HÜCEYRƏDƏKİ BƏNZƏRSİZ İSTEHSAL: ZÜLAL SİNTEZİ
Canlıların həyatında mühüm rol oynayan zülalların hüceyrə daxilində sintezi dünyadakı heç bir istehsal sistemi ilə müqayisə olunabilməyəcək qədər mürəkkəb, nizamlı və qüsursuzdur.
Bu mürəkkəb sintez sistemində heç bir səhvə yol verilə bilməz. Hər hansı mərhələdə yaranan bir çatışmazlıq, dərhal mühafizə nəzarət sistemi tərəfindən aradan qaldırılır. Bu qayda ilə, canlının həyatını təmin edən zülallar heç bir nöqsan olmadan lazımi vaxtda, lazımi yerdə və lazımi qaydada sintez edilir.
Zülalın sintezinin digər bir möcüzəli xüsusiyyəti də çox yüksək sürətlə yerinə yetirilməsidir. Məsələn, 100 amin turşusundan ibarət olan zülal molekulu E.coli bakteriyasının hüceyrəsi tərəfindən 5 saniyədə sintez edilir. Bu, elə bir sürətdir ki, dünyada heç bir səhvə yol vermədən bu sürətlə bütün istehsal prosesini başdan sonra qədər yerinə yetirəcək fabrik mövcud deyil. Bu sürət canlı üçün olduqca əhəmiyyətlidir, belə ki, hüceyrələrin yaşamlarını davam etdirməsi üçün hər dəqiqə çoxsaylı zülala ehtiyac yaranır.
Zülal sintezi zamanı isə bir çox zülal eyni anda fəaliyyət göstərir. Hüceyrə daxilində zülalın sintezi üçün lazımi bütün hissələr heç bir nöqsan olmadan bir yerdə işləyir. 80-dən çox ribosom zülalı, 20-dən çox amin turşusu barədə məlumat daşıyan molekullar, 12-dən çox köməkçi ferment, 100-dən çox yekun işləri görən fermentlər, 40-dan çox RNT molekulu olmaqla, təqribən 300 makromolekul bir-biriləri ilə uzlaşaraq zülalın sintezində iştirak edir.18 Böyük mühəndis qrupunun belə çətinliklə uzlaşdıra biləcəyi qüsursuz istehsal prosesi millimetrin mində biri qədər kiçik bir sahədə ondan dəfələrlə kiçik yüzlərcə molekulun gərgin fəaliyyəti nəticəsində həyatın davam etdirilməsini təmin edir. Bu istehsal prosesində iştirak edən molekullardan birinin belə çatışmaması bütün istehsal zəncirində nöqsanlar yaradır. Bu da zülalın sintezinin canlı orqanizmlərdəki “reduksiya oluna bilməyən mürəkkəb” quruluşa malik proseslərdən biri olduğunun sübutudur. Yəni belə bir sistemin içindən bir hissə belə çıxarılarsa, bütün quruluş dağılar. Məsələn, sadəcə sintez prosesini yekunlaşdıran və sintez edilən yeni zülalı azad edən elementin (zülalın) olmaması zülal sintezinin balansını pozmaq üçün kifayətdir. Bu cür planlaşdırılmış şəkildə və toplu şüurla hərəkət edərək özünü biruzə verən mövcudiyyət yalnız Allahın yaratması ilə mümkündür.
Hər bir mərhələsi böyük diqqət, plan və ağılla təşkil edilən bu yaradılış möcüzəsində iştirak edən bəzi heyrət doğuran təfsilatlar barədə aşağıdakı abzaslarda oxuya bilərsiz.
Lakin bu proseslərin təsvirini oxumağa başlamamışdan əvvəl çox vacib bir həqiqəti xatırlatmaq yerinə düşər. Növbəti səhifələrdə oxuyacağınız sintez prosesinin elementləri hüceyrə daxilində yerləşən orqaniodlər və molekullardır. Bu molekulların quruluşunu daha dəqiq tədqiq etdiyimiz zaman onlardan daha kiçik olan amin turşuları ilə rastlaşırıq və onların da əsası şüursuz və cansız atomlardan təşkil edilmişdir. Karbon, hidrogen, oksigen, azot kimi atomların birləşməsi ilə əmələ gələn bu qruplar, onlardan gözlənilməyən bir ağıl və şüurla insanların yerinə yetirə bilməyəcəyi prosesləri həyata keçirirlər.
Lakin şüursuz atomların şüurlu hərəkət etməsini təmin edən, atomları həmin sahə üzrə professorlardan daha uğurlu fəaliyyətini təmin edən nədir? Beləliklə, sonrakı abzaslarda bu müvəffəqiyyətin cansız, şüursuz atomların və molekulların özlərinə aid olmadığı, bütün bu varlıqların göydən yerə qədər hər şeyi idarə edən Allahın qüdrəti ilə hərəkət etdiyinin izahı veriləcək.
Sintez başlayır: ilk siqnal
Orqanizmdə zülala tələbat yarandığı zaman belə tələbat haqqında məlumat sintezin həyata keçiriləcəyi hüceyrələrin nüvələrində yerləşən DNT molekuluna çatdırılır. Burada diqqət edilməli mühüm bir məqam var; orqanizmdə hər hansı zülala tələbatın olduğu zaman özləri də zülal olan məlumat daşıyıcıları hara gedəcəklərini bilərək bütün orqanizmdə lazımi yeri taparaq, tələb barədə məlumatı düzgün yerə, düzgün şəkildə çatdıra bilir. Bu məlumat mübadiləsini təmin edən zülal, özünə görə qaranlıq bir dəhliz olan orqanizmin içində yolunu azmadan tapır, daşıdığı məlumatı itirmədən və ya hər hansı hissəsini zədələmədən lazımı yerə çatdırır. Bu, o deməkdir ki, hər bir iştirakçı daşıdığı vəzifədən xəbərdardır.
Hüceyrə nüvəsinə gələn məlumat bir sıra mürəkkəb və son dərəcə mütəşəkkil bir prosesdən sonra zülala çevrilir. Zülala olan tələbin orqanizmdəki 100 trilyon hüceyrə arasından seçilərək düzgün hüceyrəyə çatdırılması, məlumatı alan hüceyrənin ondan nəyin tələb olunduğunu başa düşərək dərhal işə başlaması və qüsursuz nəticənin alınması insanda heyranlıq oyadan hadisələrdir. Çünki burada bəhs olunan şüur, ağıl, bilik və iradə sahibi insanlardan ibarət bir qrup deyil, fosfor, karbon, yağ kimi maddələrdən təşkil edilən şüursuz və gözlə belə görünməyəcək qədər kiçik varlıqlardır. Bu molekulların tək başlarına xəbər vermə, anlama və müəyyən etmə kimi qabiliyyətləri və iradələri yoxdur. Bütün molekullar kimi onlar da Allahın onlara verdiyi xüsusi forma və ilham ilə hərəkət edərək belə şüurlu davranışlar göstərirlər.
Təlimatın alınmasından sonra ilk iş, sintezi tələb olunan zülalla bağlı məlumatın DNT-dən alınmasıdır.
Və sifariş verilir
Orqanizmdə müəyyən funksiyaları yerinə yetirən zülallara aid məlumatlar hüceyrə nüvəsində yerləşən DNT molekulunda saxlanılır. Yəni bir zülalın sintez ediləcəyi zaman bu zülalla bağlı məlumatlar DNT-dən alınır. Lakin bunun üçün DNT-nin tələb olunan zülal haqqındakı məlumatı tam və düzgün şəkildə başa düşməsi və düzgün məlumatı verməsi gərəkdir. Bu, bir kimyaçının sintez zamanı ona lazım olacaq xam maddələri və sintezi həyata keçirmək üçün lazım olan bütün texniki məlumatları səlahiyyətli yerdən tələb etməsinə bənzəyir... Bir kimyaçı bunu qarşısındakı şəxs və ya qurumdan yazılı şəkildə və ya şifahi olaraq tələb edə bilər; beləliklə, DNT-dən bir zülalın formulunu tələb etmək üçün xüsusi bir dildən istifadə edilir. Bu dilin 4 hərfdən ibarət olan bir əlifbası var.
DNT molekulu 4 fərqli nukleotidin fərqli sıralama ilə bir-birinin ardınca düzülməsindən əmələ gəlir. Bu dörd fərqli nukleotid sahib olduqları molekulların adlarıyla adlanırlar; A (Adenin), G (Guanin), C (Citosin) və T (Timin). Bu molekulların düzülüşləri canlı orqanizmin istifadə edəcəyi bütün zülallarının necə olmasına dair məlumatı təşkil edir. Yəni hər bir insanın hüceyrələrindəki DNT-də özünə aid səciyyəvi xüsusiyyətləri yaradan zülallar barədə məlumat 4 hərfli xüsusi bir əlifba ilə yazılmışdır və bu məlumatlar bir kitabxana dolusu ensiklopediyaya yerləşəcək qədər çoxdur.
Millimetrin mində birindən daha kiçik bir yerdə belə cildlərlə ensiklopediyaya yerləşə bilən məlumatın şifrələnməsi fövqəltəbii bir hadisədir. Bu məlumat yazılı hala salındıqda, hər biri 500 səhifəlik 1000 ensiklopediya uzunluğunda olacaqdır. Bu böyüklüyündə əsər isə bu günə qədər hələ yazılmamışdır. Bu kodlaşma dünyada məşhur Britannika ensiklopediyasından 20 dəfə uzundur. Bugünkü günümüzdə məlumatın yaddaşda saxlanılması üçün çox yüksək həcmli kompyuter çipləri düzəldilmişdir. Hal-hazırda fərqli şifrələmə sistemləri ilə bu həcmi artırmaq üçün çox yüksək maliyyə vəsaiti tələb edən əməliyyatlar həyata keçirilir. Lakin DNT molekulunda zülal məlumatlarının şifrələnməsi dünyada istehsal edilmiş heç bir texnologiya ilə müqayisə edilə bilməyəcək üstün bir bacarıqla yaradılmışdır. Belə ki, yerləşdiyi yerdə maksimum şifrələnmə həcminə sahibdir. Belə qüsursuz bir məlumatın yaddaşda saxlama sisteminin təsadüfən meydana gəldiyini demək isə böyük məntiqi pozuntudur.
Hüceyrə daxilindəki proseslərin xətasız yerinə yetirilməsi, ehtiyacın düzgün şəkildə qarşılanması, qısaca olaraq hüceyrənin yaşaya bilməsi üçün düzgün zülalın sintezi böyük əhəmiyyət daşıyır. Bu səbəbdən, hansı zülalın sintez edilməsinin lazım olduğu barədə məlumat alındıqdan sonra DNT-dən düzgün məlumat seçilərək alınmalıdır. Bəs bu seçimi kim edəcək?
Həyat üçün vacib olan sintez prosesini həyata keçirmək üçün lazımi xam maddə illərlə təhsil aldıqdan sonra çoxillik elmi təcrübəyə sahib olan, ixtisaslaşmış, ağıllı, təcrübəli, görmə və eşitmə qabiliyyəti olan bir alim deyil, şüursuz atomların birləşməsindən əmələ gəlmiş bir molekuldur. Bu həyati əhəmiyyət kəsb edən seçmə əməliyyatını yerinə yetirən, yenə mükəmməl bir quruluşa sahib bir zülal olan RNT polimeraza fermentidir. Bu fermentin icra etdiyi iş olduqca mürəkkəbdir. Hər şeydən əvvəl, 3 milyard hərfdən ibarət olan DNT molekulunun içindən sintez ediləcək zülalla bağlı lazımlı hərfləri seçmək lazımdır. Polimeraz fermentinin 3 milyard hərfdən ibarət olan DNT molekulunun içindən bir neçə sətirlik bir məlumatı taparaq üzə çıxarması 1000 cildlik bir ensiklopediyanın hər hansı bir səhifəsində təlimatsız bir neçə sətirlik yazını tapmağa bənzəyir.
Bu, üzərində düşünülməsi vacib olan bir məsələdir. Göründüyü kimi, insan DNT-sində yerləşən məlumatların oxunması üçün dünya səviyyəsində həyata keçirilən İnsan Genomu Layihəsi (Human Genom Project) çərçivəsində, dünyanın yüzlərlə ən qabaqcıl elm xadimləri ən təkmilləşmiş və ən yüksək texnologiyaya ilə təmin edilmiş laboratoriyalarda 10 ildir gecə-gündüz işləyərək DNT-dəki məlumatın bir hissəsini oxuya bilmişlər. Bundan əlavə, böyük bir hissəsini sadəcə oxuya biliblər, hansı hərflərin hansı zülal və ya gen üçün istifadə edildiyini hələ də müəyyən etmək mümkün olmamışdır. Buna baxmayaraq, insan orqanizmində 100 trilyon hüceyrənin içində, hər an trilyonlarla RNT polimeraz fermenti DNT-dəki məlumatı əvvəldən axıra qədər oxuyur və bundan başqa da özündən tələb edilən məlumatı heç bir əksik olmadan, səhvsiz və qüsursuz şəkildə çıxarıb verə bilir. Belə böyük sürət, bacarıq, ağıl, bilik, axtarış qabiliyyəti, şüur tələb edən funksiyanı yerinə yetirən isə şüursuz atomların bir yerə toplaşması ilə əmələ gələn bir molekuldur. Təkamülçülərin belə bir sistemin ildırımların, titrəyişlərin nəticəsində əmələ gəldiyini iddia etmələri olduqca heyrətamiz hadisədir.
Polimeraz fermentinin sintez ediləcək zülalla bağlı məlumatı DNT molekulu üzərində tapdıqdan sonra daha da vacib bir funksiya meydana gəlir. İndi isə vacib olan şüur və bacarıq əlaməti göstərməli, bu məlumatı sintez olunan yerə gedə biləcək qaydada üzünü çıxarmalıdır.
Sifarişin nüsxəsi çıxarılır (transkripsiya)
Sifariş edilən məlumatın, yəni DNT-dən alınan məlumatın düzgün nüsxələnməsi çox vacibdir. Çünki sintez zamanı istifadə ediləcək bütün məlumatlar bu sifariş edilən məlumatdan oxunur. Həmin sifariş edilmiş məlumatın nüsxələnməsi zamanı meydana gələ biləcək bir səhv belə canlı üçün ölümcül ola bilər. Məsələn, qanda toxumalara oksigen daşıyan hemoqlobin zülalını təşkil edən amin turşusu zəncirində 600 amin turşusundan bir dənəsi belə yerini dəyişərsə, bu, hemoqlobinin tamam başqa bir quruluşa malik olmasına və öz funksiyasını yerinə yetirə bilməməsi ilə nəticələnər. Bu qaydada pozulmuş hemoqlobinlər oksigeni daşıya bilmədiklərinə görə, talassemiya kimi tanıdığımız ölümcül xəstəlik ortaya çıxa bilər.
Nüsxələmə prosesinin başlaması üçün çox mühüm bir maneə aşılmalıdır. DNT molekulunun spiralvari pillələrə oxşayan bir-birinə dolanmış qolları nüsxələmə prosesi üçün ayrılmalıdırlar. Bu ayrılma prosesində yenə RNT polimeraz fermenti fəaliyyət göstərir. RNT polimeraz şifrələnəcək genin başlanğıcından 35 hərf əvvələ bağlanaraq bir-birinə dolanan pillələr formasında olan DNT-nin pillələrini zəncirbənd açırmış kimi açır. Bu açılma çox sürətlə həyata keçirilir. Belə ki, belə sürət DNT-nin isinməsinə səbəb ola, bununla da yanma təhlükəsi yarada bilər. Lakin bu sistem elə nöqsansız qurulmuşdur ki, bu təhlükə də nəzərə alınmışdır. Qabaqcadan alınan bir sıra tədbir sayəsində yanma təhlükəsi aradan qaldırılır; xüsusi bir ferment, yarana biləcək təhlükədən xəbərdar olmuş kimi DNT-nin açılmış spiralının iki ucundan tutaraq sürtünmənin qarşısını alır. Və yenə də xüsusi fermentlər DNT-nin açılması müddətində onların bir-birinə dolaşmasının qarşısını alır. Bu fermentlər olmazsa, “məlumat RNT-si” adlandırılan sifarişin nüsxələnməsi mümkün olmazdı. Belə ki, zəncirbənd kimi açılan DNT spiralının qolları nüsxələmə prosesi başlanmadan yenidən bir-birinə dolana bilər və sürtünməyə görə isə DNT-nin strukturu pozula bilər. Göründüyü kimi, hər mərhələdə onlarla ferment və zülal iştirak edir və hamısı bir-biri ilə tam uyğunluq içində öz funksiyalarını yerinə yetirirlər.
Bu məqamda aşağıdakıları bir daha xatırlatmaqda fayda var: bu məlumatları oxuyarkən yadda saxlamaq lazımdır ki, bütün bunları yerinə yetirən şüursuz molekullardır. Ferment də, zülal da bu qəbildən olan molekullardır. Bu molekulların hər biri üstün bir elmlə və funksiyasını dərk etməklə təmin edilmiş kimi öz funksiyalarını yerinə yetirir.
Alınmış belə xüsusi tədbirdən sonra keçilməli daha bir neçə mərhələ var. Məsələn, istənilən zülalın amin turşularının düzülüşünə daxil olan məlumat böyük DNT molekulunun hər hansı hissəsində yerləşə bilər. Belə olan halda, müxtəlif yerlərdə yerləşən şifrələri nüsxələmək üçün polimeraz fermenti hansı işi görür? DNT-nin hissəsini qopara bilməz, ona lazım olmayan şifrələrdən yan keçə bilməz. Əgər düz xətt boyunca gedərsə, lazımsız məlumatları da nüsxələyər və tələb olunan zülal meydana gəlməz.
Bu məsələnin həlli üçün qeyri-adi şüur əks etdirən daha bir hadisə baş verir və DNT nüsxələmə prosesinə kömək etməli olduğunu bilirmiş kimi, bükülərək, lazım olmayan şifrə sırasını xaricə tərəf burur. Beləliklə, bir-birinin ardınca oxunmalı, lakin arada başqa şifrələr də olduğu üçün bir-birindən uzaq qalan şifrə sıralarının ucları bir-biriləri ilə birləşir. Beləliklə, nüsxələnməsi lazım olan şifrələr tək bir xətt üzərinə gəlmiş olur. Bu qaydada polimeraz fermenti sifarişi sintez ediləcək zülal üçün rahatlıqla nüsxələyə bilir.
Bəzən də lazım olmayan şifrələrin ələnməsi üçün başqa bir metoddan da istifadə edilir. Bu metodla RNT polimeraz fermenti lazımsız şifrələr də daxil olmaqla, geni əvvəldən axıra qədər nüsxələyir. Bundan sonra, hadisə yerinə gələn "spliceosome" fermentləri lazımsız şifrələri bir halqa şəklində bükür və atır. Bunun həyata keçməsi üçün bu fermentlər əllərindəki reseptlə DNT-dən nüsxələnən məlumatları müqayisə edib lazım olmayanları müəyyən etməlidirlər. Sizin əlinizə hərflərlə dolu ucsuz bucaqsız iki siyahı verilsə və onlardan lazımsızları müəyyən edib atmaq tələb edilsə, bu məqsədlə ikisini də diqqətlə oxuyub, sətir-sətir yoxlamaq lazım olar. Bunun üçün həm hərfləri tanımalı, həm tələb olunan məlumatın nə olduğunu bilməli, həm də nəyi nə üçün etdiyinizi bilməlisiz. Bu səbəbdən də hər hansı biologiya kitabında, ya da sənədli filmdə “seçir, bükür və atır“ kimi ifadələri insanları aldatmamalıdır. Çünki burada müqayisə edən, müəyyən edən, axtaran, bir-birindən ayıran, seçən, bükən və atan karbon, turşu və fosfat kimi cansız və şüursuz maddələrin birləşməsi ilə əmələ gələn beyni olmayan, görməyən, eşitməyən maddələrdir.
DNT-dən sifarişin nüsxələnməsi zamanı baş verən təəccüblü və qeyri-adi hadisələr bununla bitmir. Nüsxələməni kimsə dayandırmalıdır, əks halda, polimeraz fermenti geni əvvəldən axıra qədər nüsxələyər. Zülalı kodlaşdıran genin sonunda həmin genin başa çatdığını göstərən bir kodon var. (DNT-dəki şifrəni əmələ gətirən nukleotidlərin hər üçlük (triplet) qrupuna kodon deyilir). RNT polimeraz dayanma kodonuna çatanda nüsxələmə prosesinin dayandırılmasının lazım olduğunu başa düşür və üzərində zülal üçün lazım olan məlumatı daşıyan məlumat RNT-si ilə birgə DNT-dən ayrılır. Lakin bu nöqtədə yenə çox ehtiyatla davranılır. Belə ki, məlumat RNT-si hüceyrə nüvəsindən çıxıb sintezin gedəcəyi ribosoma gedənə qədər bir xeyli yol qət edəcəkdir. Bu müddət ərzində üzərində daşıdığı məlumata heç bir zərər gəlməməlidir. Bu səbəbdən də, o, hüceyrə nüvəsindən bəzi xüsusi fermentlərin mühafizəsi altında çıxır.
Kopyalanan məlumatın sintez mərkəzinə çatdırılması
Hüceyrədə zülal sintezi üçün lazım olan məlumatın DNT-də tapılmasından və nüsxələnməsindən sonra indi də bu məlumat zülalın sintez ediləcəyi fabrik olan ribosoma çatdırılmalıdır. Hər hüceyrədə mövcud olan bu orqanoidlər nüvədəki DNT-dən olduqca uzaqda və hüceyrənin bütün sitoplazmasında (hüceyrə möhtəviyyatında) dağılmış haldadırlar. Bu fabriklərə sintez barədə sifariş heç bir nöqsan olmadan sürətlə çatdırılmalıdır. Məlumat RNT-si (mRNT) yolunu çaşmadan və hüceyrənin içində olan bir çox orqanoid və molekul arasında heç tərəddüd etmədən ribosomu tapır. mRNT ribosomu tapanda xarici hissədən bir xətt şəklində ona birləşir. Bu qaydada, artıq sintez edilməsi tələb olunan amin turşusunun amin turşusu düzülüşünə aid məlumat sintez mərkəzinə düzgün şəkildə çatdırılmışdır. Bir zülalın sintez edilməsi üçün nüsxələnən mRNT nə etməli olduğunu, nə vaxt başlayıb nə vaxt bitməli olduğu barədə məlumatı da özündə daşıyır. Bilavasitə, bu təlimat ribosoma çatdıqda sintez ediləcək zülala lazım olan amin turşularının ribosoma gətirilməsi üçün hüceyrənin digər hissələrinə məlumatlar göndərilməyə başlanır.
Xam maddələr sintez mərkəzinə doğru yollanır
Beləliklə, zülal sintezindəki nöqsansız təşkilatçılıq möcüzələrindən biri də bu məqamda baş verir.
Zülalın məlumatlarını daşıyan məlumat RNT-si ribosoma yerləşdikdən sonra başqa bir RNT növü olan “nəqliyyat RNT” (nRNT) prosesə qatılır. Bu RNT molekulu da DNT-dəki məlumata görə xüsusi olaraq sintez edilir. Bu RNT-lər sadəcə olaraq zülal sintezində xam maddə olaraq istifadə ediləcək amin turşularını ribosoma daşımaq funksiyasını yerinə yetirdiyinə görə belə adlanırlar. Bu RNT-lər bir fabrikdəki istehsal üçün xam maddə daşıyan xüsusi nəqliyyat vasitələri kimidir. Amma bu xüsusi nəqliyyat RNT-lərinin nəqliyyat sistemində çox müxtəlif bir xüsusiyyəti var.
Bundan əvvəl bəhs etdiyimiz kimi, hər bir canlı orqanizmin hüceyrəsində 20 növ amin turşusu var. Həmin bu 20 növ amin turşusunun, yəni xam maddənin hər biri özünəməxsus bir nəqliyyat vasitəsi ilə daşınır. Amin turşularının özlərini daşıyacaq nRNT-ə bağlanmaları da bir sıra qarışıq proses nəticəsində həyata keçirilir. Hər amin turşusu növünü aktiv edən xüsusi bir ferment var. Eyni ferment həm amin turşusunu aktivləşdirir, həm də amin turşusunun nRNT-nə bağlanmasını təmin edir. Buna görə, ferment (aminoasil sintetaza) həm amin turşusuna, həm də nRNT-sinə bağlana bilmək üçün müvafiq quruluşa malik olmalıdır. Göründüyü kimi, hər mərhələdə bir biri ilə sıx bağlı olan bir çox proses və funksiya daşıyan bir sıra elementlər var. Bunlardan biri belə olmasa, canlı həyatına davam edə bilməyəcək qədər ziyan görəcəkdir. Məsələn, amin turşuları aktiv hala gətirən və nRNT-sinə bağlayan bu xüsusi fermentlər olmasa, zülal sintezi üçün lazımlı amin turşuları ribosomlara çatdırılmayacaq. Bilavasitə, bütün bu sistemin əvvəlcədən planlaşdırılması və ehtiyac duyulan materialların da müəyyən edilərək, bu sistemlə birgə yaradılmış olması gərəkir.
Ribosoma nRNT tərəfindən gətirilən hər amin turşusu mRNT-nin müəyyən etdiyi sintez xəttində müəyyənləşdirilmiş yerlərdə istifadə edilməlidir. Sintez boyunca bir amin turşusunun belə səhv yerləşdirilməsi zülalı yararsız bir molekul halına gətirməyə kifayət edər. Halbuki, bu proses bütün canlı hüceyrələrdə səhvsiz həyata keçirilir. Nəqliyyat funksiyasını yerinə yetirən hər bir nRNT gətirdiyi hər amin turşusunu sintez təlimatında müəyyən edilən yerə çatdırır və sintez zamanı əməliyyatın pozulmamasını təmin edir. Sintez təlimatı isə bilindiyi kimi, mRNT-də qeyd edilib. Bu şüursuz molekullarda görülən qüsursuz intizam anlayışı və şüurlu, məsuliyyət sahibi olduqlarını göstərən davranışlar hər birinin üstün ağıl və güc sahibi olan Allaha boyun əydiklərinin və Onun nəzarəti ilə hərəkət ettiklərinin nəzərəçarpan təcəssümüdür.
Sintezdən əvvəl yerinə yetirilməli tərcümə (translyasiya)
Artıq sifariş, yəni sintez ediləcək zülala aid məlumat və lazımlı xam maddələr hazırdır. Sifariş sintez prosesi zamanı bir xətt boyunca yerləşərək bütün maşınlara çatdırılmışdır. Həll edilməli daha bir problem var. Sintez barədə məlumat, yəni sifariş yuxarıda qeyd etdiyimiz qaydada DNT-də xüsusi bir dildə yazılmışdır. Və sintez xüsusi bir dildə yazılan bu məlumata uyğun olaraq həyata keçirilməlidir. Lakin xam maddə olaraq istifadə edilən amin turşularının düzülüşləri başqa dildədi. Qarşıya çıxan bu problemi belə ifadə edə bilərik. Sifarişdəki yazılı əmr DNT-ni təşkil edən şifrənin dilidir, yəni 4 hərfli bir əlifbadan ibarət olan xüsusi bir dillə yazılmışdır. Sintez ediləcək zülalların dili də 20 hərfli bir əlifbadan yaranan bir başqa dildir (zülalları təşkil edən amin turşuları 20 növ olduğu üçün). Məhz bu dilin fərqliliyi kimi, DNT-dən gələn sintez məlumatı amin turşularının başa düşəcəyi dil deyil. Nəticə olaraq, DNT-dən gələn məlumata hansı amin turşusunun uyğun gəldiyini başa düşmək üçün DNT-dəki dil digər dilə tərcümə edilməlidir.
Ribosom fabriki həyatın sağlam bir şəkildə davam etdirilməsi üçün bu problemi ən mükəmməl şəkildə həll edən bir mexanizm ilə təmin edilmişdir. Çıxış yolu olaraq sintez zamanı fabrikdə, yəni ribosomda iki müxtəlif dil arasındakı tərcüməni həyata keçirən bir tərcümə sistemi yaradılmışdır. Kodon-antikodon metodu olaraq adlandırılan bu tərcümə sistemi hal-hazırda ən son kompyuter mərkəzlərindən qat-qat üstün bir qaydada, sanki bu iki dil üzrə ixtisaslaşmış tərcüməçi kimi işləyir. DNT-nin xüsusi dili ilə yazılmış dörd hərfli zülal məlumatlarını 20 hərfdən ibarət zülal dilinə çevirir. Beləliklə, hansı amin turşularının yan-yana düzüləcəyini ifadə etmiş olur. Nəticədə də istənilən zülalın düzgün bir şəkildə sintez edilməsini təmin edir. Aşağıda təfsilatlarına yer verdiyimiz bu tərcümə prosesindəki xətasızlıq şübhə yoxdur ki, çox diqqətəlayiqdir. Bir hüceyrənin, bilavasitə canlıların yaşaması üçün lazım olan minlərlə zülalın sintezində ancaq bir və ya iki səhvə yol verilə bilər. İnsanlar tərəfindən istehsal edilən heç bir texnoloji cihaz və ya öz işində ən usta və ən diqqətli bir insan zülal kimi təxminən 200 romana bərabər bir yazını bu qədər sürətlə və qüsursuz tərcümə edib yaza bilməz.
Kodon-antikodon, yəni açar-qıfıl metodu
Bu metod sayəsində tərcümə sistemi amin turşularını birləşdirən sintez mərkəzinin heç bir xətaya yol verməməsini təmin edir. Ribosomdakı birləşdirmə mərkəzinə əvvəlcədən yerləşib sifariş məlumatını daşıyan mRNT ilə bir ucunda amin turşusu daşıyan nRNT açar-qıfıl kimi qarşı-qarşıya gəlirlər. mRNT-dəki hər üç hərf bir kodon, yəni bir qıfıl sayılır. nRNT-nin üçölçülü forması üstəgəl işarəsinə bənzəyir. Bu üstəgəl formasındakı quruluşun üst ucuna daşıdığı amin turşusu bağlıdır. Nəqliyyat RNT-nin bu qıfılını açabiləcək xassəyə malik olan alt ucu da bir anti-kodon, yəni bir açar olub onunla qarşılaşır. Ribosomun sintez üçün istifadə etdiyi bu xüsusi tərcümə sistemi hesabına zülallar heç bir qüsur olmadan bir zəncir kimi sintez olunur. Tərcümə sisteminin bu metodla bərabər ən yaxşı formada işləyə bilməsi üçün ribosom hər biri eyni uyğunluqla işləyən yüzdən artıq köməkçi molekuldan istifadə edir. Bu molekullar sintez yerinə göndərilən xüsusi RNT-lərdir və onların çoxu xüsusiləşdirilmiş zülallardır. Bu RNT-lərdən ən əsası məlumat RNT-nin ribosoma gətirdiyi sintez məlumatının daşıyan nəqliyyat RNT tərəfindən başa düşülməsini və başqa bir dildə oxunmasını təmin edən ribosom RNT-dir. Hazırlanan bu mexanizmlərin hər biri tərcümə prosesinin xətasız həyata keçirilməsi və nəticədə, düzgün zülalın sintez edilməsi üçün qüsursuz bir formada fəaliyyət göstərirlər.
Fabrikdə addım-addım
Sintezin ən vacib proseduru şübhəsiz ki, amin turşularının xətasız birləşmələrinin təmin edilməsidir. Bu birləşdirmə prosedurasını meydana gətirən hadisələri belə ümumiləşdirə bilərik:
Zülal sintezi zamanı həyata keçirilən bu hadisələrin müəyyən zaman fasiləsi ilə olması tələb edilmir. Eyni zamanda, bütün proseduralar heç bir nöqsan olmadan yüksək sürətlə yerinə yetirilə bilər. Məsələn, ümumilikdə mRNT-nin ipinin o biri ucu hələ DNT-yə bağlı olaraq sifarişi nüsxələməyə davam edərkən, bir yandan da tərcümə prosedurası davam edir. Hətta tək bir mRNT ipi müxtəlif nöqtələrdə sintezin başlanması üçün bir çox fərqli ribosoma, yəni fabrikə bağlana bilir və sifariş verməyə davam edə bilir. Eyni zamanda, hər bir ribosom eyni mRNT ipində sifarişi fərqli bir amin turşusu zənciri sintez edə bilir. Eyni şəkildə, zülallara aid sifarişlər mRNT tərəfindən, eyni anda DNT molekulunun birdən artıq bölgəsində nüsxələnə bilir. Son dərəcə kompleks və çox mərhələli bir proseduranı eyni anda bir neçə yerdə davam etdirə bimək böyük bir diqqət və bacarıq tələb edir. Bundan savayı, şərtdir ki, bir xətaya belə yol verilməsin. Ağıl və şüur sahibi bir insanın eyni anda neçə işə diqqətini cəmləməyini, eyni anda neçə məhsulun istehsalı ilə məşğul ola biləcəyini nəzərə alsaq, bir molekulun sahib olduğu üstün xassələr daha da yaxşı anlaşılar.
İndi bir az düşünək; yuxarıda qısa təsviri verilən bu sistem, təsadüfən meydana gəlmiş ola bilərmi? Yəni ola bilərmi ki, şüursuz milyonlarla atom birləşərək belə üstün şüur tələb edən bir sistemi planlaşdırıb, bunun üçün də təbii hadisələrin təsadüfən onlara uyğun olaraq bu sistemin formalaşmasını gözləsinlər? Bütün dünyadakı atomlar bir yerə toplansa və bu atom yığınına fiziki və kimyəvi istənilən cür əməliyyatlar aparılsa, şüursuz, bilgisiz, iradədən yoxsul atomların bu qədər qüsursuz bir təşkilatçılıq nümayiş etdirmələri qəti olaraq imkansızdır.
Bundan savayı, bu təşkilatçılıq bununla da bitmir. Çünki hələ son yoxlamalar aparılmamışdır. Sintez bitdikdən sonra ediləcək son prosedura əmələ gələn amin turşusu zəncirinin sıralanmasının və digər xüsusiyyətlərinin sintez edilməsi tələb edilən zülalın düzülüşünə uyğun olub-olmadığı yoxlamasının aparılmasıdır.
Keyfiyyət yoxlaması
Bundan əvvəl də qeyd etdiyimiz kimi, hüceyrələrin ehtiyacı olduğu zülallarda ən xırda xəta olduqda hüceyrə daxilində bir çox mexanizm yararsız hala düşür. Bu cür hüceyrə həyatını davam etdirə bilməz və hətta bir çox hallarda canlının özündə ciddi xəstəliklər meydana gəlir. Bu gün bir çox xəstəliyin irsi səbəblərdən qaynaqlandığı müəyyən edilmişdir və bunun səbəbi də bu mərhələlərin birində meydana gələn xətalardır. Hüceyrə və zülallar isə sanki bu əməliyyatların canlı üçün əhəmiyyətini bilirmiş kimi olduqca tələbkar davranırlar və sintez zamanı müəyyən mərhələlərdə onları bir daha yoxlayırlar.Tək bir zülalın sintezi zamanı aparılmalı yoxlama üçün bir çox ferment fəaliyyət göstərir. Bu fermentlər bir fabrikin keyfiyyət yoxlaması şöbəsi kimidir. Çünki hər bir ferment məhsul haqqında olduqca təfsilatlı məlumata sahib olmalı və sintezin hər mərhələsindən xəbərdar olmalıdır. Əks halda, meydana gələn məhsulu lazımı qaydada yoxlaya bilməz. Ən maraqlısı da budur ki, sintez edilən zülalın keyfiyyətini yoxlayanlar da zülallardır. Müstəqil şəkildə iradəsi olmayan atomlardan təşkil edilən bu molekulların özlərinin xassələrini belə bilmək və tanımaq imkanları yoxdur. Onsuz onlar da ancaq bu sistemin müntəzəm qaydada aparıldığı təqdirdə daim mövcud ola bilərlər. Elə isə şüursuz atomlardan əmələ gələn zülallar bu yoxlamanı necə apara bilirlər? Onların sahib olduqları ağıl, şüur, bilik və təşkilatçılığın əsl sahibi kimdir? Əlbəttə ki, bu sualların cavabı çox açıqdır. Hər bir atom Allahın onu yaratdığı quruluşa və formaya uyğun olaraq hərəkət etməkdədir.
Sifariş yerinə təhvil verilir
Bütün bu yoxlamalar tamamlandıqdan sonra artıq zülal istifadəyə hazırdır. Zülallar istifadə edilməli yerə doğru yola çıxacaq.
Sintezin bu mərhələsinə qədər olan layihə mühəndisliyi zülal istifadə yerinə çatdırılana qədər davam edir. Sintez edilən çox qiymətli zülal molekulları heç bir zərər görmədən istifadə yerinə çatdırılmalıdır. Amma necə?
Bu sualın cavabı hələ tam olaraq aydınlaşdırılmamışdır. Lakin, məlum olduğu qədər, bu müddət insanı heyrətləndirəcək qədər azdır.
Hüceyrə daxilində sintez edilən zülallar sintez edilib olduğu yerdə qalmır. Əks halda, daim sintez edən və sintez olunanların hərəkətsiz qaldığı bir sistem meydana gələrdi. Lakin canlı aləmdəki bütün digər sistemlərdə olduğu kimi, zülalın sintezində də nöqsansızlıq və qüsursuzluq hökm sürür. Nəticə etibarilə, sintez edilən zülal istifadə istifadə ediləcəyi zamana qədər depolanacağı lazımi yerə yenə xüsusi üsullarla daşınır. Məsələn, hüceyrə xaricinə göndəriləcək zülallar enerji istehal etmək funksiyasını daşıyan mitoxondrinə istifadə ediləcək zülallar, nüvədə istifadə ediləcək zülallar həmişə fərqli mexanizmlər vasitəsilə yerlərinə göndərilirlər. Zülalların istifadə yerlərinə nəqlində iştirak edən bu xüsusi mexanizmlər və yollar zülalların “hədəfi müəyyən etmə sistemləri” adlanır. Hansı zülalın hara gedəcəyini bilməsi özü özlüyündə bir möcüzə ikən, gedəcəyi yerə çatmaq üçün əlaqə vasitəsinin müəyyən edilməsi, qablaşdırılma, çatdırılma zamanı zədələnməməsi üçün fermentlər tərəfindən köməyin göstərilməsi daha da heyrətamiz bir haldır.
Bu mövzu üzərində uzun illər işləyən və elmi işləri ilə 1999-cu ildə Nobel mükafatına layiq görülən David Sabatini və Günter Blobel yeni sintez edilən zülalların öz hədəflərinə çata bilmələri üçün xüsusi bir amin turşusu düzülüşündən ibarət olan bir “siqnal düzülüşü”nü daşıdıqlarını və yerlərinə çatdırıldıqda isə bu siqnaldan ayrıldıqlarını böyük heyrət içində kəşf etdilər. Bu siqnal sayəsində hədəfə doğru yola çıxan zülalın yolda olduğu müddətdə daha çox köməyə ehtiyacı var. Yeni sintez edilmiş bir çox zülal hüceyrə daxilində bir çox molekulyar maşınla qarşılaşır. Bu maşınlardan bəziləri zülalı tutur və çatdırılmalı yerə aparır. Məsələn, endoplazmatik şəbəkə və holci aparatı zülalları gedəcəkləri yerə dəqər yönləndirən əsas orqanoidlərdir. Məsələn, garbagease zülalı sintez edildikdən sonra 0.00025 santimetrlik bir yol qət edir. Sitoplazmadan lizosoma doğru olan bu yolda təhlükəsizliyinin təmin edilməsi üçün çoxsaylı müxtəlif zülalın rolu vacibdir.
Oturduğunuz yerdə bütün hüceyrələrinizin eyni anda bütün bu işləri görərkən nə qədər məşğul olduqlarını bir anlıq düşünün. Tək bir hüceyrənin yüzlərlə maşından istifadə edərək həyata keçirdiyi bu sintezi trilyonlarca hüceyrəniz eyni anda icra etdiyi vaxt siz orqanizminizdə heç bir hərəkət hiss etmir və heç bir səs eşitmirsiz. Bundan əlavə, ümumiləşmiş formada izahının verilməsi səhifələrlə yer tutan, sözlə ifadə edildikdə isə saatlarla davam edən bu sintez prosesi sadəcə 10 saniyə və ya ən çoxu bir iki dəqiqə çəkir. Diqqət verilməli başqa bir nöqtə isə bu sistemin gözlə görünməyəcək qədər kiçik bir yerdə baş verməsidir. Canlı aləmin təsadüfən yaranan zülallardan meydana gəldiyi iddiasını bütün yaradılış həqiqətlərinə baxmayaraq, davam etdirməyə cəhd göstərən təkamülçü alimlər həqiqətdə isə bu qədər mürəkkəb bir yaradılış qarşısında təsadüfün heç bir mənası olmadığını bilirlər. Təkamülçü bioloq prof. Muammer Bilge, bir təsadüfə belə yer verməyəcək qədər mükəmməl işləyən bu sistem qarşısında təkamülçü çarəsizliyi belə ifadə etmişdir:
Bütün bu nəticələri lazımi qaydada təmin edə bilən, özü üçün təhlükə və itki yaratmayan, çıxılmaz yollara girməyən hüceyrədə, zülal sintezi sənayesi deyə bilərik ki, çox mükəmməl bir təşkilatçılıqla və qüsursuz bir uzaqgörənliklə fəaliyyət göstərir... Hüceyrədə bütün bunlar belə olur. Lakin bu necə alınır, necə tamamlanır? Hələ bunu tam olaraq heç kim dərk edə bilmir. Sadəcə olaraq, nəticələri görürük və nəticələri təmin edən mükəmməl təşkilatçılığın ancaq bəzi nöqtələrinin fərqini hiss edirik.
Təkamülçü alimlər apardıqları müşahidə və araşdırmalar zamanı qarşılaşdıqları qeyri-adi planlaşdırılma haqqında "çox mükəmməl bir təşkilatçılıq", “qüsursuz bir uzaqgörənlik” kimi ifadələrdən istifadə edirlər. Lakin bu mükəmməlliyin, qüsursuzluğun necə meydana gəldiyini öz nəzəriyyələri ilə izahını verə bilmirlər. Həqiqətən də, bunu özləri də dərk edirlər və bu səbəbdən də qeyri-adi hadisələrin necə meydana gəldiyini: “Hələlik bizə məlum deyil”, - deyərək, öz çarəsizliklilərini dilə gətirirlər. Halbuki, şüursuz atomların bu qədər mükəmməl bir sintez əməliyyatını yerinə yetirə bilməyəcəkləri açıq-aşkar ortadadır. Hər atomun Allahın ağlı, ilhamı və gücü ilə hərəkət etdiyi tam bir həqiqətdir.
Zülal sintezinin nümayiş etdirdiyi əhəmiyyətli həqiqət
Zülal sintezinin mərhələlərinə nəzər yetirsək, diqqətimizi çəkən mövzulardan biri tək bir zülal molekulunun sintezi üçün yüzlərlə müxtəlif zülal və fermentə ehtiyac duyulmasıdır. Bunlarla bərabər, yenə bir çox molekul və ion da hazır olmalıdır. Bəs onda ilk zülal necə əmələ gəlmişdir?
Məhz elə bu, təkamülçülərin ən vacib çıxılmaz nöqtəsidir. Təkamülçü bioloq Karli P. Haskinqs “American Scientist” jurnalında dərc edilən bir məqaləsində təkamülün bu çıxılmaz nöqtəsini belə ifadə etmişdir:
... Lakin biokimyəvi genetika sayəsində təkamüllə əlaqədar bir çox əhəmiyyətli sual hələ də cavablandırılmamışdır... Bütün canlılarda həm DNT cütləşməsi, həm də üzərindəki şifrələrin zülallara çevrilməsi olduqca spesifik və müvafiq fermentlər vasitəsilə həyata keçir. Eyni zamanda, bu ferment molekullarının quruluşları da tam olaraq bilavasitə DNT tərəfindən müəyyən edilir. Məhz elə bu həqiqət təkamüldə çox müəmmalı bir problemi ortaya çıxarır. Görəsən, təkamül məsələsində şifrənin özü və bu şifrənin içindən də zülalların sintezində lazım olan digər fermentlər birlikdəmi meydana gəlmişlər? Bu tərkiblərin qeyri-adi qarışıqlığı və sintez olunmaları üçün aralarında heç nöqsana yol verməyən bir uyğunlaşdırılmanın mütləq olmasını nəzərə alsaq, zaman uyğunlaşmasından söz açmaq çox cəfəng olar. Bu suala Darvinin fikirlərində deyil, başqa yerdə cavab axtarmalıyıq. Çünki müzakirə mövzusu olan vəziyyət xüsusi yaradılışı qabaqcadan müəyyən edən çox güclü bir dəlil meydana gətirir.
Bu alimlərin də qeyd etdiyi kimi, zülal sintezini təşkil etmək üçün hüceyrə daxilindəki bütün sistem birlikdə mövcud olmalıdır. Bu sistemin parçalarından biri belə əksik olduqda zülal sintez edilə bilməz və bu səbəbdən də yaşamağa davam edə bilməz. Təkamülçülər isə ilk olaraq zülalların, sonra da zülalların təsadüfi birləşmələri ilə hüceyrələri əmələ gətirdiklərini iddia edirlər. Lakin çox aydındır ki, bu parçalardan biri olmazsa, digəri qəti olaraq yarana bilməz. Bu isə Haskinqsin də etiraf etdiyi kimi, Allahın bütün canlıları bütün sistemləri ilə birlikdə yaratdığının açıq bir sübutudur. Allahın qüsursuz yaradılışı Quranda belə bildirilir: