Capítulo 6: Escherichia coli

A bactéria Esherichia coli é o organismo unicelular o mais completamente estudado no mundo. Como complexo é? O que foi precisado, idear isto e fazer isto? Quanto tempo seu genoma é (DNA-cadeia)? Quanta proteína e tRNA fazem seus ribosomo, suas fábricas de proteína, contêm? E como complexo suas enzimas são?

Poderia ser bem, que você, querido leitor, não entende alguns ou até mesmo a maioria dos detalhes técnicos. Mas não preocupa sobre isto. Até mesmo o microbiologicos dianteiro do mundial ainda saiba só um pouco sobre isto. Muito disto que eles ainda não entenderam nada. Isto mostrará para você o mais, quanto a célula minúscula sabe sobre ciência. E você pode se perguntar então: Por que esta bactéria sabe tudo destas coisas sobre físicas, química, e microbiologia?

Frederic C. Neidhardt, Universidade de Michigan, Ann Arbor, John L. Ingraham, Universidade de Califórnia Davis, e Moselio Schaechter, Universidade de Topetes, Boston, declara na Physiology of the Bacterial Cell (1990:14):

"O cromossomo completo, único de E. coli é conhecido, com precisão considerável, ser um circular, covalento molécula fechada, dobrar-encalhada de 4.720.000 pares de base (4.720 kilobase emparelha ou kbp para curto). Então seu peso molecular é cerca de 2,5·10⁹. E esticado fora, é muito tempo cerca de 1 mm. Como tal uma estrutura é organizada dentro de uma célula que é só 1/500º seu comprimento é uma história interessante.

"O que podem fazer 4,.20 kbp para uma célula? Recorde que o peso molecular comum de E. coli proteínas de são 40.000 e o peso molecular comum de um resíduo de aminoácido em proteína é 110. Então a proteína comum tem 364 aminoácidos. Porque leva que três nucleotide funda em DNA, especificar cada resíduo de aminoácido em uma proteína, o tamanho de gene comum em E. coli é cerca de 1.1 kbp... Correcções razoáveis para DNA que não codifica proteína conduzem um 'melhor suposição' de 3.800 possíveis genes de proteína-codificação."

Frederick R. Blattner e colegas de trabalho estudaram a sucessão de genoma completa de Escherichia coli K-12. Eles informam sobre os achados deles em Science, vol. 277, 5 1997 de setembro, pág., 1.453: Escherichia coli K-12 tem um comprimento de genoma de 4.639.221 pares de base. Escherichia coli é um componente importante da biosfera. Coloniza o mais baixo intestino de animais. E como um anaerobe de facultative, sobrevive, quando libertou ao ambiente natural, enquanto permitindo disseminação difundido a anfitriões novos. De quanta informação é precisada, pôr os pares básicos desta DNA-cadeia no lugar certo?

4.639.221 bp log 4 = 10^2,793,089 bit. De informação tanto é precisada, pôr os pares básicos de sua DNA-cadeia no lugar certo.

O Ribosomo: Seu RNA e Proteínas

O que descobriram os cientistas agora sobre o ribosomo da bactéria E. coli? Por que está lá? Como trabalha? E como complexo é?

James D. O Watson e colegas de trabalho: "Uma vez os aminoácidos adquiriram os adaptadores deles difundem aos ribosomo que poderiam ser considerados como fábricas de miniatura por fazer proteínas. A função principal delas é orientar o precursor de AA-tRNA entrante e o modelo RNA, de forma que o código genético pode ser lido com precisão. Ribosomo contêm superfícies específicas assim, aquela fita o modelo que RNA, os precursores de AA-tRNA, e o polipeptide crescente encadeiam em posições de stereoquímico satisfatórias.

Há cerca de 15.000 ribosomo dentro um rapidamente crescente. célula de E coli. Cada ribosomo tem um peso molecular de ligeiramente menos de 3 milhões de dalton. Junto os ribosomo consideram para sobre um-quarto da massa de célula bacteriana total. E consequentemente uma fracção muito considerável da síntese celular total é dedicada à tarefa de fazer ribosomo. Só uma cadeia de polipeptide pode ser formada de cada vez em um único ribosomo. Debaixo de condições óptimas, a produção de uma cadeia de 400 aminoácidos (peso molecular de cerca de 40.000) requer cerca de 10 segundos. A cadeia de polipeptide acabado é libertada então, e o ribosomo grátis pode ser usado para fazer outra proteína imediatamente.

"Todos os ribosomo são construídos de dois subunits, o subunidade maior que é cerca de duas vezes o tamanho do menor. Ambos o subunidades contêm RNA e proteína. Em ribosomo bacterianos, o RNA: relação de proteína é cerca de 2:1; em muitos outros organismos, é cerca de 1:1. Ambos o subunidades grande e pequeno contêm um número grande de proteínas diferentes. Trabalho intensivo foi terminado com as proteínas de ribosomal de E. coli.

"As 21S proteínas (S1 rotulado para S21) do menor (30SI) subunidade mostram uma variedade de tamanhos. Recentemente, tudo foram ordem, e ficou claro, que cada um está presente em só uma cópia por ribosomo. Igualmente, das 34L proteínas (toL34 de L1) no maior (50S) subunidade, a maioria só está uma vez presente em um determinado ribosomo." Watson J. D. et al. (1987:393).

"Em geral, o tamanho da proteína diminui com números crescentes. Quer dizer, S1 é a proteína maior (MW cerca de 60.000) e S21 é a proteína menor (MW cerca de 8.000) no 30S ribosomo, e L1 é a proteína maior (MW cerca de 25.000) e L34 a proteína menor (MW cerca de 5.000) no 50S ribosomo." (1987:394). - MW = peso molecular.

Ribosomal RNA, em três Tamanhos

O RNA no ribosomo entra em três tamanhos básicos. Como grande estas cadeias são? E quanto nucleotides têm eles?

James D. O Watson e colegas de trabalho: "São achadas duas moléculas de tRNA grandes e uma molécula de tRNA pequena em todo ribosomo bacteriano. Eles são componentes integrantes, e mRNA distinto, não pode ser removido sem o colapso completo da estrutura de ribosomo. A 16S molécula de rRNA, achada no subunidade de ribosomal menor, tem um comprimento de cadeia de 1.542 nucleotides. Considerando que a 23S molécula, um componente do subunidade de ribosomal maior, contém 2.904 nucleotides. Além, cada subunidade maior contém uma molécula de rRNA muito curta que sedimentos às 5S e tem 120 nucleotides. Todos o três tRNAs são único-encalhados e têm quantias desiguais de guanine e cytosine e de adenine e uracil.

"Apesar de destas interacções de RNA-RNA, nós somos ainda mesmos longe de entender, o que as centenas de nucleotides de não-par cada componente de rRNA estão fazendo. ... São transcritos os 16S, 23S, e 5S rRNAs naquela ordem em uma única 30S cópia de pre-tRNA de cerca de 6.500 nucleotides. ... No caso do pre-rRNA, é claramente vantajoso, incluir 16S, e 5S sucessões em uma única cópia, assegurar, aqueles números equivalentes das três moléculas estarão disponíveis para assembleia de ribosomo." (1987:395-400).

Mensageiro RNA

O que é mensageiro RNA? O que está fazendo na célula? E como complexo é?

James D. O Watson e colegas de trabalho: "Este RNA fitas reversíveis para a superfície do subunidade de ribosomal menor... Porque leva a mensagem genética do gene para as fábricas de ribosomal, este tipo particular de RNA é chamado mensageiro RNA (mRNA). Movendo pelo local de ribosomal de síntese de proteína, mRNA traz codons sucessivo em posição selecionar os precursores de AA-rRNA apropriados.

"Em contraste com moléculas de tRNA que têm pesos moleculares de cerca de 2,5·104 e para moléculas de rRNA que também definiram tamanhos (4·10⁴, 5·10⁵ e 10⁶ para 5S, 16S, e 23S, respectivamente), moléculas de mRNA grandemente variam em comprimento de cadeia e consequentemente em peso molecular. ... A maioria das cadeias de polipeptide contêm 100 ou mais aminoácidos. E assim a maioria das moléculas de mRNA tem que conter 100 x pelo menos 3 nucleotides (porque há três nucleotides em um codon). ... Em E. coli, então, que o mRNAs que codificam para polipeptides de média-tamanho de 300 a 500 aminoácidos normalmente contêm entre 1.000 e 2.000 nucleotides.

"Por exemplo, uma única molécula de mRNA codifica para as cinco enzimas específicas das que são precisadas para sintetizarem o triptofan de aminoácido. Foi recentemente completamente sequente. Contém cerca de 6.800 nucleotides, ou uma média de 1.400 nucleotides que codificam para cada enzima e suas regiões de intergenicos adjacentes." (1987:395, 404, 406).

"A maioria é conhecido sobre uma enzima chamado ribonuclease P (PNase P) que remove o 5´ nucleotides extra. ... Purificação de Rnase P conduziu à realização, que a enzima não é uma pura proteína. Bastante, é um não-covalent complexo de uma molécula de RNA pequena 377 resíduos desejam) e uma proteína pequena (MW cerca de 20.000). Reconstitução estuda, como também a identificação de mutantes em RNA e na proteína, mostrou, que ambos os componentes contribuem a Rnase actividade de P debaixo de condições fisiológicas." Watson, J. D. et al. (1987:402).

A Célula: Seu Conteúdo de Informação

Quanta informação contém uma célula bacteriana, como Escherichia coli, por exemplo? Em outro palavra: o que foi precisado, idear isto e fazer isto? As cadeias de DNA, RNA e proteína na célula estão como o texto escrito em um livro, com suas letras, orações, e capítulos. Nos deixe levar uma oração simples de um telegrama, como um exemplo:

I HAVE RECEIVED NOW THE BOOKS

(EU RECEBI OS LIVROS AGORA)

Quanta informação contém esta oração? O idioma inglês, com um alfabeto de 27 sinais (26 letras e 1 espaço vazio) tem 4.05 bit/letra (Gitt, W. 1986:64). Esta oração tem 24 letras e 5 teclas de espaço: 29 sinais em um alfabeto de 27 sinais. 29 x 4.05 bit/letra = 117.45 bit de informação estatística. - Quanta informação estatística terá esta oração, se nós lhes confundimos tudo?

WERHA VOIN EKN VBEOC IESD OTE

A oração, com seus 29 sinais, ainda contém uma informação estatística de 117,45 bit. Mas não significa nada mais. Assim nós temos que perguntar agora para nós mesmos: de quanta informação é precisada, pôr os 29 sinais desta oração na ordem certa? Em outro palavra: o que é suas alternativas de sucessão? - 29 sinais log 27 = 41,5 = 10⁴¹. Isto significa: 10⁴¹ sim/nenhuma decisão (ou alternativas de sucessão) nós precisamos agora, pôr estes 29 sinais na ordem certa. 10⁴¹ sim/nenhuma decisão é 10⁴¹ pedaço de informação. O que significa isso? Quanta informação é isso?

Todo o conhecimento de homem, escrito agora abaixo em livros, contém 10¹⁸ bit de informação. 10⁴¹ : 10¹⁸ = 1·10²³. Isto significa: A informação que é contida nas alternativas de sucessão desta oração simples é 10²³ vezes maior, que todo o conhecimento de género humano, escrito agora abaixo em livros. Isto nos, descobrir, ajudará se vida em terra poderia ter evoluído por si só de assunto inorgânico na " sopa " química.

Escherichia coli, Sim/Nenhuma Decisão

O que são o sim/nenhuma decisão do DNA, RNA, e cadeias de proteína na célula bacteriana Escherichia coli? O que são as alternativas de sucessão delas? De quanta informação foi precisada, os pôr na ordem certa? Isto também nos, descobrir, ajudará se a "16S-rRNA árvore filogenética denominada" for ciência ou só ficção científica.

A gnoma (DNA-cadeia) de E. coli tem 4.720.000 pares de base. O DNA-código tem 4 letras (nucleotides). E leva 3 nucleotide funda de DNA para especificar cada resíduo de aminoácido em uma proteína (Neidhardt, F. D. et al., 1990:14). 4.720.000 bp o DNA log 4 = 10^{2 841 723} bit.

A maioria da informação genética da célula bacteriana é codificado (escrito abaixo e armazenou) em seu genoma (DNA-cadeia). De 10^{2 841 723} pedaço informação assim, é precisada, pôr estas 4.720.000 letras de DNA na ordem certa. Todo o conhecimento de género humano, escrito abaixo nenhum em livros, é só 10¹⁸ pedaço!

A pessoa deve ser um microbiologico treinado ou o biólogo molecular para entender a gnoma da célula (um pequeno), e trabalhar com isto. Mas nenhum cientista alguma vez foi capaz, fazer a cadeia de DNA inteira (gnoma) de Escherichia coli, porque é complicado longe também. Assim, a pessoa que ideou e fez a célula viva inteira, com seu gnoma, tem que saber muito mais, que um microbiologico humano altamente qualificado. Um macaco não pode trabalhar como um microbiologico. Sabe muito pequeno.

A gnoma humano tem cerca de 3.500.000.000 pares de base. De quanta informação foi precisada, os pôr na ordem certa? 3.500.000.000 bp log 4 = 10^{2 107 209 970} bit.

Isto significa: A gnoma humano, com seus 3,5 bilhões pares de base, tem 10^{2 107 209 970} bit de informação pelo menos ou sim/nenhuma decisão. Uma pessoa inteligente teve que idear e fazer estas informações genéticas primeiro: Deus.

Árvore evolutiva de Vida

O 16S rRNA é suposto que árvore filogenética de vida prova, que toda a vida em terra evoluiu de uma antepassada comum, da primeira célula primitiva. E é suposto que esta primeira célula primitiva tem evoluído por si só na "sopa química" primordial de assunto inorgânico. Há três tipos diferentes de cadeias de rRNA no ribosomo bacteriano: 16S, 23S, e 5S. Este ribosomal cadeias de RNA são únicas encalhado. E eles são entrelaçados com as proteínas do ribosomo. Há 21 tipos diferentes de proteína (S1-S21) no subunidade pequeno do ribosomo, e 34 proteínas no subunidade grande do ribosomo (L1-L34). - Como grande eles são? E quanta informação contêm eles? Como eles entraram em ser?

16S rRNA. A 16S molécula de rRNA é uma cadeia de 1.542 nucleotides. De quanta informação foi precisada, os pôr na ordem certa? 1.542 nucleotides de rRNA log 4 = 10⁹²⁸ bit. Isto significa: levou 10⁹²⁸ bit de informação pelo menos (sim/nenhuma decisão), fazer para a 16S molécula de rRNA da bactéria E. coli.

23S rRNA. A 23S molécula de rRNA tem 2.904 nucleotides. Pelo menos 10¹⁷⁴⁸ sim/nenhuma decisão (ou mordeu de informação) foi precisado, fazer isto.

5S rRNA. A 5S molécula de rRNA tem 120 nucleotides. Levou 10⁷² sim/nenhuma decisão (ou mordeu de informação), fazer isto.

"16S, são transcritos 23S e 5S rRNAs naquela ordem em uma única 30S cópia de pre-rRNA de cerca de 6.500 nucleotides", relatório James D. O Watson e colegas de trabalho (1987:400). Em deste modo, as 3 moléculas serão feitas na mesma quantia. - O que foi precisado, fazer isto combinado cadeia de 6500 nucleotides de rRNA? Tem 10³⁹¹³ alternativas de sucessão ou bit de informação. Isto contesta a convicção claramente no 16S rRNA árvore filogenética de vida, que toda a vida em terra evoluiu da primeira célula ancestral primitiva. Isso é só ficção científica.

Proteínas de Ribosomal. A proteína maior no 30S ribosomo, S1, tem um peso molecular de 60.000. - Quantos aminoácidos isso é? De quanta informação foi precisada, os pôr na ordem certa? E quanto de DNA foi precisado, fazer esta proteína?

1 aminoácido tem um peso molecular de 110. Assim, 60.000 MW: 110 MW = 545 aminoácidos. 545 log 20 = 10⁷⁰⁹. O código de proteína tem um alfabeto de 20 letras (aminoácidos). São precisados de três nucleotides específico, fazer 1 aminoácido. 545 x 3 = 1.635 nucleotides. 1.635 nucleotides log 4 = 10⁹⁸⁴. Nós somamos agora estas duas alternativas de sucessão 10⁷⁰⁹ e 10⁹⁸⁴ e adquirimos 10¹⁶⁹³. Isto significa: de 10¹⁶⁹³ pedaço de informação pelo menos foi precisado, fazer para a proteína maior S1 no 30S ribosomo. E no ribosomo bacteriano inteiro há 55 proteínas diferentes.

Fatores solúveis em E. coli. Também certos factores solúveis são envolvidos em E. coli, ao fazer partes diferentes da célula, de sua informação genética. Estas são proteínas das que são precisadas para iniciação, alongamento, e terminação. Como grande estas proteínas são? - J. D. Watson et al. (1987:413) dê os valores seguintes:

IF1 9.000 MW, IF2 120.000 MW, IF3 22.000 MW.

Alongamento: EF-Tu 45.000 MW, EF-Ts 30.000 MW, EF-G 80.000 MW.

Terminação: RF1 36.000 MW, RF2 38.000 MW, RF3 46.000 MW.

Nos deixe olhar agora brevemente para só um exemplo, ao IF2, a proteína para iniciação, com seu peso molecular de 120.000. De quantos aminoácidos são precisados, fazer isto? E de quanta informação foi precisada, pôr estes aminoácidos na ordem certa? Quanto de DNA foi precisado, fazer para esta proteína IF2? E o que foi precisado, pôr o nucleotides deste DNA encadeiam na ordem certa, de forma que isto texto fica significante e serve seu propósito?

Iniciação-proteína IF2. A proteína de iniciação IF2 de E. coli tem um peso molecular de 120.000. Um aminoácido tem um peso molecular de 110. Assim, há 1090 aminoácidos. 1.090 aminoácidos log 20 = 10¹⁴¹⁹. – 1.090 aminoácidos x 3 nucleotides/1 aminoácido = 4.257 nucleotides. 4.257 log 4 = 10²⁵⁶³. Ao somar estas duas alternativas de sucessão, nós adquirimos um total de 10³⁹⁸². Isto significa: levou 10³⁹⁸² pedaço de informação pelo menos (sim/nenhuma decisão), fazer para a proteína de iniciação IF2 da célula bacteriana E coli, com seu peso molecular de 120.000.

Transfira RNA. Como complexo é um transporte Molécula de RNA (tRNA) em E. coli? Como grande é? - A molécula de tRNA tem um peso molecular de 2,5·10⁴, de acordo com Watson, J. D. et al. (1987:404). Uma base de DNA ou RNA (1 nucleotide) tem um peso molecular de 330 MW. Isso é meio até o peso molecular de um par básico que é 660 MW como informado por Arthur Kronberg e Tania UM. Padeiro (1992:20) e de Cristão Duve (1986).

2,5·10⁴ MW : 330 MW = 75,75 nucleotides de RNA.

75 nucleotides de RNA log 4 = 10⁴⁵.

Isto significa: de 10⁴⁵ bit de informação é precisado, fazer uma molécula de tRNA.

Mensageiro RNA. Uma única molécula de mRNA codifica para 5 enzimas específicas das que são precisadas para sintetizarem o triptofan de aminoácido. Tem 6800 nucleotides. Há 1.400 nucleotides para cada enzima e suas regiões de intergenico adjacentes, de acordo com J. D. Watson et al. (1987:406). O que foi precisado, então, fazer esta molécula de mRNA?

6.800 nucleotides log 4 = 10^{9 094}. E cada um das 5 enzimas específicas, com 1.400 nucleotides cada, tem 10⁸⁴² bit informação ou sim/nenhuma decisão. Isto prova criação, e contesta evolução. Informação e matemáticas sempre têm a fonte delas no espiritual, mundo não-materias, na mente de um ser inteligente: o Criador.

Duplicação de DNA

Como a célula viva se duplica? E como com precisão duplica seu DNA?

Morislav Radman é um director de pesquisa ao Centro Nacional para Pesquisa Científica (CNRS) em Paris. O Robert Wagner americano trabalhou lá junto com ele. Eles informam no artigo deles, "A Fidelidade Alta de Duplicação de DNA" em Scientific American, agosto 1988 página 24:

"Toda vida dependem da transmissão precisa de informação. Como mensagens genéticas são passadas junto por gerações de dividir células, até mesmo enganos pequenos podem ser vida ameaçando. Em seres humanos a substituição de um único 'letra' na mensagem genética é responsável por tais doenças hereditárias letais como anemia de foicinha-célula e thalassemia. Vários canceres comuns também são associados com uma mudança de único-letra.

"Para organismos tão complexo quanto os seres humanos, atingindo precisão suficiente é um feito monumental. O jogo de instruções genéticas para humanos é asperamente muito tempo três bilhão letras. Se enganos fossem tão raros quanto um em um milhão de, seriam cometidos 3.000 erros durante cada duplicação do gnoma humano. Desde as réplicas de gnoma aproximadamente um milhão de bilhão vezes no curso de construir um ser humano de um único ovo fertilizado, é improvável, que o organismo humano pudesse tolerar tal uma taxa alta de erro. Na realidade, a taxa actual de enganos está mais como a pessoa em 10 bilhões. Como células alcançam tal fidelidade alta?

"Nas células de organismos todo vivos a mensagem genética é contida em DNA dobrar-encalhado. A estrutura de DNA é vestida maravilhosamente, para manter a integridade da mensagem genética. As duas praias são complementares. Quer dizer, eles levam a mesma informação genética, no senso, aquele positivo e tiras de negativo de filme de filme retrate a mesma cena. Como as tiras de filme, uma praia de DNA pode ser usada para reconstruir o outro. Se a uma praia for estragada, pode ser consertado removendo a praia não danificada como um modelo por sintetizar uma praia nova. Realmente, DNA é reproduzido habitualmente por um processo semelhante: as duas praias de pai estão separadas a um 'garfo de replição.' E cada se torna um modelo por construir uma praia nova." Radman, M. e R. Wagner (1988:24).

"O bioquímico 'letras' que codificam informação em DNA são quatro nucleotides que são distinto pelas bases que eles contêm. As bases são adenine, guanine, thymine e cytosine, comumente designou A, G, T e C. A ordem na qual nucleotides acontecem, determina o 'sentido' da mensagem genética. As bases em um par de praia com as bases na outra praia, unindo as duas praias como degraus em uma escada de mão. O emparelhar não é fortuito: adenine têm que emparelhar com timine, e guanine têm que emparelhar com citosine. Consequentemente a complementaridade de pares básicos é as bases para a complementaridade de praias de DNA." (1988:25, 26).

Quando erros em DNA-duplicação podem surgir?

M. Radman e R. Wagner (que acreditam em evolução), estado: "Erros que surgem no curso de síntese de DNA podem resultar em pares de base não-complementarias, ou enganos. Outros tipos de erros podem ser introduzidos através de influências ambientais. Conserto de dano ambiental de DNA (de substâncias químicas, radiação e assim por diante)... Quando o DNA é sintetizado na ausência de enzimas, tais erros acontecem uma vez aproximadamente em todo 100 bases. Os sistemas enzimáticos, discutidos aqui, fazem para síntese 100 milhões de tempos mais preciso, que síntese não-enzimatica. (1988:26).

Por que tão preciso

Por que a célula duplica sua informação genética, seu DNA, tão com precisão?

H. Radman e R. Wagner: "Três processos enzimáticos são responsáveis pela fidelidade alta de replição de DNA. O primeiro processo é envolvido seleccionando, o qual do quatro nucleotides é acrescentado à praia grátis. O segundo processo envolve 'correcção' o nucleotide o mais recentemente somado e expelindo isto, se é não-complementaria. O terceiro processo acontece depois de síntese. E envolve corrigindo erros que escaparam o primeiro dois 'os editores.' Porque selecção de nucleotide e ato revisando em concerto com a DNA replição maquinaria, eles são conhecidos como mecanismos de erro-vacância. O mecanismo que opera depois de síntese é um mecanismo de erro-correção; é chamado conserto de errado.

"A precisão de replição é principalmente devida à efetividade de selecção de nucleotides. A selecção é mediada pela mesma enzima que leva a cabo o polimerisação de nucleotides. A enzima, polimerase de DNA chamado, remove a modelo de DNA e sintetiza a praia complementar da piscina celular de nucleotides. O nucleotides grátis estão na forma de trifosfato. Quer dizer, eles levam um fio de três grupos de fosfato. Os nucleotides devem ser divididos a monofosfatos antes de eles pudessem ser acrescentados à praia nova. Polimerase de DNA leva um trifosfato de nucleotide, parte isto a um monofosfato e soma o posterior ao fim do nascente (= livre) praia." Radman, M. e R. Wagner (1988:26).

"Selecção de Nucleotide depende das relações enérgicas entre reacções competindo. Em outro palavra, é possível, inserir qualquer base defronte qualquer outra base. Mas o emparelhar correcto é energetico favorável. ... Se um nucleotide realmente for complementar, ajusta bem com a base de modelo. E a adição é estabilizada. Se o nucleotide for não-complementaria, não ajusta bem. A reacção é invertida. E o nucleotide é restabelecido a sua forma de trifosfato. Um papel metafórico hábil para o polimerase seria isso de um cozinheiro cego que agarra ingredientes ao acaso prova cada um e decide, se acrescentar isto à sopa ou repor isto na estante.

"Nucleotides não-complementaria estão incorporados a uma taxa de cerca de um em 100.000 ao nível de selecção de nucleotide. Um erro que desliza por este processo encontros o segundo mecanismo ou vacância de erro: prova-lendo. Revisando é levado a cabo por um actividade enzimático que é ou separe de ou associado com o polimerase de DNA. Este actividade se apelidou 'revisando exonuclease'... O exonuclease é capaz, remover nucleotides complementar e não-complementaria do término da cadeia nascente. Porém, como uma regra, adquire só a oportunidade para agir, quando um nucleotide é não-ocomplementaria. A presença do nucleotide de errado grandemente inibe a adição do próximo nucleotide. E a pausa no processo de polimerisação dá o exonuclease cronometram, remover o nucleotide não-complementaria. O polimerase tenta então novamente achar um nucleotide complementar para a posição terminal.

"Debaixo de circunstâncias ordinárias, a combinação de selecção de nucleotide e revisando através de resultados de exonuclease em uma taxa de erro de cerca de um engano por 10 milhões de pares de base. Mas podem ser prejudicados ambos os mecanismos de erro-vacância, se a piscina de trifosfato que materiais a matéria-prima para síntese, tem proporções desiguais dos quatro tipos de nucleotide." Radman, M. e R. Wagner (1988:26, 27).

"Mecanismos de erro-vacância são reacções enzimáticas directas em qual mais energético resultados desejáveis prevalecem em cima de resultados menos estáveis. Correcção de erro é um pequeno mais complicada. Para corrigir um errado em DNA recentemente sintetizado, a maquinaria enzimática deve poder, descobrir e remover um nucleotide de errado, e regenerar a sucessão correcta.

"A maioria, do que é conhecido sobre mecanismos de alto-fidelidade de replição de DNA, vem de experiências com bactérias. Até que ponto este conhecimento pode ser aplicado a organismos mais complexos? Ambos os mecanismos de erro-vacância provavelmente estão comum a quase todos organismos onde eles operariam de essencialmente o mesmo modo. Também há ampla evidência, aquele conserto de errado acontece em fermento, fungos e mosca-das-frutas, como também em rãs e mamíferos.

"Porém, a maioria da evidência pertence a erros que não surgem durante replição mas bastante durante recombinação genético. São trocadas praias de DNA então entre moléculas de ascendência diferente." Radman, M. e R. Wagner (1988.29).

Código genético e Aparato Traduzindo: a Origem deles

A célula viva tem um código genético e um aparato traduzindo. Por que eles existem? Por que eles surgiram? E por que um certo código de nucleotide formula (o trigémeo de DNA) signifique algo? Como DNA-código e código de proteína são fisicamente conectados?

James Darnell, Universidade de Rockefeller, Harvey Lodish, Instituto de Massachusetts de Tecnologia, e David Baltimore, Universidade de Rockefeller, tudo acreditam em evolução. Mas eles admitem no livro de ensino deles Molecular Cell Biology (Biologia de Célula Molecular) (1990:1131) debaixo do encabeçar "As Origens do Código Genético e o Aparato Traduzindo":

"Durante precelular evolução dois diferente, mas coordenou problemas tiveram que ser resolvidos, habilitar ácidos nucleios, armazenar informação que poderia especificar proteínas. Primeiro, uma correspondência teve que ser estabelecida entre uma ordem linear em um polimer e uma ordem linear dentro o outro. Quer dizer, um código teve que desenvolver. Segundo, uns meios de traduzir a uma ordem linear no outro teve que ser achado. Nós sabemos, que em todas as células o nucleotide de três-letra atuas codificam em mRNA cumpre a primeira destas exigências. E que a função de tradução é levada a cabo por tRNA saltado ao ribosomo. Porém, o mecanismo pelo qual o nucleotide codificam 'palavras' era escolhido, sempre pode permanecer especulativo, porque não há nenhuma complementaridade química conhecida entre o três nucleotides de um codon e seu aminoácido de cognato."

"Uma teoria detalhada de evolução que explicaria como as interacções de oligonucleotide-oligopeptide primitivas desenvolveram em um sistema de tradução de funcionamento, está completamente além dos limites de conhecimento presente. ... Nós indicamos mais cedo, aquelas conclusões absolutas sobre a natureza dos genes mais cedo ou as células mais cedo nunca podem ser possíveis.". Darnell, J. et al. (1990:1056, 1071).

RNA-molécula primeiro

Evolucionaste tentaram, sair das dificuldades delas dizendo: A primeira célula em terra surgiu de uma RNA-molécula na sopa química primordial. - É aquele verdadeiro? É aquele científico?

Robert Shapiro é o Professor de Química ao Universidade de Nova Iorque, E.U.A. Ele informa: "A descoberta de habilidade catalítica em RNA deu ímpeto fresco a especulações, que RNA fez um papel crítico na origem de vida. Esta pergunta tem que descansar na plausibilidade de síntese de oligonucleotide prebiotia, em lugar de nas propriedades do produto final. Foram publicadas muitas reivindicações, apoiar o ideia, que os componentes de RNA estavam prontamente disponíveis na terra prebiotia. ... A evidência que está actualmente disponível não apoia a disponibilidade de ribose na terra prebiotia, exclua talvez para períodos breves de tempo, em baixa concentração como parte de uma mistura complexa, e debaixo de condições que são inadequado para síntese de nucleoside.

"Foi sugerido, que 'vida começou com um mundo de RNA' (Gilbert, 1986) que conteve só reproduzindo espécies de RNA e ribonucleotides (Afiado, 1985). De acordo com Gilbert: 'A primeira fase de evolução procede, então, por moléculas de RNA que executam os actividade catalíticos que são necessários para ajuntar de um sopa de nucleoside.'" (1988:71).

"Muitos cientistas e escritores que se preocupam com a origem de vida assumiram, que as partes necessárias para construção de RNA estavam prontamente disponíveis na Terra prebiotia. Por exemplo, Eigen e Schuster (1978) declarou 'Aqui nós simplesmente começamos da suposição que, quando ego-organização começou, todos os tipos de material energia-rico estavam em todos lugares, enquanto incluindo em particular: aminoácidos em graus variados de abundância, nucleotides que envolve as quatro bases A, U, C, G, polimer de ambas as classes precedendo... que têm sucessões mais fortuitas.'

"Os mesmos autores escreveram a uma data posterior (Eigen e Schuster, 1982): 'O edifício bloqueia de polinucleotides - as quatro bases, ribose e fosfato - forme reenchendo piscinas continuamente para a formação de polimer, entre eles polipeptides e polinucleotides'. Kuhn e Waser (1981) escreveu em um modo semelhante: 'Os componentes mais importantes de nosso modelo para a origem e os passos mais cedo de vida são aminoácidos, ribose, e o nucleotide funda G, C, A, e U. Estas substâncias eram presumivelmente abundantes no planeta primordial. E eles poderiam ter acumulado regiões em particular por processos de concentração naturais, como evaporação de uma solução aquosa e redissolution do resíduo, ou por adsorções e desorpção.'

"Conclusões: A evidência que está actualmente disponível não apoia a disponibilidade de ribose na terra prebiotia, exclua talvez para períodos breves de tempo, em baixa concentração, como parte de uma mistura complexa, debaixo de circunstâncias que são inadequado para síntese de nucleoside. ... No ínterim, uma outra possibilidade merece consideração séria: aquele RNA não estava presente ao começo de vida, mas foi produzido primeiro através de processos biosintetios..." Shapiro, R. (1988:73, 74).

A Célula, como complexo

Como complexo a célula bacteriana é? Quanto sobre isto um sabe agora?

James D. Watson, junto com o Francis Crick e Maurice Wilkins o Nobel prémio foram premiados em 1962. Ele está trabalhando agora no Laboratório de Porto de Primavera Frio. James D. O Watson e os colegas de trabalho dele declaram no livro de ensino deles Biologia Molecular do Gene, debaixo do título: "Até mesmo células pequenas são muito complexas": "Assim, nós temos que admitir imediatamente, que a estrutura de uma célula nunca será entendida da mesma maneira, que nós entendemos água ou moléculas de glicose. Não só vá as estruturas tridimensionais da maioria das proteínas celulares permanecem não solucionadas, mas o local delas dentro de células permanece frequentemente impreciso definido." (1987:1019).

E debaixo do título "Célula bacteriana: um precisionamente bom-afinou máquina" eles escrevem: "O dia passou muito tempo, quando a pergunta deveria ser feita, se há mais, que as leis de química atrás do funcionar da célula bacteriana. Nós vemos a bactéria agora como um jogo extraordinariamente sofisticado de moléculas relacionadas que harmoniosamente trabalham junto de modos altamente previsíveis assegurar o crescimento e sobrevivência selectiva de mais de seus tipos. Ao coração deste notável, quase mecanismo de relógio-tipo, máquinas são as moléculas de DNA que codificam com precisão total, jogos de comandos que trazem em moléculas de acção das que são precisadas para contender com potenciais nutricionais sempre-variáveis. ... Exactamente como cada dos 20 aminoácidos veio ser emparelhado com seu codon(s), restos um assunto de especulação." Watson, J. D. et al. (1989:122, 123, 459).

Bernd-Olaf Küppers

Como complicado uma célula de bactéria simples e a célula de um ser humano são? Quanta informação genética contêm eles? O que foi precisado, os idear e os fazer? O que precisam eles, funcionar? - Bernd-Olaf Küppers é o assistente científico ao Max-Planck-Instituto para Química biofísica em Göttingen, Alemanha Ocidental. Vencedor de Nobel-prêmio Manfred Eigen é o Director deste instituto. Küppers principal-campo de ' de pesquisa é a origem de vida.

Bernd-Olaf Küppers, um evolucionista, escreve: "Até mesmo um que bactéria-célula de 'simples' está em sua estrutura material imensamente complexo. ... Sua vida interna está como uma fábrica química cheio-automática onde estão sendo construídas moléculas menores continuamente. Por este meio, todo reacção-passo é minuciosamente controlado, com a única meta, de manter o reproductive de sistema." (1978)

Quanta informação contém a bactéria-célula? Quanto, a célula de um homem?

O.-B. Küppers: "A informação genética de uma bactéria... contém aproximadamente quatro milhões de símbolos que de um homem, mais de um bilhões. Expressado em nosso idioma, o plano de construção de uma bactéria teria um volume de um livro, 1.000 páginas grosso. O plano de construção de um ser humano, já o volume de uma biblioteca que contém 1.000 livros. A reprodução de uma bactéria regularmente dura 20 minutos. Dentro deste tempo, seu plano de construção deve ser transcrito símbolo através de símbolo. E a instrução, codificada lá-dentro para a construção de uma bactéria-célula nova, deve ser percebida."

Quem lê o construção-plano? E quem leva a cabo as síntese-instruções?

B.-O. Küppers: "A análise de sistemas vivos mostrou para nós, que novamente por isto uma classe uniforme de moléculas de macro biológicas é responsável: as proteínas. Eles são os função-portadores de sistemas vivos. Na forma de máquinas moleculares altamente especializadas, eles cumprem tarefas todo vitais, como assunto-construção, metabolismo, síntese, e controle. Especialmente entre as proteínas, há máquinas copiando moleculares que copiam o construção-plano genético exactamente símbolo através de símbolo."

Isto mostra para nós: Até mesmo a bactéria-célula mais simples é uma fábrica química cheio-automática. Suas informações genéticas, expressadas em nosso idioma, encheriam um livro, 1.000 páginas grosso. Lê e transcreve tudo de sua informação genética, e constrói uma bactéria-célula nova disto, dentro de só 20 minutos! - Aqui nós temos que perguntar para nós mesmos: tudo aquilo poderia ter entrado em estar terminado um "jogo de copo-pérola de chance", ou por uma luta dialéctica, uma mudança qualitativa de assunto?

Evolucionista B.-O. Küppers: "A probabilidade de uma chance-síntese de um ‘gene primordial' é obviamente reversível proporcional para o número de suas sucessão-número-alternativas que podem ser combinadas. No caso simples da bactéria-célula, este número é já 10^{2 000 000}. Isso é um 1 com dois milhões de zeros! Assim, é absolutamente improvável, que em um roleta-jogo molecular, pudesse evoluir o plano de construção de até mesmo a célula mais simples. Seria da mesma maneira que provável, adquirir um livro de ensino completo de biologia, há pouco misturando as letras." (1978).

Resulte e Perguntas

Nós descobrimos agora: O "vida interna" de um "simples" célula de bactéria é "imensamente complexo", como um "fábrica cheio-automática." "Todo reacção-passo é minuciosamente controlado" lá. A informação genética de uma bactéria contém cerca de 4.000.000 símbolos moleculares. Expressado no idioma de homem, as informações genéticas da bactéria encheriam um livro, 1.000 páginas grosso. Toda esta informação são reproduzidos dentro de 20 minutos, símbolo através de símbolo, quando uma célula de bactéria nova é feita.

Uma fábrica química automática surge por si só por mutação de chance e selecção? Ou por um jogo de copo-pérola de chance? Por leis naturais? Ou por uma luta dialéctica? O texto de um livro de 1.000-página surge assim? - Quase não. - Primeiro, cientistas químicos qualificados e engenheiros têm que idear e têm que construir a fábrica química automática. Uma pessoa escreve o livro primeiro. As letras, palavras, orações, e capítulos não entraram lá por um jogo de copo-pérola de chance, por leis naturais, ou por uma mudança qualitativa em uma luta dialéctica. Isso é só pensamento tendencioso, não ciência séria.

O Vírus: elo

Alguns fazem sério acredita, que o vírus é o elo entre assunto inorgânico e a primeira célula bacteriana. - É aquele verdadeiro? É aquele científico?

Jim Brooks, bioquímico britânico, escreve sobre o vírus: "Víruses não estão ego-sustentando organismos; eles não podem ser considerados como vivendo. Eles não são parasitas primitivos, mas altamente sofisticados em células. ... Víruses foram pensados frequentemente de como ao limiar de vida. Mas eles não são aparentemente o produto de evolução química de estruturas mais simples. Elas são qualquer células que deram errado ou eles são um produto degenerado de uma forma mais alta de vida." (1985:96).

Resultado

Os átomos que compõem os quatro tipos diferentes de ácidos nucleios com a forma tridimensional específica dela, não saiba nada sobre DNA-cadeias na célula viva. E os átomos em cada um dos 20 aminoácidos, as letras da proteína codificam, não saiba nada sobre os tipos diferentes de proteínas na célula viva. E o trigémeo do código ácido nucleio e os aminoácidos do código de proteína não está fisicamente conectado nada. - Por que? - Porque o significado dele é espiritual, não-materias.

Informações não podem surgir por si só, por chance. Nem informações surgirão acidentalmente, quando 1.000 macacos estão escrevendo em uma máquina de escrever para milhões de anos. O Shakespeare-soneto que macacos escreveram acidentalmente, não é nenhuma informação nada, embora pudesse se aparecer ao leitor como o original. Para o neo-Darwínista, este é o único tipo de informação que existe no mundo.

Todos os ensinos básicos de evolução foram agora contestou completamente. Eles não têm nada que fazer tudo que com ciência natural séria. A hipótese de evolução, como agora comumente ensinou ao longo do mundo, é só um mito piedoso, uma convicção religiosa antiga, se vestida a rigor no capote branco de ciência moderna. Os Sumero-babilónico velhos já acreditaram, aquela vida em terra evoluiu da lama do Eufrates e Tigris. Eles já acreditaram uns 4.000 anos atrás em evolução química. E os egípcios velhos acreditaram, aquela vida em terra surgiu da água e lama do rio deles/delas o Nilo. - Informação, desígnio, planejamento, propósito, e matemática, contidas na célula viva, prova, que foi ideado e foi feito por um Ser inteligente, pelo Criador.