Çeviri : Beyza Zapsu
Duzenleme: AylinEr, Erkan Ağır, Hakan Cakmak

Bu karmaşık yapıda etrafımıza baktığımızda her yerde bilgi görüyoruz.
Kullandığımız arabadan, cep telefonlarımıza.. Şu an izlediğiniz kareye kadar…
Bilgi her yerde ve hayatımızın vazgeçilmez parçası..  Bilgi içinde boğuluyoruz ama yine de bilgi aşeriyoruz.
Etrafımızda bunca bilgi varken hiç hayat üzerine durup da düşündünüz mü? Her hücredeki kodlamayı, her DNA parçacığını ve tüm canlıları..

Selam.
İsmim Chris.. Nereden geldik sorusuna cevap bulmak için, sizinle hücre biyolojisi ve bilgi biliminin derinliklerine ineceğiz. Bilimde çığır açan pek çok buluş yapmış olsak da keşfedilmeyi bekleyen o kadar çok şey var ki. Bu buluşlarla hastalıkları iyileştirebiliriz, yaşam koşullarımızı düzeltebiliriz, ve belki de yaşamın kökenini keşfedebiliriz.

Genel görüş yaşamın köklerinin kimyasal evrime dayandığı şeklinde. Bu senaryo bizim bilgi bilimi birikimimizle nasıl örtüşmekte? Bilgi bilimi, bizim tüm yaşam sistemleri hakkında düşündüklerimiz doğrultusunda değişiyor. Sembolik dil yoluyla iletişime girilebilen

BİLGİ

Peki bilgi nedir?
Düzen ve organizasyon bilgi midir? Tabiata baktığımızda bir çok organizasyon görüyoruz.

Tuz kristaleri, mağralardaki sarkıt ve dikitler, hatta çöldeki kum tepesi bile “düzenlenmiş, organize olmuş”
kabul edilebilir. Ancak tüm bunlar “özdüzen” olarak değerlendirilebilir.

Peki bir kar tanesine ne demeli? Yapısında bir organizasyon mevcut mu? Mikroskobun altında bakınca inanılmaz bir detay görüyorsun. Su + soğuk hava + yerçekimi ve zaman = kar tanesi.

Mağaradaki sarkıt ve dikitleri= su + mineraller + yer çekimi + zaman oluşturuyor. Kasırga ve şiddetli fırtınaya ne demeli? Bunlar güçlü “özdüzenlenmiş” güçlerdir. Ama bunlar anlamlı bilgi içermekteler mi? Cevap: hayır. Onlar, bilgi değil fiziksel sabitlerle belirlenmiş data içerirler.

Bu şeylerin davranışı, şimdilerde düzenin bir dizayn olmadan doğal olarak şekillenmesi diye bilinen “kaosteorisi” tarafından yönetilmektedir. Bir peniye ne dersiniz? Ona baktığımızda düzen ve organizasyon var ama bilgi yok demek tuhaf olur. Herşeye karşın bu metal parçasının kendiliğinden mükemmel bir yuvarlaklığa gelmesi mümkün değildir. Harfler ve imgeler hem organizasyonu hem de bilgiyi net olarak  gösteriyor.

Güney Dakota’da tabiat güçlerine maruz kalan yumuşak kayaların aşınıp, geriye kalan sert kayaların eski amerikan başkanlarına benzer bir imgeye sahip olmaları!!.. Bu durum pek de olası değil! Dolayısıyla, esas soru şu: bilgi şans eseri mi oluşuyor? Bilgi içeren şeylerde ciddi bir organizasyon gözüküyor. Ama düzenden çok daha fazlası, hem de çok daha fazlası var.

Bilgi maddi değildir, soyuttur. Çünkü herzaman bilgiyi “yollayan” ve bir de bilgiyi “alan” vardır. Bilgiyi alan, gönderilen bilginin ardındaki mananın anlamını bir miktar çözme becerisine sahip olan, ve daha sonra da anlamlı ve yararlı bir amaca dönüştürendir..İletişim kurmak için, bilginin mutlaka bir göndericisi bir de alıcısı olması gerekir.

Örneğin bu yanıp sönen ışıkların bizce hiç bir anlamı yoktur, Peki eğer bunları tek bir hizada getirip ve renklendirirsek ne olur? Şimdi bunun bizi kırmızıda durmamızı ve yeşilde hareket etmemizi yöneten bir kod olduğunu fark ediyoruz. Bu yerleşmiş bilgi önemli ve hayatlarımızda büyük bir fark yaratmakta, bu bilgi olmadan yolculuklarımız kaotik ve tehlikeli olurdu.

Eğer bilgi (knowledge) “gönderilip alınıyorsa”, gördüğünüz gibi bu trafik ışığı gibi basit bir kod bile bilgi (enformasyon) olarak kabul edilebilir. Yaşayan sistemler içerisindeki bilgiyi konuşacağız. Ama öncelikle bilim adamların kullandığı 3 ana bilgi metodundan bahsedelim.

Birinci metod: Shannon Bilgisi
Shannon bilgisi sadece olasılığın matematiksel ölçümü ortaya koyar. Tıpkı zarı 100 kere atıp sonuçları yazmamız gibi… Bu rastgele bir bilgidir, işe yarayan bir bilgi değildir.

İkinci Kategori : Fonksiyonel Bilgi
İkinci kategoride hem pratik hemde işlevsel bilgi vardır. Bilgi kaynak tarafından gönderilir ve alıcı tarafından anlaşılır, anlamlandırılır ve kullanılır, tıpkı trafik ışıkları gibi. Böylece güvenli bir seyahat yapılır.

Son Kategori : Tarif / Reçete bilgisi
Tarifî bilgi bizim öncellikle üzerinde duracağımız bilgidir. Bu eğitici bilgidir ve bu bilgi ne gibi seçimler yapacağımızı  belirlemek için kullanılır. –hattâ daha önceden yapılmış seçimlerin kayıtlarına dayalı olarak birşeyin tarif veya reçete  olabilmesi için mesajı alanın alfabeyi, kodlamayı ve kurallara ilişkin bilgiye (knowledge) sahip olması gerekir.

Bu bilginin sonuçunda karar verir ve kararını uygular. Örneğin yazılım kodların neye benzediğini  hiç gördünüz mü? İlk bakışta rastgele karakterler karakterler gibi gözükür, ancak bu karakterlerin ne ifade ettiklerini bilirsen ve kodu çözecek bir sisteme sahipsen, bunları anladığınız gibi çok güçlü programlar da yaratabilirsin.
Bunu bir düşünün…

Anlamsız gibi gözüken 1ve 0 lar aslında bilgidir (information). Bilgi (knowledge) yorumlanmayı ve uygulanmayı beklemekte. Etrafımızda ne kadar çok bilgi olduğunu düşünmek bile muhteşem. New York şehri çok büyük ve kalabalık bir şehir. Trafik, insanlar, mesajlaşma ve ulaşım hatları… Ama bu büyük şehri canlı bir hücre ile karşılaştırdığımızda, New York yanında sönük kalır.

Hücre o kadar komplikedir ki bilim adamları hücre ile ilgili  henüz sadece yüzeysel anlamda adımlar atmışlardır. Ancak kısıtlı anlayışımıza rağmen bildiğimiz, basit bir hücrenin içindeki çalışma sistemi tek kelime ile olağanüstü. Bir hücre içi minyatür bir şehir gibi.

Her bir hücrede herkesin kendi küçük işi var. Eğer tüm trafik ışıkları bozulmaya karar verirse, o zaman sadece ışıkları tamir etmek gibi işler yok… Ayrıca trafik problemleri gibi suç problemleri gibi durumlar da var, ve bu tıpkı gitgide büyüyen şeylerin her kısımının bozulması gibi bir şey. Amino Asitler proteinleri inşa eden temel yapı taşlarıdır. Aminoasitler  hayatın en temel yapı taşlarıdır.

Organik bir molekül olan her bir amino asit, karboksilit asite ve aynı karbon atomuna bağlı amino grubuna sahiptir. Burada aynı kompozisyonda birbirine ayna olan iki amino asit var. Birine sağlak amino asit, diğerine de solak amino asit diyeceğiz..

Canlı organizmalar, şaşırtıcı şekilde, sol el amino asitlerini kullanır ve üretirler. Bilimadamları bunu açıklayamıyorlar. Amino asitler laboratuvarda üretildiğinde, eşit oranda sağlak ve solak amino asitler üremektedir. Canlı, yaşayan sistemlerin sadece solak amino asitleri üretmesi ve kullanması büyüleyici bir gizem oluşturmakta. Aynı oranda  büyüleyici olan bir başka şey de; amino asitlerin pek çok farklı fonksiyona sahip olmaları.

Özellikle en önemli fonksiyonlardan bir tanesi; protein yapı taşlarını oluşturmadaki rolleri.
Proteinler Amino asitlerin fonksiyonel çizgisel zincirleri Proteinler  lineer-doğrusal aminoasit zincirleridir. Her bir protein, eşsiz amino asit rezidü-kök diziliminin kimyasal olarak tarifidir. Tıpkı alfabenin harflerinin değişik şekilde dizildiğinde farklı kelimeler türemesi gibi amino asitlerin kodlamasında değişik dizilimler yapınca da çok farklı proteinler elde edilir.

En basit yaşam formunda bile binlerce amino asit vardır.
Proteinler organizmalar için gereklidir, ve yaşayan, canlı hücre içindeki hemen her  işlemde mevcuttur. Proteinlerin mekanik ve yapısal fonksiyonları vardır. Örneğin; kas ve hücre iskeletinde hücrenin şeklini muhafaza etmeye yardım ederlerlerken diğer proteinler de hücre sinyali, bağışıklık tepkileri, hücre adhezyonu-tutması ve hücresel yaşam döngüsünde önemlidir.

Özellikle “motor protein” adı ile adlandırılan bir protein, çeşitli hücresel yükleri taşır, enerjiyi üreten ve yakıta ihtiyacı olam mitokondriye gerekenleri  komşularından taşımak gibi… ayrıca hücre bölünmesi boyunca kormozomları ayırmak için çekme gücü de sağlarlar. Amino asitler hücrenin bir tarafından diğer tarafına bilgi taşıdıkları gibi organizmadaki diğer hücrelere de bilgi taşırlar.

Gördüğünüz gibi proteinlerdeki amino asitler olmadan bildiğimiz temel hücre yapıları var olamaz. Diğer önemli protein çeşidi Enzimlerdir. Enzimler kimyasal tepkimelerin hızını artıran proteinlerdir, özel cep alanları vardır, böylece kimyasal reaksiyonlara imkan tanırlar.

2000 in üzerinde Enzim vardır. Her biri kendisi değişmeden farklı bir kimyasal reaksiyona sebebiyet verir. Tespit edilmiştir ki enzimsiz en yavaş biolojik reaksiyon trilyon sene sürer. Aynı reaksion eğer enzim var ise saniyenin 100/1 inde meydana gelir. Oldukça etkileyici.

<b>Adenozin Trifosfat</b> diğer bir deyişle ATP, enzimin reaksiyona girmek için kullandığı enerji kaynağıdır. Canlı organizmalar tüm diğer proteinlerle beraber bu enzimleri de üretmeye gereksinim duyarlar. Bu proteinlerin nasıl yaratıldığını şimdi kısaca bir inceleyelim. Bu animasyon DNA’nın içine gömülmüş dijital bilginin (enformasyon) doğrudan protein sentezinde nasıl kullanıldığını gösteriyor.

Bu bir DNA çift zincirli sarmal yapısı, hücreyi her türlü işlemde yöneten dijital kodu içeriyor. Burada RNA polimerazı görüyoruz, bir protein kompleksi, DNA zincirinde aşağı doğrultuda yol alırken, zincir üzerinde ilerleyip, DNA’yı çözüyor ve onu transkripsiyona (yazılıma) hazırlıyor.

Polimerazın içinde orjinal talimatları içeren tek zincir kopyasını görüyoruz, uygun pozisyonu alıp büyüyen zincire ekleniyor. Durdurma kodu, protein spesifikasyonunun-özgüllemesinin sonunu işaretler, elçi RNA (mRNA) transkripti olarak bilinen bu kopya, polimeraza (çoğaltıcı enzim) erişir, ve ribozom adlı iki kısımlı-başlı kimyasal üretim makinesine doğru yol alır.

mRNA ribozoma doğru yol alırken, tRNA molekülleri birleşme-üretme işlemine hazırlık için spesifik aminoasitlere bağlanırlar. mRNA (mesajcı RNA) transkripti (yazılımı) ribozomdan geçerken, translasyon-dönüşüm süreci başlıyor.

Elçi RNA’da (mRNA) şifrelenmiş talimatları şablon olarak kullanan transfer RNA (tRNA) molekülü, protein zinciri yaratırken amino asitlere karşılık gelen, onlara uyan bellirli baz dizisi dizer. Bu zincir ribozomdan ayrılırken, proteini “şaperon-refaktçi” adlı makara şeklindeki bir mekanizma ile koruyan,  vaktinden önce oluşan -premature- katlanmaları önleyen şaperonlarla (refakatçilerle) birleşirler.

Bu mekanizma, işlemini yerine getirebilmek için proteinin gerekli şekilde katlanmasına yardımcı olur. Şeporinlerin bu işlemi nasıl gerçekleştirdikleri zor anlaşılır olsa da proteinin tasarlanmış işlevini yerine getirebilmesi için doğru katlanmasının gerekli olduğunu biliyoruz. Protein tamamlandığında, işlevini yerine getirebilmesi için sitoplazmaya girer.

Gördüğünüz üzere, protein sentezi vucudumuzda her saniye oluşan şaşırtıcı bir işlemdir. Şimdi şunu anlayın… Ribozomlar RNA ve proetinlerden meydana gelirler. Dolayısıyla, ribozomlar kendi ürettikleri salt proteinlerden meydana gelirler. aslında 150 mevcut protein bir araya gelip sadece bir protein meydana getirir.

İşin özünde protein üretmek için protein gerekir. Tavuk ve yumurta senaryosu burada da devam ediyor. Her hücrede birbiri ile iletişimde olan binlerce ya da milyonlarca karşılıklı etkileşen bilgisayar var. Onlar bilgiyi okuyor ve bir bileşenden diğer bileşene bilgiyi aktarıyorlar. Hücre içinde farklı işletim sistemleri ve çeşitli öğeleriyle farklı programlama dilleri mevcut Herhangi bir bilgisayarda ne işlevler varsa hücrelerde de var.

Bilgisayarın öncülüğünü yapan ve Microsoftu kuran Bill Gates bir keresinde şöyle demiştir: “ İnsan DNAsı
tıpkı bir bilgisayar programı gibidir ancak bizim şimdiye kadar  yarattığımız herhangi bir yazılım programından çok ama çok daha gelişmişidir.” Bu sözün içeriği oldukça derin ve tartışmaya açıktır.

Mr. Gates, sanki hücrelerdeki şeyleri bilgiye ve DNA’yı da bir çeşit yazılıma benzetiyor. Çoğumuz, bilgisayarı, internete erişimi için ya da bir arkadaşa mail atmak için kullandığımız bir şey olduğunu düşünürüz. Ancak bu, elektronik bilgisayara örnektir. Biz ayrıca mekanik ve biyolojik bilgisayarlara da sahibiz.

Herhangi bir işlevsel bilgisayar için gerekli ve yeterli parçalar şunlardır: data depolaması için hafıza, datayı işleme sokmak için talimatları içeren işletilebilir bir program, talimatları yürütücek bir işlemci ve anlamlı bir output üretme becerisi. Hücrelerin pek çok parçası gerçek biyolojik bilgisayar parçalarıdır, elektronik bilgisayar parçalarına eşdeğerlerdir.

Örneğin DNA ve RNA reçetelendirilmiş bilgiyi ya da algoritmaları tutar, proteinler ise data’yı tutmaya, işlemeye veya transfer etmeye yararlar. Proteinler, ribozom bilgisayar sistemi işlemlerinin dönüşümü ile oluşan çıktılardır. Bilim adamları “interactum” adı ile bilinen bir şey daha  buldular. Bu olağanüstü dinamik iletişim ağı hücre tarafından iç iletişim için kullanılır.

Bu sanki hücre interneti gibi bir şey, DNA, RNA ve proteinler sürekli iletişim halindedir. Aynı zamanda biliyoruz ki tüm vucudumuzda hücreden hücreye de bilgi aktarımı vardır.. Yani Mr. Gates’in sözleri ne kadar isabetli? 2010’da ünlü biyolog Creg Venter ve ekibi, daha önce başardıkları insan genom diziliminin belirlemesini aşan bir çalışma yaparak inanılmaz bir başarı gösterdiler.

Onlar, bir organizmalar için bir seri uygulama programı olan bilgisayar tasarımlı senetetik olarak üretilen ilk  genomu yarattılar. 1 milyon harflik genetik koddan oluşan bu yapay DNA, bilgisayar sistemi tarafından okunup, deşifre edilip, hedef hücrenin çekirdeğinde işleme kondu.

Çok şükür ki, bu biyolojik bilgisayarlar artık daha fazla teorik olmayacaklar. Onlar deneysel olarak doğrulanmışlardır. Biyolog Creg Venter bir ropörtajında: “Hayat, bir bilgi işlemenin, bir yazılım işleminin sonuçudur” “Bizim genetik kodumuz bizim yazılımımızdır, ve hücrelerimiz sürekli dinamik olarak o genetik kodu okurlar.”

300 sene önce hücreler keşfedildiğinde, hücrenin yapısının çok basit olduğu düşünülmüştü. Elektron ve
Proton mikroskoplarının bulunması ile yaşamın inceliklerini daha iyi anladık. Bir hücre, binlerce hattâ
milyonlarca işlemcili, ve milyarlarca bit (0 veya 1) bilgi ile inanılmaz etkili ve iyi bir ağ bilgisayar sistemidir. Hücreler tüm canlı organizmaların işlevsel ve yapısal parçalarıdırlar. Bakteri gibi bazı organizmalar,
tek bir hücre içeren  “tekhücreli”dirler.

İnsan gibi diğer organizmalar ise pek çok hücreye sahip “çoklu hücreliler”dir. Yetişkin bir insanda tahmini 100 trilyon hücre bulunmaktadır. Ve her bir hücre kendi içinde harika bir aleme sahiptir. Besinleri alır, onları enerjiye dönüştürür, değişik işlevler gösterir ve gerektiğinde kendini çoğaltır. Hattâ daha da şaşırtıcı olan; her bir hücrenin her bir aktiviteyi yerine getirmek için gerekli tüm talimatlarla dolu olması.

Hücre nasıl çalışıyor hadi gelin yakından bir bakalım….

ÖKARYOTİK HÜCRE   (TÜM KARMAŞIK ORGANİZMALARIN TEMEL FONKSİYONEL BİRİMİ)

Gördüğümüz ilk şey hücre zarı daha çok bilgisayarınızdaki güvenlik duvarı yazılımına benzer. Zar, hücreye ait olan elemanlarını içeri alan ve diğer tüm elemenları geri çeviren protein kapı görevlilerine sahiptir. Bir kere bu zardan içeri girince organelleri yani hücrenin organlarını görürüz. Hücrenin bilgisayar kontrollü protein üretecileri olan ribozomlar, MRNA’ya bağlanarak onu şablon olarak kullanırlar. Ribozomlar, belirli bir protein oluşturmak için amino asittleri doğru bir dizilimle yerleştirirler. Bu işlemin adı translasyon (tercüme, çeviri) olarak bilinir.

Golgi aygıtı  “golgi aygıtı”nı görüyoruz buna yarıca “golgi beden” olarak da biliniyor. Hem bitki hemde hayvan hücrelerinde görülür. Bunlar proteinleri paketleyip depolarlar. Bir postane gibi proteinleri paketleyip, etiketler ve hücrenin çeşitli bölgelerine yollar. Bunlar sisterna (bir vücut sıvısı içinde depo görevini gören boşluk), zarların bitiştirdiği kümelerden oluşur.

Her bir sisterna  düz ve yuvarlak bir zardan oluşur, ana işlevleri proteinleri değiştirmektir. Aynı zamanda hücre etrafındaki lipidlerin taşınmasını ve lizozomların oluşmasını sağlar.

Lizozomlar
Lizozomlar küresel organellerdir. Bu küçük organaller, hücredeki tüm çöpleri ve hücre atıklarını atacak asit hidrolazları ve ezimleri içerirler. Lizozomun etrafındaki hücre zarı sindirim enzimlerinin, atıkları parçalaması ve atması için gerekli olan 4.5 ph’da çalışmasına izin verir. Çünkü lizozomlar olmadan hücre atıklarla dolar ve  sonunda da kendini yok edebilir.

Mitokondri
Mitokondri, hücrenin enerji üreten diğer bir elektrik santralidir. ATP olarak bilinen Adenozin Trifosfat hücre enerjisinin çoğunu üretir. Mitokondri enerji üretimi dışında sinyal gönderir, hücre  ayrıştırmaları, hücre ölümü, hücre döngüsü yönetimi, hücre büyümesi işlerini yapar.

Çekirdek
Çekirdek hücrenin kontrol merkezidir. Burada hücrenin diğer elementlerini oluşturmak için gerekli bilgiyi içeren DNA vardır. Tıpkı bir bilgisayarın ana kartı gibi, parçalarını kontrol eder. Çekirdek, hücrede büyümeyi, metabolizmayı, hücre üretmesini yönetir.

DNA, RNA, ATP, enzimler ve diğer proteinler hayat için gereklidir. Bunlardan biri olmasa veya işlemini tam gerine getiremese hayat olmazdı. Bu, birçok cevapsız soruyu da beraberinde getiriyor. Cansız bir madde nasıl olur da bütün canlı organizmalar için gerekli olan donanım ve yazılımı oluşturur?
Nasıl oldu da doğa, her hücredeki binlerce bilgisayar arasında iletişim ve koordinasyonu sağlayacak protokolü oluşturdu?

Bu tarz sorular bilimadamları arasında ilginç fikir tartışmalarına yol açıyor. Yaşamın varlığının tamamen doğal bir açıklaması olduğunu düşünenler,  böylesine gelişmiş  bilgi kaynaklarını yaratan mekanizmaları bulmak için uğraşıyorlar. Her halükarda hayatın varlığı bir sır ve eleştirel düşünceyi de harekete geçiren, fikir tartışmaları için heyecan verici bir başlık.

Hücreiçi bilginin nasıl kullanıldığını daha iyi anlamak için DNA nedir ve nasıl çalışır, buna bakalım. DNA, bütün canlı organizmanın gelişmesi ve işlemesi için gerekli olan genetik talimatları kendinde bulunduran moleküldür.

DeoksiriboNükleik Asit veya DNA Uzun bir nükleotid polimeridir(ardışık,çoğuz). Her bir nükleotid, bir fosfat gruba ve bir de baz grubuna sahip olan deoksiriboz şeker molekülüdür. Nucleotidler DNA’nın belkemiğini oluşturmak için birbirlerine kenetlenirler. İkinci DNA dizilimi birincisi ile birleşir ve ikili bir sarmal oluşturur.

DNA diziliminde kullanılan A,C,G,T harfleri ile kodlanan bu dört baz; A(Adenin), C(Sitozin), G(Guanin), T(Timin).
Tıpkı Bay Gates’in yazılımdaki koda benzer bir şekilde, bu 4 bazın tüm dizilimleri, bilinen tüm canlı organizmaların gelişimi ve fonksiyonunda kullanılan  genetik talimat kodlarını oluşturur. Düzene girdikten sonra bu bilgi genleri oluşturur. Ve genler hepimizin bildiği gibi hayatın öğeleri için bir reçetedir.

Genler, hücreyi inşa etmek, devamlılığını sağlamak ve organize etmek için gerekli olan tüm bilgiyi ihtiva ederler. Aynı zamanda genetik bilgi  geçişleri ile yeni nesilleri oluşturur. İnsan DNA’sında takribi 20-25 bin gen vardır. Takribi 3 milyar eşleşmiş baz kodu vardır. Eğer insan vücudundaki DNA’lar birbiri ucuna eklenselerdi, 30 milyar mil uzunluğunda olurlardı.

Bu Dünya ve güneş arasında 320 kere gidip gelme mesafesidir. Gende hem genin ne yapması gerektiği bilgisini içeren kodlama sırası hem de genin ne zaman aktif olacağı bilgisini içeren kodsuz sıralama vardır. Genin %2 sinden azı protein kodlamaya yarar. Geri kalan % 98 işe yaramaz, çöp DNA diye düşünülürken şimdilerde ne işe yaradığı araştırılıyor. Kimyasal olarak DNA ve vücudumun hücreleri aynıdır. Sinek, portakal, hipopotam ve filde de aynı kimyasallar vardır.

Yaşayan bütün canlı türlerinde aynıdır. Özel olması DNA’nın bilgi içeriğinden kaynaklanıyor. Kimyası aynı olmakla beraber, o kimyanın içine yerleşmiş olan bilgi çok çok farklı. Benim gibi moleküler biyologların karşısında onlara meydan okuyan şey bu bilginin ne demek olduğunu anlamaktır. Gen aktif olduğunda, kodlama sırası transkripsiyon denen işlemle kopyalanır. Bu işlemde RNA denen mesajcı veya mRNA denen gen bilgisinin kopyası üretilir.

mRNA genetik koda ulaştığında üç bin aminoasit uzunluğunda bir proteinden üretilir. Nasıl olur da, mesajcı RNA bir kod okuyucu proteine ihtiyaç duyarken aynı zamanda o protein de üretilmek için mesajcı RNA’ya ihtiyaç duysun. Her ikisinin de düzenli işlemesi için gerekli olan anlamlı bilgi ile tamamen aynı zamanda her ikisi de var olmuş olabilirler mi?

Gördüğünüz gibi, bu karmaşık organik lisanın özüne gelindiğinde çözülmemiş çok sır var. Proteinlerin proteinleri oluşturması beni büyülüyor aslında DNA molekülünde oluşmuş proteinler de var. Bunlar şablon ve taslaklar. DNA’yı oluşturan proteinleri kodlayan protein sıraları var. Dolayısıyla, üretim planının bu şablona-taslağa ihtiyacı vardır, ve şablon da aslında DNA’yı üretmek için üretim planının yapılmasına ihtiyacı vardır.
Dolayısıyla, hangisi önce gelmiş? DNA’yı meydana getiren proteinler mi yoksa proteinleri meydana getiren DNA mı? DNA bir kere tek  sarmallı bir parça olarak organize oldu mu, ardından proteinlerin karmaşık hiyerarşik yapısı etrafında bükülür, sarmalanır. Buna kromozom denir.

İnsan genomunda 23 çift kromozom vardır. Genomda bir organizmanın diğerine geçirebileceği bütün genetik özellikler vardır. Çevremizi incelersek varlıkta çok çeşitli genomlar olduğunu görebiliriz. Çok özel ve olağanüstü organizmalar yaratırlar. Bedeniniz daimi olarak çok yoğun bir şekilde çalışıyor gözükebilir. Zaten öyle de!:)
Canlı organizmalar tüm yaşamları boyunca , “hücre yinelenmesi” diye adlandırlan bir yolla devamlı olarak yeni hücreler üretirler. Bunun nasıl olduğuna bakalım. Öncelikle DNA çift sarmalıyla başlıyoruz.

Helikazlar-moleküler motorlar, kimyasal enerji olan ATPyi kullanarak, bazlar arasındaki hidrojen bağını birbirinden ayırıp, iki sarmallı DNA sarmalını açıp tek sarmal haline getirirler. Bu işlem hem şeritlerin çoğalmasında hem de tamir edilmesinde uygulanır. Tek şerit DNA açılıp ölçülse 6 ft (182,88 cm) uzunluktadır. Halbuki gözle görülemeyen bir hücreye sığmıştır. Dikkat çekici bir şekilde bu sarmallar birbirine dolanmadan ayrılır ve çoğalırlar.

Daha sonra bu şeritler enzim bazlı bilgisayar tarafından kopyalanılarak, herbirinin birebir aynısının çifti oluşturulur. Hücre bölünmesi esnasında, hücre bileşenlerinin çiftlerinin oluşması ve tekrar paketlenmesi için otuzdan fazla protein çeşidi gereklidir. Bu küçük ve komplike hücreden hayat oluşur Bütün canlı organizmalar tek bir hücre ile başlar.

Hücre bölünmesi gerçekleştikçe, çoklu hücre yapısına sahip organizmalar oluştuğunu görürüz. kendi bedenimizi düşündüğümüzde, epiderma (cilt tabakası), kalp, akciğer, iskelet yapısı, kaslar, sinir sistemi, sindirim sistemi, üreme sistemi, bağışıklık sistemi ve beyin gibi her bir grup amacı doğrultusunda birarada çalışarak yaklaşık olarak 100 trilyon hücreden oluşan insan bedeni dediğimiz bu mükemmel mekanizmayı meydana getirir.
Hayatın bu karmaşık düzenine, güzelliğine ve zerafetine hayran kalmamak mümkün değildir. Etrafımıza baktığımızda bitki ve hayvan türlerinin çeşitliliği ile karşılaşırız, bu çeşitliliğin ve tüm bu yaşamların oluşabilmesi  için ne kadar bilgi ve organizasyon gerekli olduğu düşüncesi nefesimizi keser. Bitki ve hayvan turlerinin hepsi tek bir hücreden türemiştir ve hayret verici şekilde bu tek hücreden kendilerine ait benzersiz programları olan 250 farklı hücre tipi elde edilir.

Bir kaç istisna dışında hücrelerin her biri bir çekirdek ve genoma sahiptir. (genom: bir organizmanın kromozomlarinda bulunan genetik şifrelerinin tamamı) ve bu genom tüm hücrelerde aynıdır. Yani, genomunun bu yapısını düşündüğümüzde; kendilerine özel gen işlev programları olan bu benzersiz hücrelerin tek bir hücreden yaratılmış olması, hayret verici şekilde karmaşıktir.

Biz, genlerin işlev programını yöneten genomdaki bilgiyi daha yeni yeni anlamaya başlıyoruz. Biz hücre ve işlevi hakkında çok şey biliyoruz ama iç işleyişi hakkında çok az bilgiye sahibiz. Bilim adamlari hücre ve DNA`sı hakkında sürekli yeni bilgiler ve veriler keşfediyorlar. Bu şekilde bilgimiz arttıkça, tek bir hücrenin gerçekte ne kadar karmaşık olduğunu daha iyi kavrıyoruz. Bu harukulade minyatür yapıyı düşündükçe hayrete düşüyoruz.

Bu basit hücre zaman içinde dünyadaki elementlerden evrimleşmiş olabilir mi? Bunun, doğal olarak oluşması mümkün mü? Bu soruyu ilk soran biz değiliz ve bu cevabı zor bir soru. Bilgi bilimi alanında, oluşum olasılıklarını tanımlamamıza ve anlamamıza yardım eden kurallar vardır. Bu soruyu cevaplamak için öncelikle olasılık terimlerini tanımlamamız gerekir.

OLASILIK
OLASI SONUÇLAR ARASINDAN BELİRLİ BIR SONUCUN MEYDANA GELME İHTİMALİ
Olasılık ile ilgili önemli bir dizi terim vardır. Bu terimleri daha önce duymuş ve yanlış anlamış olabilirsiniz. Bu terimler; mümkün, uygulanabilir, olası, uygulanamaz ve imkansızdir. bu terimleri tam anlamıyla anlamadan hayatın oluşumu ile ilgili doğru bir karara varmak mümkün değildir. Ve bu terimler anlaşılmadığında, insanlar bir spekulasyona bilimsel gerçek olarak inanabilirler.

Başlayalım. Mümkün terimi bilimde sıfır harici bir ihtimaldir. Basit anlamda mümkün, olayın gerçekleşebileceği anlamına gelir. Ancak bu terim, sadece bilim tarafından doğru olduğu gösterildiğinde kullanılmalidir. Zarın kırık gelmesi (kenarı üzerinde kalması) eğer mümkün olduğu gösterilmemişse bilimsel olarak doğru bir ifade olmaz.
Bilimadamları, yaygın olarak mümkün terimini yanlış bir şekilde fikir yürütme yerine kullanıyorlar. İlk bakışta, kelime oyunu gibi gözükse de bu farklılıklar bilimin ne olduğunu tanımlamaktadırlar. Eğer kişi mümkün terimini kullanıyorsa, bilimi kanıt göstererek yaptığı savı doğrulaması gerekir. Uygulanabilir terimi de bilim ilkeleri dahilinde doğrulanması gerektiğinden mümkün terimine benzer.

Eğer bir sonuç uygulanabilir ise; yapılabilir veya yürütülebilir olduğu anlamına gelir. Uygulanamaz terimini kullandığımızda o işin pratik ya da kullanışlı olmadığını ifade etmiş oluruz. Bu durum, uygulanabilme ya da işleme alınma imkanı yoktur demek değildir. Gerçekleşme olasılığı en az yüzde elli olan bir sonuç, olası terimi ile ifade edilir. Örnek olarak bir çift zar attığımızda toplamın altıdan yuksek olması olasıdır. Neden?

Çünkü zar atıldığında mümkün olan 36 farklı sonuçun 21 adeti altıdan daha büyük bir toplam verir. Bu da, zarların toplamının altıdan yüksek olma olasılığı olan yüzde elliden fazla olan 0.583 olasılığa karşılık gelir. Eğer toplum daha iyi eğitilmiş olarak, olası teriminin bilimsel anlamını  ve mümkün teriminin tam olarak ne ifade ettiğini kavrarsa, bu durum bilimadamlarının kendi beyanlarını yaparken daha gayretli ve doğru olmaya sevk eder. İmkansiz terimi, gerçekleşme ihtimalinin sıfır olduğunu ifade eder.

Ancak olasılık aşırı küçük olduğunda da, bu durum operasyonel olarak da imkansız veya uygulanamaz olarak kabul edilir. Yani, mümkün olma olasılığı sıfırdan büyüktür, ancak uygulanabilme açısından imkansız olarak kabul edilir. Bir şey operasyonel yönden imkansız olsa bile teknik yönden imkan dahilinde olabilir.
Teorik olarak mümkün olabileceğini düşünerek bazı bilimadamları sonsuz varsayıma dayalı senaryoları kanıtlamaya çalışmışlar, ve olma olasılığı olan bir şeyin mutlaka olmuş olması gerektiğine dair toplumu ikna etmeyi denemişlerdir. Tanınmış biyolog George Wall bu duruma mükemmel bir örnek verir. Kendisine hayatın oluşumu sorulduğunda şöyle cevap vermiştir:

“Her ne kadar bir olayı olasılıksız olarak görsek bile, gerekli zaman verildiğinde kesinlikle en azından bir kere gerçekleşecektir. Zaman ortamın kahramanıdır. Yeterli zaman verildiğinde, imkansız mümkün olur. Mümkün olasıya döner. Olası neredeyse kesin olur. Kişi sadece beklemelidir. Zaman kendi içinde mucizeler yaratır.” Umarız ki, gelecek nesiller bu tür kelime oyunlarına karşı hassas bir farkındalık geliştirirler ve olasılık içeren açıklamalar ile hiç bir şekilde bilimsel olmayan, spekülasyonlar arasındaki farkı ayıracak şekilde eleştirisel düşünme yetilerini kullanırlar.

Bu videoyu seyrediyor olmanız sizin ve eğitmeninizin bilimin gerçek anlamını kavramaya ve eleştirisel düşünmeye değer verdiğinizi gösterir. Siz etrafınızdaki dünyayı anlamak için güzel bir şekilde sorular soruyorsunuz herşeyin olabilirligi ve işlemesine dair tek bir mümkün olan açıklamayı kabul etmiyorsunuz.
Farklı bakin: eleştirisel düşüncenizi geliştirerek, bütün seçenekleri gözonünde tutarak, kanıt beni nereye götürüyor diye düşünüp en iyi açıklamayı bulmaya çalışın. Basit bir hücrenin yönetilmeyen doğal süreçinde evrime uğrama olasılığı nedir? Tek bir proteinin doğal süreç sonuçu oluşma olasılığı 10 üstü 164 de 1 dir. Bu 10 ve arkasından gelen 164 adet sıfır demek oluyor.

Bu sayı epey büyüktür. Yaşamın  basit bir hücreden doğal sürecinde ortaya çıkma olasılığı 10 üstü 340 milyonda 1 dir. Bu düşünülemez bile. Burada bunun ne demek olduğunu anlatan bir örneğimiz var.
Burada bir kum tanesi var. Bu tür bir kasede yaklaşık 1 milyon kum tanesi vardır. Burada 1.80 m derinliğinde 9m çapında bir yüzme havuzunu doldurmak için 1 milyon yarım bardak kuma ihtiyaç vardır. 22 mil uzunluğunda ve 12 mil eninde olan Nevadadaki Tahoe gölünü doldurmak için bu tip 1 milyar adet kum havuzuna ihtiyaç vardır. Başladığımız kum tanesini bulabileceğinizi düşünebiliyor musunuz? Daha bitmedi.

Dünyanın tüm hacmini doldurmak için 1 milyar Tahoe Gölüne ihtiyaç vardır. Bu şekilde kumla doldurulmuş dünyada ilk başladığımız kum tanesini bulma olasılığı 10 üstü 30 da 1 dir. Güneşi kumla doldurmak için 100 milyon dünyaya, güneş sistemimizi doldurmak için ise 1 trilyon güneşe ihtiyaç vardır. Bir kubik ışık yılını doldurmak için ise 10 trilyon güneş sistemine, samanyolu galaksisini doldurmak için 100 trilyon kubik ışık yılına, ve son olarak gözlemlenebilen evreni doldurmak için ise 10 milyar samanyolu galaksisine…

Bu çok fazla kum demektir. Gözlemlenebilen evrenin tümü içinden, ilk başdaki kum tanesini rastgele seçme olasılığımız 10 üstü 96 da 1`dir. Bu olasılık, proteinin doğal süreç içinde oluşma ihtimali olan 10 üstü 164 de 1`den ve hayatın doğal süreç içinde oluşma ihtimali olan 10 üstü 340 milyonda 1`den hala çok daha yuksektir. Anlamaya başladınız mı?

Bilimadamları genellikle 10 üstü 70 de 1 olma olasılığındaki bir şeyi operasyonel anlamda imkansız olarak nitelendirirler; bu arada bu hesap hücrenin içinde muhafaza edilen bilginin hücrenin bütün operasyonlarını yönettiğini de dikkate almaz. Bu tahmin, sadece herhangi bir yaşam birimi oluşturabilecek kimyasalların birleşim şansıdır. Yani, yaşamın oluşturulması ve sürdürülebilmesi için gerekli olan bilginin tekrarlanma şansı, bildiğimiz herşeyden astronomik şekilde daha küçüktür. Ve bu sadece tek bir organizma.

Milyonlarca karmaşık organizmanin yönlendirilmeyen doğal bir süreç sonuçu ortaya çıkması ne anlama geldiğini düşünelim. Bilimsel bilgiye göre bu olasılık operasyonel olarak imkansız kabul edilecek kadar küçüktür. Bütün bunları bilerek, yaşamın ve türlerin kimyasal ve biyolojik evrimlerden oluştuğunu açıklayan popüler senaryolar tek bir açıklama şeklinde dünya çapında hala öğretilmeli midir? Düşüncem odur ki; zihnimizi başka açıklamaların mümkünlüğüne açmıyoruz.

Şimdi öğrenmiş olmamız gereken en basit kavram, eğer gözlemler ve bilgiler test edilen teori ile çakışırsa, teorinin düzeltilmesi ya da terkedilmesi gereğidir. Ne yazik ki, bu durum zamanımızın gözde oluşum modellerine karşı uygulanmıyor. Bunun yerine, bir çok bilimadamı bilgileri alıp evrim teorisine uydurmaya çalışıyor. Fakat bu bilimin doğru uygulanması mıdır?

Bilimsel çerçevede, bilgiyi kavramak ve geliştirilen her türlü senaryonun bilimin prensiplerini ihlal etmemesi sağlamak için eleştirisel düşünce gerekir. Çok sık olarak bilimadamları bilginin fiziki işleyiş aracılığı ile üretildigine inanırlar ve bu kesinlikle gerçek değildir. Fonksiyonel bilgiler sadece fiziksel özelliklerden üretilemez.

FONKSİYONEL BİLGİNİN SADECE FİZİKSEL ETKİLEŞİMDEN ORTAYA CIKTIĞI HİÇ BİR ZAMAN GÖZLEMLENMEMİŞTİR

Bir zamanlar Sigmund Freud hatadan hataya giderken bütün gerçekler keşfedilir demişti. Tarihi incelediğimizde, bilimdeki düşünce evrimi bize sürekli hatırlatılır. Dünyanın düz olduğu ve kainatın ortasında yer aldığı ya da hücrenin hayatın en basit parçası olduğu gibi düşüncelere baktığımızda; bu teorilerin zamanında anlamlı olarak görülmüş olsa da, bunların tamamen yanlış olduğunu keşfetmiş durumdayız. Yaşadığımız bu dünya hakkında daha çok sey öğrendikçe, onun işleyişinin karmaşıklığını öğrenmeye başlıyoruz. Daha fazla araştırma yaptıkça hücre konusunun daha da karmaşık olduğu görülüyor.

Bilgileri biraraya topladıkça, bilimadamları, öğrenciler ve meslektaşlar olarak bilimi hakettiği doğruluk, bütünlük ve eleştirisel incelenme seviyesine getirmek bize bağlıdır. Eğer bilime desteksiz ve peşin hükümle yaklaşırsak, yapmaya calıştığımız şey hiç bir şekilde bilimin gerceğini yansıtmayacaktır.

Kabul edilmiş dogmalardan uzaklaşarak kanıtları tetkik etmek bilimin güzelliğidir. Teorinin kendisini bilimin kuralları dahilinde kanıtlaması gerekir; verilen teorinin aksini ispat etmek bize bağlı değildir.

Eğer bir teori bunu gerçekleştiremez ise rededilmeli ve daha fazla bilgi için araştırmalıyız ki, Sigmund Freud`un dediği gibi bütün gerceği keşfedebilelim. Kimya ve fiziğin bilinen kanunları dahilinde bakıldığında yaşamın evrimleşmiş olma olasılığı operasyonel olarak imkansızdır. Bilginin kanunlarını gözonüne aldığımızda, bu ihtimal artık imkansız hale gelir.

Ne kadar çok zaman tanınsa da genel kabul görmüş anlamlı bilgi hiçlikten ortaya çıkamaz. Ve biz bunu idrak etmedikçe hayatın oluşumunu keşfedemeyeceğiz. Bilime ve hayatın programlanmasına dair bu muhteşem yolculukta bana katıldığınız için çok teşekkürler. Eleştirisel düşüncenin genişlemekte olan topluluğuna katılmayave sizi hakkıyla kanıtları incelemeye davet ediyorum.

Bir dahaki sefere kadar.

 

KURÂN`I NEDEN ANLAMIYORUZ 
Bundan önceki yazımda, varlığın özü ve hakikati olan “bilgi”den söz etmiştim. Bu, bazılarınca “edinilen bilgi”, İngilizcesiyle “knowledge” olarak algılanmış… Oysa bizim anlatmak istediğimiz “bilgi” kelimesi İngilizcede “data” olarak anlatılan, “anlam oluşturan veri” mânâsınaydı…
tamamı

 

SALÂVAT VE AYNA NÖRONLAR
Enzimlerin dahi “can“lı ve “bilgi“li olduğunu hayretle fark ettik!… Her hücredeki binlerce enzimin her birinin özel görevi olduğunu şaşkınlıkla izlemeye başladık… Örneğin, DNA`yı kesen enzimler var. Bunlar DNA`daki belli dizilimleri tanıyor, oraya bağlanıyor ve bir makas gibi DNA sarmalını o noktadan ikiye ayırıyorlar… DNA`daki “bilgi“, proteinde bir “action“a dönüşmüş oluyor… İşte böylece, DNA`daki “bilgi” enzimde “can” olarak ortaya nasıl çıkıyorsa; enzimlerden oluşan vücutta da, daha farklı bir düzeyde “Can” ortaya çıkıyor!… “Bilgi-can“ı izliyoruz derin düşüncelere dalarak!…
tamamı