meridyen2
Kayıtlı Üye
Vücudumuzdaki Proteinler Nasıl Şekil Alır?
İnsan hücrelerinde üretilen proteinlerin müthiş bir işlem hızına sahip olması, bilim adamlarının yıllardır ilgisini çeken bir konudur. Yapılan bir çalışmada, protein katlanmasını sanal ortamda inceleyebilmeyi hedefleyen bilim adamları, bu katlanmayı aşama aşama modellediler ve işlemleri gerçekleştirecek bir bilgisayar ağı kurdular. Ancak protein katlanmasında gerçekleşen işlemler o kadar fazlaydı ki, bunu tam anlamıyla simülasyona yansıtabilmek için tam 30.000 bilgisayar gerekli oldu.
Protein Katlanması Ne Demektir?
Bir protein, amino asit dediğimiz karbon, hidrojen, oksijen ve azot atomlarından meydana gelenmoleküllerin hücre içinde belli bir sırayla uç uca eklenmesiyle oluşur. Aminoasitler, bir zinciri meydana getiren halkalar gibidir. Ancak ortaya çıkan protein basit bir zincir gibi değildir, çünkü aminoasitler 20 farklı çeşitte bulunur. Bu standart 20 amino asitin farklı sayıda dizilişleri sonucunda yüzbinlerce farklı yapıda ve görevde proteinler oluşur. Tıpkı alfabedeki 29 harfin farklı dizilişleri ile sayamayacağımız kadar farklı kelime ve cümleler yazılabilmesi gibi, 20 amino asit ile de sayılamayacak kadar protein üretmek mümkündür. Belli bir proteinin oluşması için belli türdeki aminoasitlerin yine belli bir sırayla dizilmeleri gerekir. Proteinlerin 50 aminoasit içeren türlerinden, binlerce amino asit üreten türlerine kadar yüzbinlerce farklı çeşidivardır. Hücrelerde gerçekleşen protein sentezi sonucunda ortaya çıkan aminoasitler arasında kimyasal bağlar kurulur ve böylece proteinler, üç boyutlu ortamda kendilerine has bir şekilde forma girerler. Bu biyolojik olaya protein katlanması adı verilir.
Proteinlerin Aldığı Şekil Neden Önem Taşır?
Proteinlerin bazıları sarmal yapıda olabileceği gibi bazıları küresel veya antikorlar gibi Y şeklinde de olabilirler. İnsan vücudunda yaklaşık 10.000 tür protein bulunur ve bunların her birinin formu farklı şekildedir. Proteinler sahip oldukları üç boyutlu yapılarındaki girinti ve çıkıntılı yüzeyi sayesinde başka proteinlere ya da alıcı moleküllere bağlanarak hücrenin içindeki görevlerini yerine getirirler. Anahtar-kilit ilişkisine benzeyen bu sistem sayesinde proteinlerin birbirlerine ya da diğer moleküllere bağlanması ve onlardan ayrılması proteinin üç boyutlu yapısının ne derece önemli olduğunu göstermektedir. Bir proteini meydana getiren amino asitlerden birinin bile yer değiştirmesi, proteinin şeklinin değişmesine neden olabilir ve protein faaliyetini gerçekleştiremez. Bu nedenle protein sentezi sonucunda oluşan amino asit dizisinin katlanmasıyla proteinin alacağı şekil oldukça büyük bir önem taşımaktadır. Çünkü aminoasit dizilimindeki en ufak bir hata, önemli hastalıklara hatta ölüme yol açabilir.
Bu tür hastalıkları önleyebilmek için, protein katlanmasının detaylarının açığa çıkarılması gerektiğini düşünen bilim adamları, labarotuvarda bu olayı doğada olduğu şekliyle inceleme fırsatına sahip olamamaktadırlar. Çünkü vücudumuzdaki protein katlanması, saniyenin milyonda birinde gerçekleşen müthiş hızlı bir süreçtir.
Bilgisayarların Ulaşamadığı Bir Hız...
Mikrosaniye bariyeri adını verdikleri bu engeli aşmak isteyen bilim adamları, belirledikleri basit bir proteinin katlanmasını simülasyon olarak taklit eden bir program geliştirmişlerdir.
Stanford Üniversitesi kimya bölümü profesörü olan Vijay Pande bir açıklamasında, protein katlanmasını simüle etmeyi bu kadar zor kılan faktörlerden birisinin, muazzam hızlı gerçekleşmesi olduğunu belirtmiştir. Pandeye göre basit bir protein hücrelerimizde hızla ve kolaylıkla üretilebildiği halde, aynı işlemi sanal olarak bir bilgisayarın gerçekleştirmesi çok daha uzun sürmektedir. Hatta bilgisayar, hücreden milyarlarca defa daha ağır kalmaktadır. Pande bu farkın altını şöyle çizmiştir:
"Küçük proteinlerin saniyenin milyonda biri gibi zaman dilimlerinde katlandığı bilinmektedir, ancak ortalama bir bilgisayarın saniyenin milyarda biri kadar sürecek bir protein katlanması simülasyonunu tamamlaması bir tam gününü alır."
Pande ve çalışma arkadaşları, 30.000 bilgisayardan ancak 700 mikrosaniyelik veri birikimi elde ettiler. Elde ettikleri bulguların belli ölçeklerde ortalamasını aldılar. Sonuçta bir proteinin katlanmasının yalnızca 8 mikrosaniye, yani saniyenin milyonda 8'i kadar bir süre aldığını buldular.
Vücudumuzda 30 bin civarında farklı protein olduğu tahmin edilmektedir ve henüz bunların sadece %2sinin vücuttaki görevi tam anlamıyla çözülebilmiştir. Birçok proteinin yaptığı görev insanoğlu için halen bir bilinmeyendir.
Hatasız Mimari Plan
Hücrelerimizde meydana gelen bu süper hızlı işlemin her aşamasında DNA'daki bilgi okunur ve uygulanır. Böylece mimari plan hatasız olarak tamamlanır. Bu hızın mükemmelliğini anlamak için bir örnek verelim:
Legodan kurulu oyuncak bir eve ait 13 farklı renkte, 23 tane lego bize dağınık şekilde verilsin. Daha sonra evin planının bulunduğu bir kağıda bakarak evi legodan yeniden kurmamız istensin. Başlangıç olarak önce plana bakar, ilk olarak hangi renk legonun gerektiğini anlarız. Bir sonraki legonun rengini de belirledikten sonra ikisini nasıl birleştireceğimize bakarız. Her defasında plana uygun legoyu bulup doğru bir şekilde yerine oturtmamız, bu işlemi her defasında hatasız şekilde tekrarlamamız gerekir. Peki ama bizlerin bu planı doğru biçimde algılayıp, 23 parçayı da olabilecek en hızlı şekilde birleştirmemiz ne kadar vakit alacaktır? Acaba bu işlemleri saniyenin milyonda 8'inde tamamlayabilir miyiz? Tabii ki hayır, oysa bizler daha annemizin karnında bir zigot halindeyken bile tek bir hücremiz bu proteinleri üretme yeteneğine sahiptir.
İşte bu yüzden hücrelerimizde gerçekleşen bu oluşum da büyük bir mucizedir. Yapılan bu mucizevi işlemleri, hiçbir akla sahip olmayan bir hücrenin yürüttüğünü savunmak da elbette mantıklı değildir. Çünkü hücreler de şuursuz moleküllerden meydana gelirler ve gösterdikleri bilinçli davranışlarla ilgili biyolojik bir yapıya, örneğin bir beyne sahip değildirler.
Canlılığın cansız maddelerden tesadüfen ortaya çıktığını kabul eden evrim teorisinin ise, bu soruya verebilecek hiçbir cevabı yoktur. Yapılan hesaplamalar proteinin tesadüfen oluşmasının kesinlikle imkansız olduğunu göstermektedir. 12 çeşit ve 288 adet farklı aminoasitten meydana gelen bir proteinin tesadüfen oluşma ihtimali yoktur. Üstelik bu işlem hücremizde, en üstün teknolojik imkanlarla bile ulaşılamayacak kadar kısa bir sürede yapılmaktadır. Ortadaki apaçık gerçek, protein katlanmasında gördüğümüz üstün kontrolün hücrenin kendi gücünden kaynaklanmadığı, tüm bunların çok üstün bir Akıl tarafından hücreye ilham edildiğidir. Şüphesiz hücrede gerçekleşen bu mucize göklerin, yerin ve ikisinin arasındaki herşeyin sahibi olan Allah'ın kusursuz yaratmasının bir örneğidir. Yüce Allah, sonsuz akıl sahibidir ve ilmiyle herşeyi kuşatmıştır. Bir ayette Rabbimizin ilmi şöyle bildirilmiştir:
De ki: "Göklerin ve yerin Rabbi kimdir?" De ki: "Allah'tır." De ki: "Öyleyse, O'nu bırakıp kendilerine bile yarar da, zarar da sağlamaya güç yetiremeyen birtakım veliler mi (tanrılar) edindiniz?" De ki: "Hiç görmeyen (a'ma) ile gören (basiret sahibi) eşit olabilir mi? Veya karanlıklarla nur eşit olabilir mi?" Yoksa Allah'a, O'nun yaratması gibi yaratan ortaklar buldular da, bu yaratma, kendilerince birbirine mi benzeşti? De ki: "Allah, herşeyin yaratıcısıdır ve O, tektir, kahredici olandır." (Rad Suresi, 16)
(makale harun yahya)
Bu makale, İlmi Mercek Dergisi 57. sayı (Mart 2009) 48. sayfada yayınlanmıştır.
İnsan hücrelerinde üretilen proteinlerin müthiş bir işlem hızına sahip olması, bilim adamlarının yıllardır ilgisini çeken bir konudur. Yapılan bir çalışmada, protein katlanmasını sanal ortamda inceleyebilmeyi hedefleyen bilim adamları, bu katlanmayı aşama aşama modellediler ve işlemleri gerçekleştirecek bir bilgisayar ağı kurdular. Ancak protein katlanmasında gerçekleşen işlemler o kadar fazlaydı ki, bunu tam anlamıyla simülasyona yansıtabilmek için tam 30.000 bilgisayar gerekli oldu.
Protein Katlanması Ne Demektir?
Bir protein, amino asit dediğimiz karbon, hidrojen, oksijen ve azot atomlarından meydana gelenmoleküllerin hücre içinde belli bir sırayla uç uca eklenmesiyle oluşur. Aminoasitler, bir zinciri meydana getiren halkalar gibidir. Ancak ortaya çıkan protein basit bir zincir gibi değildir, çünkü aminoasitler 20 farklı çeşitte bulunur. Bu standart 20 amino asitin farklı sayıda dizilişleri sonucunda yüzbinlerce farklı yapıda ve görevde proteinler oluşur. Tıpkı alfabedeki 29 harfin farklı dizilişleri ile sayamayacağımız kadar farklı kelime ve cümleler yazılabilmesi gibi, 20 amino asit ile de sayılamayacak kadar protein üretmek mümkündür. Belli bir proteinin oluşması için belli türdeki aminoasitlerin yine belli bir sırayla dizilmeleri gerekir. Proteinlerin 50 aminoasit içeren türlerinden, binlerce amino asit üreten türlerine kadar yüzbinlerce farklı çeşidivardır. Hücrelerde gerçekleşen protein sentezi sonucunda ortaya çıkan aminoasitler arasında kimyasal bağlar kurulur ve böylece proteinler, üç boyutlu ortamda kendilerine has bir şekilde forma girerler. Bu biyolojik olaya protein katlanması adı verilir.
Proteinlerin Aldığı Şekil Neden Önem Taşır?
Proteinlerin bazıları sarmal yapıda olabileceği gibi bazıları küresel veya antikorlar gibi Y şeklinde de olabilirler. İnsan vücudunda yaklaşık 10.000 tür protein bulunur ve bunların her birinin formu farklı şekildedir. Proteinler sahip oldukları üç boyutlu yapılarındaki girinti ve çıkıntılı yüzeyi sayesinde başka proteinlere ya da alıcı moleküllere bağlanarak hücrenin içindeki görevlerini yerine getirirler. Anahtar-kilit ilişkisine benzeyen bu sistem sayesinde proteinlerin birbirlerine ya da diğer moleküllere bağlanması ve onlardan ayrılması proteinin üç boyutlu yapısının ne derece önemli olduğunu göstermektedir. Bir proteini meydana getiren amino asitlerden birinin bile yer değiştirmesi, proteinin şeklinin değişmesine neden olabilir ve protein faaliyetini gerçekleştiremez. Bu nedenle protein sentezi sonucunda oluşan amino asit dizisinin katlanmasıyla proteinin alacağı şekil oldukça büyük bir önem taşımaktadır. Çünkü aminoasit dizilimindeki en ufak bir hata, önemli hastalıklara hatta ölüme yol açabilir.
Bu tür hastalıkları önleyebilmek için, protein katlanmasının detaylarının açığa çıkarılması gerektiğini düşünen bilim adamları, labarotuvarda bu olayı doğada olduğu şekliyle inceleme fırsatına sahip olamamaktadırlar. Çünkü vücudumuzdaki protein katlanması, saniyenin milyonda birinde gerçekleşen müthiş hızlı bir süreçtir.
Bilgisayarların Ulaşamadığı Bir Hız...
Mikrosaniye bariyeri adını verdikleri bu engeli aşmak isteyen bilim adamları, belirledikleri basit bir proteinin katlanmasını simülasyon olarak taklit eden bir program geliştirmişlerdir.
Stanford Üniversitesi kimya bölümü profesörü olan Vijay Pande bir açıklamasında, protein katlanmasını simüle etmeyi bu kadar zor kılan faktörlerden birisinin, muazzam hızlı gerçekleşmesi olduğunu belirtmiştir. Pandeye göre basit bir protein hücrelerimizde hızla ve kolaylıkla üretilebildiği halde, aynı işlemi sanal olarak bir bilgisayarın gerçekleştirmesi çok daha uzun sürmektedir. Hatta bilgisayar, hücreden milyarlarca defa daha ağır kalmaktadır. Pande bu farkın altını şöyle çizmiştir:
"Küçük proteinlerin saniyenin milyonda biri gibi zaman dilimlerinde katlandığı bilinmektedir, ancak ortalama bir bilgisayarın saniyenin milyarda biri kadar sürecek bir protein katlanması simülasyonunu tamamlaması bir tam gününü alır."
Pande ve çalışma arkadaşları, 30.000 bilgisayardan ancak 700 mikrosaniyelik veri birikimi elde ettiler. Elde ettikleri bulguların belli ölçeklerde ortalamasını aldılar. Sonuçta bir proteinin katlanmasının yalnızca 8 mikrosaniye, yani saniyenin milyonda 8'i kadar bir süre aldığını buldular.
Vücudumuzda 30 bin civarında farklı protein olduğu tahmin edilmektedir ve henüz bunların sadece %2sinin vücuttaki görevi tam anlamıyla çözülebilmiştir. Birçok proteinin yaptığı görev insanoğlu için halen bir bilinmeyendir.
Hatasız Mimari Plan
Hücrelerimizde meydana gelen bu süper hızlı işlemin her aşamasında DNA'daki bilgi okunur ve uygulanır. Böylece mimari plan hatasız olarak tamamlanır. Bu hızın mükemmelliğini anlamak için bir örnek verelim:
Legodan kurulu oyuncak bir eve ait 13 farklı renkte, 23 tane lego bize dağınık şekilde verilsin. Daha sonra evin planının bulunduğu bir kağıda bakarak evi legodan yeniden kurmamız istensin. Başlangıç olarak önce plana bakar, ilk olarak hangi renk legonun gerektiğini anlarız. Bir sonraki legonun rengini de belirledikten sonra ikisini nasıl birleştireceğimize bakarız. Her defasında plana uygun legoyu bulup doğru bir şekilde yerine oturtmamız, bu işlemi her defasında hatasız şekilde tekrarlamamız gerekir. Peki ama bizlerin bu planı doğru biçimde algılayıp, 23 parçayı da olabilecek en hızlı şekilde birleştirmemiz ne kadar vakit alacaktır? Acaba bu işlemleri saniyenin milyonda 8'inde tamamlayabilir miyiz? Tabii ki hayır, oysa bizler daha annemizin karnında bir zigot halindeyken bile tek bir hücremiz bu proteinleri üretme yeteneğine sahiptir.
İşte bu yüzden hücrelerimizde gerçekleşen bu oluşum da büyük bir mucizedir. Yapılan bu mucizevi işlemleri, hiçbir akla sahip olmayan bir hücrenin yürüttüğünü savunmak da elbette mantıklı değildir. Çünkü hücreler de şuursuz moleküllerden meydana gelirler ve gösterdikleri bilinçli davranışlarla ilgili biyolojik bir yapıya, örneğin bir beyne sahip değildirler.
Canlılığın cansız maddelerden tesadüfen ortaya çıktığını kabul eden evrim teorisinin ise, bu soruya verebilecek hiçbir cevabı yoktur. Yapılan hesaplamalar proteinin tesadüfen oluşmasının kesinlikle imkansız olduğunu göstermektedir. 12 çeşit ve 288 adet farklı aminoasitten meydana gelen bir proteinin tesadüfen oluşma ihtimali yoktur. Üstelik bu işlem hücremizde, en üstün teknolojik imkanlarla bile ulaşılamayacak kadar kısa bir sürede yapılmaktadır. Ortadaki apaçık gerçek, protein katlanmasında gördüğümüz üstün kontrolün hücrenin kendi gücünden kaynaklanmadığı, tüm bunların çok üstün bir Akıl tarafından hücreye ilham edildiğidir. Şüphesiz hücrede gerçekleşen bu mucize göklerin, yerin ve ikisinin arasındaki herşeyin sahibi olan Allah'ın kusursuz yaratmasının bir örneğidir. Yüce Allah, sonsuz akıl sahibidir ve ilmiyle herşeyi kuşatmıştır. Bir ayette Rabbimizin ilmi şöyle bildirilmiştir:
De ki: "Göklerin ve yerin Rabbi kimdir?" De ki: "Allah'tır." De ki: "Öyleyse, O'nu bırakıp kendilerine bile yarar da, zarar da sağlamaya güç yetiremeyen birtakım veliler mi (tanrılar) edindiniz?" De ki: "Hiç görmeyen (a'ma) ile gören (basiret sahibi) eşit olabilir mi? Veya karanlıklarla nur eşit olabilir mi?" Yoksa Allah'a, O'nun yaratması gibi yaratan ortaklar buldular da, bu yaratma, kendilerince birbirine mi benzeşti? De ki: "Allah, herşeyin yaratıcısıdır ve O, tektir, kahredici olandır." (Rad Suresi, 16)
(makale harun yahya)
Bu makale, İlmi Mercek Dergisi 57. sayı (Mart 2009) 48. sayfada yayınlanmıştır.