Stvořil život Bůh?

Ptejte se proteinů

Thomas Heinze 

Z creation.com přeložil Jakob Haver – 07/2019. Translation granted by Creation.com – přeloženo s povolením od Creation.com.

Většina studentů se na středních školách učí, že počátek života nastal ve chvíli, kdy blesk procházel určitou atmosférou, a přitom vyprodukoval chemikálie zvané aminokyseliny. Ty jsou stavebními kameny proteinů, hlavními složkami buněk. Stanley Miller svým proslulým experimentem v roce 1953 ukázal, že touto cestou lze některé aminokyseliny opravdu vytvořit.

Nicméně získat stavební kameny je jedna věc, ale jejich sestavení je zcela něco jiného. Údajně se tyto aminokyseliny postupně soustřeďovaly v oceánu, v jakési organické polévce, kde se pospojovaly a vytvořily proteiny. Tyto proteiny se potom nějak daly dohromady s DNA a vytvořily první jednoduchou buňku – alespoň takhle se to říkalo. Nejprve byli tímto zdůvodněním přesvědčení mnozí, kteří věří, že život vznikl bez Stvořitele. Nyní ho opouštějí dokonce i ateisté. Proč?

• Aminokyseliny se v oceánu nekoncentrují, ale naopak rozpouštějí.
• Aminokyseliny by byly hrubě kontaminované jinými chemikáliemi, které by tvorbu proteinů zastavily.
• A v přírodních podmínkách nebudou vytvářet proteiny dokonce ani čisté aminokyseliny (vytvořené inteligentními organickými chemiky). Spíše se děje pravý opak – proteiny se rozkládají na aminokyseliny.¹
• Millerovy aminokyseliny měly stejné množství „pravotočivých“ a „levotočivých“ aminokyselin. Živé organismy používají výhradně jen „levotočivé“.²
• I kdyby se dokázaly čisté „levotočivé“ aminokyseliny sloučit, nebyly by ve správném pořadí.³ Toto je v živých organismech kódováno v DNA a čteno složitými molekulárními stroji – které vyžadují již existující proteiny!⁴
• DNA a její stavební bloky, zvané nukleotidy, se také nevytváří samovolně.⁵

Obrázek 1.

Obr. 1.: 3D struktura myoglobinu, proteinu používaného k ukládání kyslíku ve svalech. Tento protein byl první, jehož struktura byla popsána pomocí rentgenové krystalografie. Wikipedie, S.E. Phillips, Struktura a zjemnění oxymyoglobinu na rozlišení 1,6 Â, J. Mol. Bio. 142 (4): 531-54 5. října 1980. 142(4):531–54, 5 October 1980.

Argumentace, která přesvědčila davy o tom, že život nepotřeboval Stvořitele, byla v každém ohledu chybná, kromě toho prvního kroku – že v přírodě se mohou vytvořit některé aminokyseliny. Během několika posledních let proběhla tichá revoluce. Proteiny vytlačila z popředí zájmu a získala popularitu jiná chemikálie. Už i školní učebnice konečně přiznávají, že v organické polévce se proteiny nemohly tvořit:

„Vědci nebyli schopní dosáhnout toho, aby se aminokyseliny rozpuštěné ve vodě sloučily a vytvořily proteiny. Energii vyžadující chemické reakce, které slučují aminokyseliny, lze snadno zrušit a ve vodě k nim samovolně nedochází. Nicméně většina vědců již netvrdí, že se první proteiny vytvořily spontánně. Spíše teď navrhují, že počáteční makromolekuly byly složené z RNA a že RNA později vyvolala tvorbu proteinů.“⁶

Příběh se změnil, ale ústřední dogma, že „život nepotřeboval inteligentního Stvořitele“ zůstalo stejné. Ale nový návrh – tedy že „počáteční makromolekuly byly složené z RNA a že RNA později vyvolala tvorbu proteinů“- je chybný. RNA, stejně jako DNA se nevytvoří mimo již živých buněk!^7,8,9

Ať už si kdo myslí o jejich původu cokoliv, proteiny jsou zásadními složkami živých buněk a zasluhují vážnou pozornost. Většina lidí nemá žádnou představu o tom, jak mocný vědecký důkaz (proteiny) poskytují, tedy že živé organismy měly inteligentního Stvořitele.

Proteiny jsou přesně složené

Aby mohl každý protein plnit svou funkci v buňce, musí být do svého komplexního trojrozměrném tvaru přesně složen. Když buňka vytvoří nový protein, cestou na své místo v buňce je složen do přesného tvaru, který mu dovolí spojit se s ostatními proteiny nebo cukry atd. Je to něco jako když klíč zapadne do zámku.

IBM vybudovala nejvýkonnější superpočítač na světě (přezdívaný Blue Gene, dokončený v roce 2005), aby vyřešil problém skládání proteinu. Webová stránka IBM vysvětluje proč:

„Vědecká komunita považuje skládání proteinů za jednu z nejvýznamnějších „velkých výzev“ – je to zásadní problém ve vědě… jehož řešení může pokročit pouze s nasazením vysoce výkonných výpočetních technologií.

Proteiny řídí téměř všechny buněčné procesy v lidském těle. Protein se složí z řetězce aminokyselin, spojených jako články řetězu, do vysoce komplexního trojrozměrného tvaru, který určuje jeho funkci. Jakákoliv změna tvaru dramaticky změní funkci proteinu, a dokonce i sebemenší změna v procesu skládání může změnit požadovaný protein tak, že vyvolá nemoc.“¹⁰

Navzdory obrovskému množství poskytnutého výpočetního výkonu bylo odhadnuto, že by to trvalo ještě rok, než by Blue Gene dokončil své výpočty a vytvořil nějaký model skládání jednoduchého proteinu. A jak dlouho to ve skutečnosti trvá živé buňce, než složí jeden protein? Méně než sekundu!

Jak již dříve jeden z výzkumníků IBM poznamenal: „Ta složitost problému a současně snadnost, s jakou to tělo dělá každý den, je naprosto ohromující.“¹¹

Syntéza proteinů, DNA překlad, m-RNA transkripce

(zapněte si prosím české titulky)

Chaperony

Bylo zjištěno, že pro skládání mnoha proteinů jsou životně důležité zvláštní proteiny, zvané chaperony nebo chaperoniny. Ty se přemísťují spolu s nově vytvořenými proteiny na místa v buňce, kde musí dokonale zapadnout, mají-li fungovat s dalšími okolními proteiny. Chaperony jim na cestě pomáhají správně se složit, a potom jim pomáhají zapadnout na své místo. Jak to dělají chaperony, že složí správně samy sebe? Mají také chaperony! Evolucionisté tak mají další problém: jak se vůbec mohly první chaperony správně složit bez předem existujících chaperonů?¹²

Vědci jsou v laboratoři schopni sloučit aminokyseliny a sestavit tak jakési malé proteiny, ale dokud je správně nesloží, nebudou v živých organismech pracovat. Nesložené proteiny mohou být chemicky stejné, ale pokud jde o biologickou činnost, nejsou o nic lepší než miniaturní špagety, a špatně složené mohou způsobit vážnou nemoc. Takovým příkladem u lidí je smrtelná Creutzfeldtova–Jakobova choroba (CJD), příbuzná nemoci ‘šílených krav’.

Adresování proteinů

Ačkoli u některých proteinů může jít o miliardy možných špatných míst, kam by mohly jít, je jen velmi málo míst, někdy jen jedno, kam bude nově vytvořený protein pasovat a fungovat tam. Je problém, že proteiny nejsou tvořeny tam, kde budou používané, a každý z nich je bezcenný, pokud nenajde cestu přesně tam, kam se hodí. Jak hledají proteiny svou cestu?

Odpověď zní „…zbrusu nové proteiny obsahují řetězec aminokyselin, který určuje jejich konečný domov.“¹³ Tento řetězec aminokyselin se obvykle přidává jako chvost ke konci delšího řetězce aminokyselin, které vytvářejí protein. Lze to přirovnat k adrese na obálce. Pokud vložíte dopis do poštovní schránky bez adresy, jakou má šanci dostat se ke správné osobě? Každý správně složený protein bude pasovat a správně se připojí pouze v jediném místě, takže musí být označen správnou adresou. Nicméně nesprávné umístění proteinu je mnohem vážnější než ztráta dopisu. „Pokud proteiny v buňce minou svůj cíl, vznikají choroby.“¹³

Obrázek 2.

Obr. 2.: Část struktury proteinu ukazuje zbytky serinu a alaninu propojené peptidovými vazbami. Uhlíky jsou znázorněny bíle a atomy vodíku jsou pro přehlednost vynechány. Image Wikipedia 

V roce 1999 obdržel Nobelovu cenu Dr. Guenter Blobel z Rockefeller University v New Yorku za objev aminokyselinových adresních štítků, které nasměrují každý protein na jeho správné místo v buňce.¹⁴

Aby první buňka fungovala, nestačilo mít jen způsob, jak tvořit proteiny, ale musela mít také vyřešené komplexní problémy správného skládání proteinů a jejich označování správnou adresou na přesná místa, kam budou pasovat a fungovat tam. Sebemenší nepřesnost v jakémkoliv kroku může způsobit chorobu.

Zapínání a vypínání proteinů

Buněčným proteinům však nestačí jen jejich správně složení a odeslání na správné místo. Buňka také vyžaduje správnou míru každého proteinu. Kdyby jen tvořila stále víc a víc kopií nějakého daného proteinu, spotřebovala by mnoho svých surovin. Je to podobné jako rozdíl mezi hořením správného množství dřeva ve vašem krbu a hořením celého domu.

Také kdyby se vyskytl i jen jediný protein, jehož tvorbu by buňka nedokázala zastavit poté, kdy už je hotový, byla by buňka tímto proteinem brzy tak napěchovaná, že by praskla. Proto musí být tvorba každého jednotlivého proteinu zapnuta a vypnuta ve správný okamžik.¹⁵

A i kdyby se první buňka jen tak objevila se všemi přesnými délkami těch správných proteinů, dokonale složených a na správném místě, musela by každý protein co nejdříve nahradit, jakmile by byl spotřebován, aby mohl začít život.

Jednou z nejdůležitějších metod zapnutí nebo vypnutí tvorby proteinu jsou regulační sekvence DNA. To jsou úseky DNA, jejichž úkolem je říci buňce, kdy má začít a kdy zastavit produkci různých proteinů. Jenže DNA nemůže zapínat nebo vypínat produkci bílkovin sama od sebe. Spolupracuje se zvláštními proteiny, z nichž každý vyhovuje určitému úseku regulační DNA. Regulační protein se dokonale složí, takže bude přesně odpovídat místu DNA, kde musí fungovat. Společně tak tvoří přepínač.¹⁶ Jeden bez druhého nebudou pracovat jak regulační sekvence DNA, tak ani regulační proteiny. Obojí muselo být už k dispozici perfektně koordinované v době, kdy bylo potřeba zapnout nebo vypnout tvorbu prvního proteinu.

Proteiny jsou natolik složité, že se s výjimkou živých buněk nikde jinde v přírodě netvoří. Uvnitř buněk jsou již pokyny pro stavbu proteinů obsaženy v DNA. Pokud má tedy protein plnit svůj úkol, jeho tvorba musí být pečlivě řízena, ale ani potom nebude fungovat, dokud nebude mít správný adresní štítek a nebude správně složen. Všechny tyto systémy musely být už na místě, jinak by „první buňka“ nemohla fungovat. Tyto systémy jsou však jen špičkou ledovce. Vybral jsem je, abych ilustroval to množství vzájemně spolupracujících systémů, které by musely být přítomné ještě předtím, než mohla první buňka fungovat.

Učení o tom, že první buňka se tu jen tak z ničeho nic objevila bez účasti Stvořitele, má své základy v mýtu z dob ještě před vznikem vědy, totiž že jednobuněční tvorové byli jednoduší. Toto očividně neobstojí ve světle dnešních znalostí, tedy že vytvořit DNA, RNA, membrány a proteiny je extrémně obtížné, a když už jsou proteiny vytvořené, musí být i správně složené, opatřené adresou a zapínané a vypínané přesně v tom správném čase. Žádné z těchto geniálních řešení se nemohlo vymyslet samo, a je jasné, že žádná „první buňka“ by bez toho všeho nemohla existovat. K ničemu takovému nemohlo bez vysoce inteligentního Stvořitele dojít.

Boží řešení těchto složitých problémů byla vskutku nesrovnatelně lepší než ta, která se očekávala od nejvýkonnějšího superpočítače na světě. Připomínají nám, jak mocný a inteligentní je Stvořitel. Je jen rozumné spolehnout se na Něho ve svém životě.

Odkazy a poznámky

1. Sarfati, J., Origin of life: the polymerization problem, Journal of Creation 12(3):281–284, 1998.
2. Sarfati, J., Origin of life: the chirality problem, Journal of Creation 12(3):263–266, 1998.
3. Grigg, R., Could monkeys type the 23^rd Psalm? Creation13(1):30–34, 1990.
4. Sarfati, J. Self-replicating Enzymes? A critique of some current evolutionary origin-of-life models, Journal of Creation 11(1):4–6, 1997.
5. Sarfati, J., Origin of life: Instability of building blocks, Journal of Creation 13(2):124–127, 1999.
6. Johnson, G.B. and Raven, P.H., Biology, Principles & Explorations, Holt, Reinhart and Winston, Florida, USA, p. 235, 1998.
7. Fry, I., The Emergence of Life on Earth, Rutgers University Press, New Jersey, USA, pp. 126, 176–177, 245, 2000.
8. Ward, P.D. and Brownlee, D., Rare Earth, Why complex Life is Uncommon in the Universe, Copernicus, Rutgers University Press, New Jersey, USA, p. 65, see also pp. xix, 60, 63–64, 1999.
9. Mills, G.C. and Kenyon, D., The RNA World: A Critique, Origins & Design 17(1):9–16, 1996.
10. IBM and Department of Energy’s NNSA partner to expand IBM’s Blue Gene Research Project, www.research.ibm.com/bluegene/press_release.html, 28 November 2003.
11. Lohr, S., IBM plans a supercomputer that works at the speed of life, New York Times, 6 December, 1999, p. C1.
12. Aw, S.E., The Origin of Life: A Critique of Current Scientific Models, Journal of Creation 10(3):300–314, 1996.
13. Travis, J., Zip Code plan for proteins wins Nobel, Science News 156(16):246, 1999. Quote by Tom A. Rapoport of Harvard Medical School in Boston. See also Britan­nica Biography Collection, Guenter Blobel.
14. Cell Biologist Dr. Gunter Blobel, Nobel Laureate on how cells work, http://findarticles.com/p/articles/mi_hb155/is_1_17/ai_n28885273/, Accessed 25 September, 2010.
15. Aldridge, S., The Thread of Life, The story of genes and genetic engineering, Cambridge University Press, Cambridge, UK, pp. 47–53, 1996.
16. Alberts, B., Bray, D., Johnson, A. et al., Essential Cell Biology, An Introduction to the Molecular Biology of the Cell, Garland Publishing Inc., New York, USA, pp. 259–262, 1998.