Přejít k článku

Přejít na obsah

 3. OTÁZKA

Odkud pocházejí informace v DNA?

Odkud pocházejí informace v DNA?

Co rozhodlo o tom, jakou máš barvu očí, vlasů nebo kůže a jakou máš postavu? Čím je dáno to, že se podobáš svým rodičům? Na základě čeho mají konečky tvých prstů z jedné strany měkký polštářek a z druhé strany tvrdý nehet?

V době Charlese Darwina byly odpovědi na takové otázky tajemstvím. Sám Darwin byl fascinován tím, jak se tělesné rysy přenášejí z jedné generace na druhou, ale o zákonech genetiky toho věděl málo a o mechanismech v buňce, které řídí dědičnost, ještě méně. Moderní věda se však již desítky let zabývá studiem lidských genů a podrobných pokynů, které jsou zakódovány uvnitř pozoruhodné molekuly nazývané DNA. Zásadní otázkou samozřejmě je, jak se do ní tyto pokyny dostaly.

Co tvrdí mnozí vědci? Řada biologů a dalších vědců je přesvědčena, že DNA a informace, které jsou v ní zakódované, jsou výsledkem náhodných procesů, k nimž docházelo v průběhu milionů let. Říkají, že ani struktura této molekuly, ani informace, které obsahuje a přenáší, ani způsob, jak funguje, nesvědčí o tom, že za tím stojí inteligentní mysl.17

Co je napsáno v Bibli? Z Bible vyplývá, že vývoj různých orgánů našeho těla — a dokonce i doba, kdy se vytvářejí — je jakoby zapsán v symbolické knize, jejímž autorem je Bůh. Všimni si, jak to pod inspirací vyjádřil král David. O Bohu řekl: „Tvé oči viděly i můj zárodek a ve tvé knize byly zapsány všechny jeho části, pokud jde o dny, kdy byly utvářeny a nebyla ještě žádná z nich.“ (Žalm 139:16)

O čem svědčí důkazy? Jestliže je pravda to, co říká evoluční teorie, pak by mělo být přinejmenším teoreticky možné, že DNA vznikla sérií náhodných procesů. Jestliže je ale pravda to, co je uvedeno v Bibli, pak by DNA měla poskytovat pádné důkazy, že je dílem někoho, kdo je inteligentní a má smysl pro řád.

Pokud se DNA a její funkce vysvětlí jednoduchými pojmy, je to celkem srozumitelné a současně fascinující. Vydej  se tedy na další výpravu do nitra buňky. Tentokrát to bude lidská buňka. Představ si, že jdeš do muzea, jehož účelem je poučit návštěvníky o tom, jak taková buňka funguje. Celé muzeum je vlastně model lidské buňky, která je 13 000 000krát zvětšena. Má velikost obrovského stadionu, do něhož by se vešlo asi 70 000 diváků.

Vcházíš dovnitř a žasneš nad spoustou zvláštních útvarů. Blízko středu je buněčné jádro — koule vysoká asi jako 20patrový dům. Zamíříš tedy rovnou k němu.

‚Mimořádný konstrukční výkon‘ — jak je DNA poskládána: Uložit DNA do buněčného jádra je mimořádným konstrukčním výkonem — je to jako stočit 40 kilometrů velmi tenkého vlákna do tenisového míčku

Dveřmi v membráně vstoupíš do jádra a rozhlížíš se. Tvoji pozornost upoutá 46 chromozomů. Jsou uspořádány do párů, které mají různou velikost. Ten, který je k tobě nejblíž, je vysoký asi jako 12patrový dům (1). Přibližně uprostřed je každý chromozom zúžený, takže vypadá tak trochu jako dvě nožičky párku. Je ale silný jako kmen stromu. Na modelu chromozomu vidíš různé příčné pásky. Všimneš si, že každý pásek je tvořen svislými proužky, mezi nimiž jsou kratší vodorovné proužky (2). Jsou to snad řady knih? Ne, jedná se o vnější strany smyček, které jsou těsně smotány a tvoří jakési sloupy. Za jednu smyčku zkoušíš zatáhnout a ona se uvolní. S překvapením zjistíš, že se skládá z něčeho, co vypadá jako malé, pečlivě uspořádané spirály (3). Ty jsou tvořeny něčím, co připomíná velmi dlouhý provaz.

STRUKTURA ÚŽASNÉ MOLEKULY

Provaz je silný asi 2,5 centimetru a je pevně omotán kolem cívek (4), díky nimž je uspořádán do spirál, jež jsou stočené do dalších spirál. Na místě je drží něco, co připomíná lešení. Popisek u chromozomu vysvětluje, že provaz je smotán velmi účelně. Pokud bys ho z každého modelu chromozomu vymotal a natáhl, zjistil bys, že celková délka všech provazů odpovídá asi polovině obvodu zeměkoule. *

Jedna vědecká kniha nazývá tento účinný balicí systém „mimořádným konstrukčním výkonem“.18 Zdá se ti rozumné věřit, že za něčím takovým nestojí žádný konstruktér? Kdyby v tomto muzeu byl velký prodejní sklad s miliony výrobků a všechny byly uspořádány tak účelně, že bys snadno našel to, co potřebuješ, došel bys k závěru, že se to všechno nějak poskládalo samo? Určitě ne. Nehledě na to, že účelně uspořádané zboží ve skladu  se nedá srovnat s tím, co je v buněčném jádru.

Popisek v muzeu tě vybízí, abys vzal provaz do rukou a pozorně si ho prohlédl (5). Zblízka vidíš, že to není obyčejný provaz. Skládá se ze dvou vláken, která jsou stočena kolem sebe. Pohromadě je drží drobné příčky, jež jsou od sebe stejně daleko. Provaz vypadá jako žebřík stočený tak, že připomíná točité schodiště (6). V tu chvíli pochopíš, že v rukou držíš model molekuly DNA — jedno z tajemství života.

Jedna molekula DNA pečlivě stočená kolem cívek a lešení tvoří chromozom. Příčky žebříku se nazývají páry bází (7). Jaký mají účel? A k čemu to všechno vlastně slouží? Na popisku v muzeu nacházíš zjednodušené vysvětlení.

JEDINEČNÝ SYSTÉM PRO UCHOVÁVÁNÍ INFORMACÍ

Popisek říká, že tím nejdůležitějším v DNA jsou právě příčky žebříku. Každá se skládá ze dvou částí. Představ si, že  by se tento pomyslný žebřík rozdělil tak, že na každé straně by zůstala část příčky. Existují pouze čtyři druhy těchto částí příček. Vědci je označují písmeny A, T, G a C. Ke svému překvapení zjistili, že kombinace těchto písmen jsou vlastně zakódované informace.

Asi víš, že v 19. století byla vynalezena morseovka, díky které bylo možné posílat zprávy telegrafem. Morseovka měla pouze dva druhy „písmen“ — tečku a čárku. Přesto se z těchto dvou znaků dal sestavit bezpočet slov a vět. DNA používá kód složený ze čtyř písmen. Pořadí, ve kterém se písmena A, T, G a C objevují, tvoří „slova“ nazývaná kodony. Ty jsou uspořádány do „příběhů“ označovaných jako geny. Každý gen obsahuje průměrně 27 000 písmen. Geny a dlouhé úseky mezi nimi tvoří něco jako „kapitoly“, což jsou jednotlivé chromozomy. Úplná „kniha“ se skládá z 23 chromozomů. To je takzvaný genom neboli genetická informace o celém organismu. *

Genom obsahuje tolik informací, že kdyby se měly zapsat, vzniklo by mnohosvazkové dílo. Lidský genom je tvořen asi třemi miliardami párů bází neboli příček na žebříku DNA.19 Představ si encyklopedii, která má mnoho svazků, z nichž každý má víc než tisíc stran. Lidský genom by takových svazků zaplnil 428. Když k tomu připočteme i druhý genom, znamenalo by to, že v každé buňce je jakoby 856 svazků. Pokud bys tyto informace měl zapsat a dělal to osm hodin denně od pondělí do pátku, trvalo by ti to asi 80 let.

To, co bys za těch 80 let napsal, by tvému tělu samozřejmě bylo k ničemu. Ty stovky tlustých knih bys do žádné ze svých sto bilionů mikroskopických buněk stejně nedostal. Zkomprimovat takové množství informací je zkrátka nad lidské schopnosti.

Jistý profesor molekulární biologie a informatiky uvedl: „Jeden gram DNA, který by v suchém stavu měl objem přibližně jednoho krychlového centimetru, obsahuje tolik informací jako zhruba jeden bilion CD [kompaktních disků].“20 Co z toho vyplývá? Vzpomeň si, že DNA obsahuje geny, tedy jedinečné údaje o každém člověku. Úplná sada údajů je v každé buňce. DNA je tak plná informací, že jedna čajová lžička DNA by obsahovala údaje o 350krát větším počtu lidí, než je současný počet obyvatel naší planety. Množství DNA, které by obsahovalo informace o sedmi miliardách lidí žijících dnes, by na čajové lžičce bylo jen slabým povlakem.21

 KNIHA BEZ AUTORA?

Jeden gram DNA obsahuje tolik informací jako zhruba jeden bilion CD

Navzdory pokrokům v miniaturizaci lidé nedokázali vytvořit žádné médium, které by se k DNA svou kapacitou alespoň přibližovalo. Pro srovnání ale použijme kompaktní disk. Je hezký na pohled — má symetrický tvar, lesklý povrh a je konstrukčně dobře vymyšlený. Je jasným důkazem, že ho vyrobil inteligentní člověk. A co v případě, že jsou na něm informace? Ne nějaká náhodná data, ale soubor podrobných psaných pokynů pro výrobu, údržbu a opravu složitého zařízení. Na velikost a váhu disku tyto informace nemají žádný vliv, a přesto jsou tím nejdůležitějším. Nepřesvědčily by tě snad takové psané pokyny o tom, že za nimi stojí inteligentní mysl? Není to snad tak, že psaný text musí mít nějakého autora?

Přirovnat DNA ke kompaktnímu disku nebo ke knize je docela vhodné. V jedné publikaci, která pojednává o genomu, je dokonce napsáno: „Myšlenka o genomu jako knize není, v pravém slova smyslu, ani přirovnáním. Je to doslovná pravda. Kniha je kusem digitální informace . . . Stejně tak genom.“ Autor dále uvádí: „Genom je velmi chytrou knihou, protože za příznivých podmínek se dokáže sám okopírovat a sám přečíst.“22 Tím se dostáváme k dalšímu důležitému rysu DNA.

RYCHLÉ STROJE

Stojíš v muzeu a přemýšlíš, zda je to opravdu tak, že v buněčném jádru se nic nehýbe. Pak si všimneš skleněné vitríny, ve které je model části DNA. U vitríny je nápis: „Stisknutím tlačítka se spustí prezentace.“ Stiskneš tlačítko a ozve se hlas, který vysvětluje: „DNA má přinejmenším dvě důležité funkce. Ta první se  nazývá replikace. DNA musí být zkopírována, aby v každé nové buňce byla úplná kopie téže genetické informace. Následuje prezentace.“

Do vitríny vjíždí složitě vypadající stroj. Je to vlastně několik robotů spojených dohromady. Stroj přijíždí k DNA, připojí se k ní a jede po ní podobně jako vlak po kolejích. Pohybuje se příliš rychle na to, abys viděl, co přesně dělá, ale za ním už není jedna DNA, ale dvě.

Hlas dále vysvětluje: „To je velmi zjednodušená prezentace toho, co se děje při replikaci DNA. Skupina molekulárních strojů nazývaných enzymy jede po DNA a nejprve vlákna od sebe oddělí. Pak každou stranu DNA použije jako šablonu, na jejímž základě vytvoří nové vlákno. Nelze ukázat všechno, co s tím souvisí, například drobné zařízení, které před replikačním strojem odstřihne DNA, aby se mohla volně stočit. Také nelze předvést, jak je DNA několikrát zkontrolována. Chyby jsou odhaleny a opraveny s pozoruhodnou přesností.“ (Viz nákres na  stranách 16 a 17.)

Hlas pokračuje: „To, co předvést lze, je rychlost. Asi jste si všimli, že robot se pohyboval poměrně rychle. Skutečné molekulární enzymové stroje se po DNA pohybují rychlostí asi sto příček neboli párů bází za sekundu.23 Pokud by DNA měla velikost železniční tratě, molekulární stroj by po ní uháněl rychlostí přes 80 kilometrů za hodinu. V bakteriálních buňkách mohou takové replikační stroje jet ještě 10krát rychleji. V lidské buňce pracují stovky replikačních strojů na různých místech DNA. Celý genom zkopírují za pouhých osm hodin.“24 (Viz rámeček „ Molekula, kterou je možné číst a kopírovat“ na straně 20.)

„ČTENÍ“ DNA

Replikační roboti opouštějí vitrínu a objevuje se jiný stroj. I ten jede po úseku DNA, ale pomaleji. DNA za ním sice zůstává nezměněná, ale z otvoru ve stroji vylézá jedno vlákno, jako by stroji rostl ocásek. Co se to děje?

Hlas říká: „Druhá funkce DNA se nazývá transkripce. DNA nikdy neopouští bezpečí jádra. Jak je tedy možné, aby byly přečteny a využity geny — recepty na všechny bílkoviny, ze kterých se skládá lidské tělo? Tento molekulární enzymový stroj najde na DNA místo, kde byl na základě chemických signálů přicházejících  do buněčného jádra aktivován gen. Molekulární stroj pak použije molekulu nazývanou RNA, aby gen zkopíroval. RNA vypadá jako úsek jednoho vlákna DNA, ale přesto se od něj liší. Úkolem RNA je získat informace zakódované v genech. RNA získá tyto informace v molekulárním enzymovém stroji, potom jádro opustí a míří k jednomu z ribozomů, kde informace budou využity k vytvoření bílkoviny.“

Pozorně sleduješ prezentaci a žasneš. Muzeum a důmysl těch, kdo navrhli a zkonstruovali všechna zařízení, která v něm jsou, na tebe udělaly velký dojem. Bylo by úžasné, kdyby se ta zařízení dala do pohybu a předváděla tisíce a tisíce úkonů, které lidská buňka současně vykonává.

V tu chvíli si uvědomíš, že všechny ty procesy, které složité molekulární stroje vykonávají, vlastně probíhají v každé ze sto bilionů tvých buněk. Stroje čtou tvoji DNA a poskytují pokyny ke stavbě stovek tisíc různých bílkovin, z nichž se skládá tvoje tělo — například ke stavbě  enzymů, tkání a orgánů. I ve chvíli, kdy čteš tyto řádky, je tvoje DNA kopírována a kontrolována, aby v každé nové buňce byly všechny potřebné pokyny.

Proč jsou tato fakta důležitá? Znovu si polož otázku: Jak se do DNA všechny ty pokyny dostaly? Z Bible vyplývá, že je tam zapsal autor s nadlidskou inteligencí. Je takový závěr už překonaný nebo nevědecký?

Myslíš, že je možné, aby lidé postavili muzeum, o kterém jsme mluvili? Pokud by se o něco takového pokusili, určitě by to bylo velmi náročné. O lidském genomu a o tom, jak funguje, toho stále ještě víme málo. Vědci se snaží zjistit, kde jsou různé geny umístěny a co je jejich úkolem. Navíc geny tvoří jen malou část DNA. Jak je to ale s jejími dlouhými úseky, kde geny nejsou? Vědci těmto úsekům dříve říkali odpadní DNA, ale v současnosti svůj pohled na to mění.  Tyto úseky mohou rozhodovat o tom, jakým způsobem a do jaké míry jsou geny využívány. Ale i kdyby vědci dokázali vytvořit model DNA a všech strojů, které ji kopírují a kontrolují, jen sotva by se jim podařilo dosáhnout toho, aby fungoval tak jako skutečná DNA.

Slavný fyzik Richard Feynman krátce před svou smrtí zapsal na tabuli výrok: „Co nemohu vytvořit, tomu nerozumím.“25 V případě DNA tato slova vyjadřující pokorný postoj skutečně platí. DNA ani replikační a čtecí molekulární stroje vědci nedokážou vytvořit ani tomu všemu plně nerozumějí. Přesto někteří z nich tvrdí, že vědí, že to všechno je produktem náhody. Odpovídá takový závěr tomu, co ses o DNA dozvěděl?

Někteří vzdělaní lidé jsou přesvědčeni, že důkazy svědčí o něčem jiném. Například Francis Crick, vědec, který se podílel na objevu dvojšroubovice DNA, došel k závěru, že tato molekula je uspořádána tak důmyslně, že nemůže být výsledkem náhodných procesů. Přišel s teorií, že DNA byla na Zem poslána inteligentními mimozemšťany, kteří chtěli, aby zde vznikl život.26

Není to tak dlouho, co uznávaný filozof Antony Flew, který se 50 let zastával ateismu, změnil názor. Když mu bylo 81 let, začal mluvit o tom, že při vzniku života musela svou úlohu sehrát nějaká inteligence. Co ho k takovému názoru vedlo? Bylo to studium DNA. Na otázku, zda mu nevadí, že tento jeho nový názor pravděpodobně bude mezi vědci nepopulární, Antony Flew odpověděl: „Nedá se nic dělat. Celý život jsem se řídil zásadou . . . držet se důkazů, ať už vedou kamkoli.“27

Co si o tom myslíš ty? O čem svědčí důkazy? Představ si, že jsi v řídicím středisku továrny. V počítači běží složitý program, který řídí všechno, co se v továrně děje. Kromě toho neustále posílá pokyny k tomu, jak vyrábět a udržovat v provozu každý stroj, jenž v továrně je. Program dokonce sám sebe kopíruje a kontroluje. Myslel by sis, že počítač a jeho program vznikly samovolně, anebo že jsou to produkty někoho, kdo je inteligentní a má smysl pro řád? Důkazy mluví samy za sebe.

^ 12. odst. Učebnice Molecular Biology of the Cell používá jiné znázornění. Uvádí, že stočit tyto dlouhé provazy do buněčného jádra je totéž, jako stočit 40 kilometrů velmi tenkého vlákna do tenisového míčku, a to takovým způsobem, aby každá část vlákna byla snadno přístupná.

^ 18. odst. Buňky obsahují dva stejné genomy, tedy celkem 46 chromozomů.