlı bir tür moleküler robot olan enzim, hasarlı DNA bölgesi ile bir bütün oluşturur. Fotoliyaz enzimi içinde bir nevi anten barındırır. Bu anten güneşten gelen enerjiyi soğurmaya yarar. Güneşten gelen enerji, enzimin içinde başka bir bölgeye aktarılır. Bu enerji kullanılarak bir elektron hasarlı bölgeye yollanır. Elektronun yollanmasıyla Timin dimerleri arasındaki zararlı bağ kırılarak hata tamir edilir. Kullanılan elektron da enzime geri yollanır. Hasarın tamirinden sonra enzim DNA’dan ayrılır. Görüldüğü gibi bu molekül müthiş bir işçidir, çünkü birbirinden farklı işleri yani enerji temini, hasar tespiti ve tamiratını mükemmel bir şekilde yapar.
image6 
DNA’daki hasarı ve tamiri Allah yaratır. Bununla bize sanatının detaylarını gösterir. Fotoliyaz enziminin DNA’daki hasarın tamiri için enerjisini güneşten elde etmesi, bu enerjiyi kullanarak aradaki bağı kırması ve işini bitirip DNA’dan ayrılması Allah’ın sanatının üstünlüğünü gösterir.

Burada yalnızca bazısına şahit olduğumuz çok çeşitli bozucu şartlar DNA’nın varlığı için büyük tehdit oluşturmaktadır. Sanki bir yangının içinde DNA’mız mükemmel bir şekilde korunmaktadır. Tamir sistemlerinin olmadığı bir durumda, DNA’nın yapısını bozan ve hayatın işleyişine zarar veren hasarlar, canlıda çok hızlı bir bozulmaya sebep olur. Bunun neticesinde türler birer birer yokolur. Allah’ın özel koruması sayesinde hatalar tamir edilerek canlılık devam eder.

Kaynak:

Crick, F. The double helix: a personal view. Nature 248, 766–769 (1974).

Moleküler Biyoloji, Nobel Yayınevi, Sayfa 132, Editörler: Ahmet Yıldırım, Fevzi Bardakcı, Mehmet Karataş, Bahattin Tanyolaç

Moleküler Biyoloji, Nobel Yayınevi, Sayfa 117-119, Editörler: Ahmet Yıldırım, Fevzi Bardakcı, Mehmet Karataş, Bahattin Tanyolaç

Moleküler Biyoloji, Nobel Yayınevi, Sayfa 127, Editörler: Ahmet Yıldırım, Fevzi Bardakcı, Mehmet Karataş, Bahattin Tanyolaç

Moleküler Biyoloji, Nobel Yayınevi, Sayfa 119, Editörler: Ahmet Yıldırım, Fevzi Bardakcı, Mehmet Karataş, Bahattin Tanyolaç