Shtesa A

Bashkëpunim i një skuadre për jetën

Jeta nuk do të mund të ekzistonte mbi tokë pa bashkëpunimin e skuadrës së proteinave e të molekulave të acidit nukleik (ADN ose ARN) brenda një qelize të gjallë. Le të rishikojmë shkurtimisht disa nga hollësitë e atij bashkëpunimi magjepsës molekular, sepse këto hollësi janë arsyeja përse shumë njerëz e kanë të vështirë të besojnë se qelizat e gjalla u shfaqën rastësisht.

Duke shqyrtuar nga afër trupin njerëzor, deri në qelizat tona mikroskopike e madje edhe në brendësi të tyre, ne zbulojmë se jemi të përbërë kryesisht nga molekulat proteinike. Shumica prej këtyre janë të përbëra nga aminoacide që janë vendosur në shirita ngjashëm fjongove, të cilat përkulen dhe përdridhen në forma të ndryshme. Disa aminoacide mbështillen në sfera, ndërsa të tjerat kanë formën e fletave të fizarmonikës.

Disa proteina veprojnë me molekulat lipidike për të formuar membranën qelizore. Të tjera ndihmojnë duke transportuar oksigjenin nga mushkëritë nëpër pjesën tjetër të trupit tonë. Disa proteina veprojnë si enzima (katalizatorë) për të tretur ushqimin që hamë, duke shpërbërë proteinat e ushqimit në aminoacide. Këto janë vetëm disa nga mijëra detyrat që kryejnë proteinat. Do të ishit korrektë po të thoshit se proteinat janë punëtoret e jetës, pa to jeta nuk do të ekzistonte. Proteinat, nga ana tjetër, nuk do të ekzistonin po të mos ishte për lidhjen e tyre me ADN-në. Por çfarë është ADN-ja? Ç’formë ka ajo? Si lidhet ajo me proteinat? Shkencëtarë të shquar kanë fituar çmime Nobel për zbulimin e përgjigjeve të këtyre pyetjeve. Megjithatë, ne nuk duhet të jemi medoemos biologë të përparuar për të kuptuar faktet thelbësore mbi proteinat.

Molekula mbizotëruese

Molekulat janë përbërë në një masë të gjerë nga proteinat, kështu që, për të mbajtur gjallë qelizat, për të formuar qeliza të reja dhe për të lehtësuar reaksionet kimike brenda qelizave nevojiten vazhdimisht proteina të reja. Udhëzimet e duhura për të prodhuar proteina përmbahen në molekulat e ADN-së (acidi dezoksiribonukleik). Për të kuptuar më mirë se si prodhohet proteina, hidhini një vështrim më nga afër ADN-së.

Molekula e ADN-së gjendet në bërthamën e qelizës. Përveç mbajtjes së informacioneve të nevojshme për prodhimin e proteinave, ADN-ja depoziton dhe transmeton informacionin gjenetik nga një brez qelizash në tjetrin. Forma e molekulës së ADN-së i ngjan një shkalle litari të përdredhur (e përcaktuar «helikë e dyfishtë»). Secili prej dy litarëve në shkallën e ADN-së konsiston në një numër kolosal njësish më të vogla që quhen nukleotide, të cilat ekzistojnë në një nga këto katër lloje: adenina (A), guanina (G), citozina (C) dhe timina (T). Me këtë «alfabet» të ADN-së, një çift shkronjash, A me T ose G me C, formojnë një shkallëz në shkallën helikoidale të dyfishtë. Kjo shkallë përmban mijëra gjene, njësitë bazë të trashëgimisë.

Një gjen përmban të gjithë informacionin e duhur për të ndërtuar një proteinë. Segmenti i shkronjave në gjen formon një mesazh të koduar, ose një projekt të hollësishëm i cili tregon se çfarë lloj proteine duhet ndërtuar. Kështu, ADN-ja me të gjitha nënnjësitë e saj, është molekula mbizotëruese e jetës. Pa udhëzimet e saj të koduara proteinat e ndryshme nuk do të mund të ekzistonin, e kështu as jeta nuk do të ekzistonte.

Ndërmjetësit

Megjithatë, meqenëse projekti për ndërtimin e proteinës është i depozituar në bërthamën e qelizës dhe kantieri për të ndërtuar proteinat është jashtë bërthamës, duhet ndihmë për të marrë projektin e koduar nga bërthama e për ta çuar në «kantierin e ndërtimit». Molekulat e ARN-së (acidi ribonukleik) sigurojnë këtë ndihmë. Molekulat e ARN-së janë kimikisht të ngjashme me ato të ADN-së dhe për të bërë punën nevojiten disa forma të ARN-së. Le t’i hedhim një sy më nga afër këtyre proceseve jashtëzakonisht komplekse të formimit të proteinave tona jetësore me ndihmën e ARN-ve.

Puna fillon në bërthamën e qelizës, ku një segment i shkallës ADN hapet. Kjo i lejon shkronjat e ARN-së të lidhen me shkronjat e ekspozuara të ADN-së të njërit prej litarëve të ADN-së. Një enzimë lëviz përgjatë shkronjave të ARN-së për t’i bashkuar ato në një litar. Kështu, shkronjat e ADN-së transkriptohen në shkronja të ARN-së, duke formuar atë që ju mund ta quani një dialekt ADN-je. Zinxhiri i sapoformuar i ARN-së ndahet dhe molekula e ADN-së mbyllet përsëri.

Pas modifikimit të mëtejshëm, ky lloj i veçantë, ARN-ja mesazhere, është gati. Ajo del nga bërthama dhe drejtohet për në kantierin e prodhimit të proteinave, ku shkronjat e ARN-së deshifrohen. Çdo vendosje tri shkronjash të ARN-së formon një «fjalë», e cila mund të përkthehet në një aminoacid të caktuar. Një formë tjetër e ARN-së e kërkon atë aminoacid, e kap atë me anë të një enzime dhe e mbart për në «kantierin e ndërtimit». Ndërkohë që fraza e ARN-së është duke u lexuar e duke u përkthyer, prodhohet një varg në rritje aminoacidesh. Ky varg përdridhet e mblidhet në një formë unike, duke çuar në formimin e një lloj proteine. E në trupin tonë mund të ketë fare mirë mbi 50.000 lloje proteinash.

Edhe ky proces i mbështjelljes së proteinës është domethënës. Në vitin 1996, shkencëtarët përreth botës «të pajisur me programet e tyre më të mira kompjuterike, konkurruan për të zgjidhur një nga problemet më të ndërlikuara në biologji: si ka mundësi që një proteinë e vetme, e përbërë nga një varg i gjatë aminoacidesh, mbështillet në një formë të ndërlikuar që përcakton rolin që luan ajo në jetë. . . . Rezultati, i thënë në mënyrë të përmbledhur, ishte ky: kompjuterët humbën dhe proteinat fituan. . . . Shkencëtarët kanë llogaritur se për një proteinë me përmasa mesatare, e përbërë nga 100 aminoacide, zgjidhja e problemit të mbështjelljes, duke provuar çdo mundësi, do të merrte 10²⁷ (një miliard miliard miliard) vite».​—The New York Times.

Kemi marrë në shqyrtim vetëm një përmbledhje se si formohet një proteinë, por ju mund ta shihni tashmë se çfarë procesi jashtëzakonisht i ndërlikuar që është. A keni ndonjë ide se sa kohë duhet për formimin e një zinxhiri prej 20 aminoacidesh? Rreth një sekondë! Dhe ky proces vazhdon në mënyrë të pandërprerë në qelizat tona trupore, që nga koka deri te këmbët e në çdo vend tjetër që ndodhet mes tyre.

Cila është pika? Duke qenë se në të përfshihen faktorë të tjerë, tepër shumë për t’u numëruar, bashkëpunimi në skuadër që nevojitet për të prodhuar e për të mbajtur jetën, të ngjall një admirim të thellë. Dhe termi «bashkëpunim» është i varfër për të përshkruar bashkëveprimin e përpiktë që kërkohet për të prodhuar një molekulë proteinike, meqenëse një proteinë ka nevojë për informacionin nga molekulat e ADN-së dhe ADN-ja ka nevojë për disa forma molekulash të specializuara ARN-je. Nuk mund të shpërfillim as enzimat e ndryshme, duke qenë se secila prej tyre kryen një rol të veçantë dhe jetësor. Ndërsa trupi ynë prodhon qeliza të reja, gjë që ndodh miliarda herë në ditë dhe pa drejtimin tonë të vetëdijshëm, ai kërkon kopje të të tre këtyre përbërësve: ADN, lloje të molekulës ARN dhe enzima. Ju mund ta kuptoni përse revista New Scientist komenton: «Hiq këdo nga të trija dhe jeta gradualisht pushon së funksionuari.» Ose arrijmë në këtë hap të mëtejshëm. Pa një skuadër të plotë e funksionuese, jeta nuk do të kishte filluar.

A është e arsyeshme të mendojmë që secili nga këta tre lojtarë skuadre molekulare lindi spontanisht në të njëjtën kohë, në të njëjtin vend dhe i sinkronizuar me kaq përpikmëri, saqë mundën të kombinoheshin për të bërë mrekullitë e tyre? Një enciklopedi (The New Encyclopædia Britannica) e pranon se shpjegimi i pranisë dhe i funksionimit të kësaj skuadre molekulare është «një problem kritik dhe i pazgjidhur në origjinën e jetës».

Ekziston, megjithatë, një shpjegim alternativ se si ka ardhur jeta në tokë. Shumë kanë arritur të besojnë se jeta ishte prodhim i kujdesshëm i një Projektuesi me inteligjencë të shkallës më të lartë.