June 26, 2007

Evrenin israfkarlığı

İnsan genetiği belirlendiginde ilginç bir gerçek ortaya çıktı:
Proteinleri tanımlayıp özelliklerimizi belirleyen genler DNA'nın
sadece yüzde üçünü kaplıyorlar. Bu biraz israf gibi gelmiyor mu
insana?

1. Micro-RNA'leri kodlayan DNA bölümleri de var, fakat
micro-RNA'lerin sayısı protein kodlayan genlerin sayısı ile aynı
büyüklükte gibi. Micro-RNA'lerin boyları da daha küçük olduğundan
3% hadi çıkmış olsun 10%'a. Hala bir 90% var sanki "junk" olarak.

2. Tabi bu bölge başka şeyler kodlayabilir, RNA kodlayan yerlerin
birden fazla kopyası olabilir vs. Fakat DNA'de hiç birşey
kodlamadığı belli olan uzun tekrarlayan diziler olduğunu biliyorum
(ATATATATATA) gibi. İşten anlayanlarımız bunların DNA'nın ne
kadarını kapsadığını belki bize bulabilir.

3. İşin garibi bazı bakteriler bu konuda bizden çok daha verimli
kodlama yapıyor, DNA'larının neredeyse 100%'unu kullanıyorlar
(yanlış hatırlıyorsam düzeltin). 3% rakamı insanlara ve diğer
gelişmiş hayvanlara özel.

4. Konuyla alakası yok ama bazı basit bitkilerin insanlardan çok
daha fazla gene sahip olması da ilginç değil mi?

5. Peki insan vücudunun 60% su olmasına ne demeli.

6. Ya da atomların içinin 99.9999999% boş olmasına? Katı madde
dediğimiz şeylerin büyük oranda boş olması 20. yüzyıl fiziğinin en
ilginç bulgularından biri. Eğer çekirdek bir sinek ise,
elektronlar onun etrafında futbol sahası boyunda yörüngelerde
dolaşıyorlar.

7. Son olarak eğer çok-evrenli kuantum yorumları doğru ise evren
her an neredeyse sonsuz dala ayrılmakta, bu dalların her biri
diğerleri kadar gerçek, biz ise sadece bunlardan birini
algılayabiliyoruz (tabi diğer kopyalarımız diğerlerini
algılıyorlar) diğerleri ile ancak dikkatli fizik deneyleri
sırasında etkileşebiliyoruz. Ne büyük israf demek geliyor insanın
içinden. Ama elinde sonsuz miktarda kaynak olan bir Tanrı için
israf anlamsız bir kavram olmalı :)


Related link

1 comment:

Pisagor said...

Tayvan'daki Sinica Enstitü'sünden biyolog T.S. Hsu'nun bir yazısını okuyordum, bir deri hücresinin dna'sı ile tüm bir insan vücudunun oluşturulabileceği ile ilgili. Aklıma sizin yazınız geldi, sanırım bazı ayrıntıları atlamışsınız.

Muhtemelen sizin de bildiğiniz bazı temel bilgileri tekrarlamak önemli. Çok hücreli organizmalarda, her hücre veya hücre grubu özel amaçlar için evrilmiş ve buna göre işlevselleşmişlerdir. Ancak ilk kolonilerden çok hücrelilere doğru geçişte atlanılmaması gereken nokta, rastgele hücrelerin birleşip bir organizmayı oluşturması gibi bir mucizeden ziyade, tek bir hücrenin zar bölünmesini gerçekleştirmeden, kendi içinde replikasyonunu tamamlaması işlemi. Yani var olan hücre gruplarının her biri, aslında tek bir ata hücrenin kendi için yarı-bölünmesiyle oluşuyor (Dikkat! Çok hücreliye geçişte bu durum geçerli, çekirdeksiz hücrelerin organel oluşumu gibi meselelerde hücreler birleşebiliyorlar.)

DNA içerisinde milyonlarca nükleotit mevcut, bu nükleotitlerin aktif olanları kabaca daha şişkin (ingilizceden gelen bir terimle: puff), resesif olanları ise daha basık. Bu şişiklik-basıklık hücre bölünmesi ve hücre içi reaksiyonlardaki işlemler için informasyon sağlıyor. Sizin de farkettiğiniz üzre, insan gibi sayısız hücreye sahip organizmalarda bir hücre (örneğin bir karaciğer hücresi), bu milyonlarca nükletidin içerisinden çok ufak bir kısmının informasyonunu kullanır. Bunun temel sebebi, az önceki paragrafta bahsettiğim gibi, o hücre grubunun aslında tek bir ata hücreden meydana gelmesi. Örneğin tek hücreli bir bakteride nükleotitlerin kullanım oranı çok daha fazladır, zira organizmanın tüm işlevleri tek bir hücre dna'sı tarafından karşılanmak zorundadır. Ancak çok hücrelilerdeki iş bölümü, bir hücrenin tüm genleri kullanmasını gereksiz kılmaktadır. Can alıcı nokta şu; tüm vücudumuzu tekrar tekrar replike edebilecek genlerimiz, her bir hücremizde bulunuyor. Her birinde! İnanılmaz değil mi? Gelişen bilgisayar teknolojisi ile, gün gelecek 1/10^100 ihtimalli DNA sarmallarını oluşturabileceğiz, bunu hayal etmek bile evrene bakışımızı değiştirebilir.

Burada bir israftan bahsetmek havada kalıyor, zira bilimin asıl sorması gereken soru "neden" değil, "nasıl" sorusu (sizin bir yazınızda etraflıca değindiğiniz üzre). Bu şu anda israf gibi gözükebilir, tıpkı bundan 2 milyar yıl önce mutasyon sonucu porfirini sindiremeyen ilkel hücrelerin ortaya çıkışı gibi. Ancak o hücreler kloroplastın evrimine giden yolu açtılar, atmosferdeki oksijenin 10 kat artmasını, bizim gelişmiş sinir sistemimizin oluşmasını sağladılar. Yarını kim bilebilir?