Son yazılarımızda sizlərə "canlılıq" və "cansızlıq" anlayışları arasındakı fərqsizlikdən və "Həyat Molekulları" dediyimiz, "canlı" strukturlarda rast gəldiyimiz kimyəvi maddələrdən bəhs etdik. Bu yazımızda isə, keçən yazımızda qeyd etdiyimiz kimi, Həyat Molekulları içərisində çox böyük əhəmiyyətə malik olan bir başqa quruluşdan, nukleotidlərdən və bu nukleotidlərin meydana gətirdiyi nəhəng molekullar olan genetik materialdan bəhs edəcəyik. Eyni zamanda, bir çox digər mövzu və anlayışa toxunacaq, ağıllardakı elmdən kənar düşüncələri silməyə çalışacağıq.
Bu yerdə, məna tamlığı baxımından atom və molekulun yazımız daxilində hansı mənada istifadə edildiyini açıqlayaq:
Atom, bir maddəni əmələ gətirən nano-ölçüdəki əsas hissəciklərin adıdır. Təməl olaraq, periodik cədvəldə element olaraq göstərilən müstəqil maddələrin hər biri olaraq düşünülə bilər. Kainatda hər bir elementdən heç bir ədədlə müqayisə edə bilməyəcəyimiz sayda atomlar vardır. Yalnız Dünyada belə ağlasığmaz miqdarda atom var. Sadəcə belə düşünək: İnsan orqanizmi trilyonlarca hüceyrədən təşkil olunmuşdur. Hər bir hüceyrənin daxilində yüz minlərlə organella və digər strukturlar müşahidə olunur. Hər bir organella və struktur, trilyonlarca kimyəvi maddələrin birləşməsindən meydana gəlir. Və hər bir kimyəvi maddə milyardlarla, trilyonlarla atomdan meydana gəlmişdir. Dünyada 7 milyarda yaxın insan yaşayır. İnsanlar Dünya üzərində bilinən biokütlənin çox kiçik bir qisminə sahibdirlər. Məsələn yalnız əkilən bitkilərin biokütləsi, insanlardan 20 dəfə çoxdur. Ev heyvanların biokütləsi isə insanların 7 qatıdır. Ədədləri müqayisə edib əldə edə biləcəyiniz nəticələrin nəhəngliyini düşünməyi öz öhdənizə buraxırıq.
Kainatda olan atom sayı, hər vaxt fizikləri cəzb etmişdir. Aparılan hesablamalar, Kainat içərisində müşahidə oluna bilən atom sayının 4x10 üstü 79 ilə 4x10 üstü 81 arasında olduğunu göstərməkdədir. Fiziki olaraq aparılan hesablamaların nəticələrinə görə, gerçək Kainatın böyüklüyünün, müşahidə edilə bilən Kainatın böyüklüyündən 10 üstü 23 dəfə çox olduğunu qeyd etmək istəyirik. "Katrilyon" ədədinin 1-in yanına 12 sıfır əlavə edilməsi nəticəsində meydana gəldiyini nəzərə alsaq, bəhs etdiyimiz ədədlərin necə böyük olduğu aydın olacaqdır.
Bütün bunları izah etmə səbəbimiz, Kainat içərisindəki, hətta yalnız Dünya içərisindəki atomların inanılmaz sayıdır. Bu saydakı atomun davamlı qarşılıqlı təsiri düşünüldüyündə, bir çox mürəkkəb maddənin kifayət qədər zaman verildiyində özbaşına və müxtəlif növdə meydana gələ biləcəyini düşünmək son dərəcə asan və məntiqlidir. Ancaq insanların çoxu həyata yalnız düzünə baxdıqları üçün, bu sayların mənalarını öz istədikləri kimi təhrif etməyə meyllidirlər. Nəticə olaraq bilin ki atomların sayı, bir çox kimyəvi maddənin meydana gələ biləcəyi qədər çoxdur. Təbii bu əmələgəlmədə ulduz partlamaları ya da yüksək radiasiya kimi sürətləndirici amillərin də təsiri unudulmamalıdır.
Hər bir atomun, özünə xas fiziki və kimyəvi xüsusiyyətləri var. Eyni elementlərə aid atomların bir araya gələrək meydana gətirdikləri daha böyük quruluşa molekul deyilir. Əgər fərqli elementlərə aid atomlar bir araya gələrək daha böyük bir quruluş meydana gətirirlərsə buna Kimyada mürəkkəb maddələr deyilir. Biz bu detallara girməmək üçün, "mürəkkəb maddə " ilə "molekul" sözlərini sinonim olaraq istifadə edəcəyik və hər birinə birdən "molekul" deyəcəyik.
Həmçinin bütün bu atom və molekul açıqlamalarını etməmizin bir başqa səbəbi, "canlılığın" "cansızlıqdan" başlamasının olduqca anlamlı və məntiqli olduğunu görə bilməyinizdir. Çünki aralarında bir fərq onsuz da ən başından, atom səviyyəsindən etibarən yoxdur. Hər varlıq, daha əvvəl açıqladığımız kimyəvi təkamülün təsiri altında fərqli istiqamətlərə doğru dəyişərək, fərqli xüsusiyyətlər qazanmışdır. Bu xüsusiyyətlərin bir qismi müəyyən molekullara aid olarkən, bəzi xüsusiyyətləri bütün molekullar paylaşmaqdadırlar. Məsələn karbon, yüksək təzyiq altında Dünyanın ən sərt maddəsi olan almaza çevrilir. Bunu hansı canlı, varlığını qoruyaraq edə bilər? Heç biri. Yaxşı bəs niyə canlılıq bu qədər göz qabağında, ön plandaykən, karbon elementi bu xüsusiyyətindən ötəri əl üstündə tutulmamaqdadır? Hansının daha "əhəmiyyətli" olduğuna necə qərar verəcəyik? Əslində heç biri əhəmiyyətli deyil. Əhəmiyyət sırası, insanlar tərəfindən təsadüfi təyin olunur və əslində təbiət baxımından etibarsızdır. Təsnifatlandırmanı insanlar apardığı üçün, özlərini və özlərinə bənzər olan varlıq qruplarını qiymətləndirir, digərlərinə isə əsrlərdir dəyər vermirlər. Bu səbəbdən, uzun illərdən bəri verilən "canlılıq təsnifatı" həmişə cansızları canlıların alt pillələrinə itələmişdir. Halbuki təbiətdə belə bir iyerarxiya yoxdur!
Beləliklə canlılıq ilə cansızlıq arasında bir fərq olmadığını anlayan hər bir insan, geri qalan bir çox anlayışı asanlıqla qavraya biləcəkdir. Bunların başında da, canlıları "canlı" edən molekullar, bunların strukturları və vəzifələri gəlməkdədir. Əvvəlki yazılarımızda qeyd etdiyimiz kimi canlıları xarakterizə edən ən əhəmiyyətli xüsusiyyət, həyatda qalmaq və törəmək məqsədiylə strukturları daxilində fəaliyyət göstərə bilmələridir. Çoxalma, hüceyrənin sayca çoxala bilməsi və özündəki məlumatı övladlarına köçürə bilməsi olaraq təyin olunur. Bütün bu struktur daxili fəaliyyətlər və çoxalmanın mərhələləri, genetik material olan nukleotidlər və bunların meydana gətirdiyi daha böyük kimyəvi maddələrlə həyata keçirilir və nəzarət edilir.
Bu hadisə, insan var olduğundan bəri təsir etməkdədir və yığılaraq günümüzədək gələn bu "ovsunlayıcılıq", müasir insanların genetik materiallara və ümumiyyətlə hüceyrələri meydana gətirən kimyəvi molekullara olduğundan daha çox məna verməsinə səbəb olmuşdur. İnsanlar DNT-nin "mükəmməl" bir molekul olduğunu sanmaqda, DNT tərəfindən istehsal olunan fermentlərin "mümkünsüz" bir iş gördüklərini düşünməkdə, hüceyrənin içinin "həqiqi ola bilməyəcək qədər mürəkkəb" olduğunu iddia etməkdədirlər. Bunlar, müəyyən mənada doğru olsa da, elmi olaraq açıqlana bilməyəcək qədər "mükəmməl", "mümkünsüz" ya da "kompleks" olan heç bir quruluşa təbiətdə rast gəlinmir. Onsuz da elm, təbiəti qavrama sənətidir və təbiətdə izah edilə bilməyəcək bir şey tapmağı gözləmək mənasızdır.
İndi, başda da barəsində danışdığımız molekulları tanıtmağa və araşdırmağa başlayaq, beləcə nə demək istədiyimizi asanlıqla anlayacaqsınız. Əgər ki DNT-yə toxunduq, əvvəlcə hər kəsin məşhur olaraq bildiyi bu kimyəvi maddə ilə tanış olaq:
DNT dediyimiz molekullar zəncirinin uzun adı DezoksiriboNuklein Turşusu 'dur. Kimya mövzusunda məlumatsız olan bir insan ilk baxışda anlaya bilməsədə, bu adın çox sirli və xüsusi bir mənanı verdiyini düşünsədə, DNT olduqca adi, kimyəvi bir molekuldur. Kimya elmi daxilində bütün molekullar bu şəkildə uzun, təyinedici və bir az da "artistik" sayıla biləcək adlar almışlar. Məsələn sıradan bir kimyəvi maddə olan digər maddənin adını verək: Trifluoromethanesulfonate. Əgər hələdə DNT-nin adını mürəkkəb hesab edirsinizsə, onda tez-tez içdiyiniz qəhvənin içərisində olan "kofein"in kimyəvi adına baxın: 3,7-dihydro-1,3,7-trimethyl-1H-purine-2,6-dione!
Yəni DNT, nə xüsusi bir addır, nə də onun xüsusi bir üstünlüyü var. DNT-ni bəlkə də "xüsusi" edən tək şey, hər kimyəvi maddənin özünə aid bir xüsusiyyəti olduğu kimi, DNT-nin də özünə aid bir xüsusiyyəti olması və bu xüsusiyyətin, bizim marağımızı çəkən bir şəkildə, irsiyyət sahəsində "təyinat alması"dır. Yəni məsələn gözlərimizin yaş qalmasını təmin edən gözyaşımızın da kimyəvi bir düsturu var. Tək fərq, gözyaşımızın gözlərimizi qorumaq və duyğularımızı bildirmək kimi vəzifələri varkən, DNT-nin bir sonrakı nəslə köçürəcəyimiz məlumatları daşıma funksiyasının olmasıdır. DNT-ni üstünləşdirən bu irsi xüsusiyyətidir. Əslində dərindən düşünüldüyündə, bunun da "xüsusi" olmadığı görüləcək. Çünki "irsiyyət" dediyimiz hadisə də, biokimyəvi reaksiyalar nəticəsində, bir molekulun özünü kopyalaması və çoxalması deməkdir. Bunun da hər hansı bir xüsusi tərəfi yoxdur.
DNT bir-birinin ətrafında qıvrılan ikili spiraldan meydana gələrək heliks quruluşuna sahibdir. Bu quruluş, tamamilə Fizika və Kimya qanunlarının təsiri altında bu şəkildə olmaqdadır. Daha əvvəl də qısaca toxunduğumuz kimi yağlar, su içərisində məcbur olaraq kürəvi bir quruluş meydana gətirirlərsə, DNT də məcbur olaraq heliks (spiral) quruluşu meydana gətirməkdədir. DNT də, Kainatdakı digər varlıqlar kimi, yalnız və yalnız sadə atomlardan və bunların fərqli kombinasiyaları olan molekullardan meydana gəlir. Bunlar təməl olaraq Karbon (C), Hidrogen (H), Azot (N), Fosfor (P) və Oksigen (O) atomlarıdır.
Yaxşı, DNT ən kiçik irsi elementimizdirmi?
Əlbəttə xeyr, DNT zənciri də daha kiçik parçalara bölünə bilər. Bu daha kiçik parçalara "nukleotid" deyilir (ki nukleotidlər, daha əvvəl də söylədiyimiz kimi "Həyat Molekulları" arasında yer alır) və bu molekullar, DNT spiralını bir nərdivana bənzətmiş olsaq, nərdivanın pillələrini meydana gətirirlər. Nukleotidlər, irsiyyət üçün olduqca əhəmiyyətlidirlər. Çünki irsi məlumatı "daşıyan" parçalar nukleotidlərdir. Nukleotidlərin fərqli düzülməsi, fərqli mənalar deməkdir. Bu səbəbdən nukleotidləri, təhsil həyatımızda da əzbərlətdikləri kimi "hərflər" olaraq düşünə bilərik. Bu hərflər, fərqli şəkillərdə düzülərək, fərqli sözlər, fərqli mənalar ifadə edirlər.
Eynilə bizim indiki vaxtda istifadə etdiyimiz son dərəcə kompleks kompüter proqramı kimi, genetik olaraq hüceyrələrimiz də bir şifrələmə istifadə edirlər. Bunu kompüter üzərindən nümunə göstərərək izah edə bilərik: Kompüter proqramçıları, kompüterləri proqramlaşdırmaq üçün C, C++, Basic, və s. dillər istifadə edirlər. Bu dillər, İngilis dilinə çox bənzəyirlər, çünki bu proqramlaşdırma dillərini yazan proqramçılar tərəfindən, gündəlik danışıq dilinə olduqca yaxın olacaq şəkildə nizamlanmışdırlar. İlk kompüter proqramları, qətiliklə belə sadə bir dil istifadə etməməkdə idi və mühəndislər tək-tək "1" və "0"ları istifadə edərək proqramlaşdırma aparmaqda idilər. Sonra, "kompüterlərin təkamülü" əsnasında yeni proqramlar yazıldı. Bu proqramlar, "proqramı proqramlaşdırma" məqsədi güdürdü. Təməl olaraq etdikləri bu idi: İngiliscəyə bənzər sözləri istifadə edə biləcəyiniz bir interfeys təmin etmək. Proqramçı, bu interfeysə asan sözləri yazmaqdadır, arxa planda isə proqram bunu yenə "1"lər və "0"lara çevirib prosessora göndərir.
Məsələn klaviaturada yazdığınız bir sözün ekranda çıxa bilməsinin tək səbəbi, basdığınız hər bir düymənin kompüterə elektrik siqnal olaraq bir "əmr" göndərməsi və kompüterin monitorda olan kiçik, işıq saçan LEDlərdən birini, uyğun rəngdə yandırmasından ibarətdir. Kompüter ekranını güclü bir böyüdücüylə yoxlasanız, nə demək istədiyimizi anlaya bilərsiniz. Klaviaturanızdan gedən elektrik siqnalları, əvvəlcə kompüterinizin prosessorunda qiymətləndirilir (içərisindəki kod daxilində) və prosessor, ekrana etməsi lazım olan işi bildirir. Bütün bunlar, proqramçıların prosessora bəhs etdiyimiz dilləri istifadə edərək yazdıqları proqramların, yəni "kompüterlərin genetik materialı" daxilində olmaqdadır.
Beləliklə nukleotidlərin fərqli düzülmələri nəticəsində yaranan genlər isə, fərqli əməliyyatları etmək üçün xüsusiləşmiş kodlar kimidir. Buna bir azdan toxunacağıq.
Təbii ki kompüterlər, insanlar tərəfindən "hazırlanan" maşınlar olduğu üçün, canlılığı isbatlamaqda istifadə etmək çox da doğru deyil. Çünki canlılıq, insan zəkası tərəfindən son 50-60 ildə yaradılan kompüterin əksinə, təxminən 600 milyon il boyunca, ağla sığmaz sayda sınaqlar nəticəsində, addım-addım təkamülləşərək, kənarlaşdırılaraq, seçilərək meydana gəlmişdir. "Dəmirlikdəki Boing" bənzətməsinə ya da "Kompüterin də bir yaradıcısı var, canlılığın da olmalıdır!" iddiasına bir başqa yazımızda toxunacağıq, ona görə ağılınızdan keçirsə bir az səbr etməyinizi xahiş edəcəyik. Onsuz da yazımızda bunlara qısaca nəzər yetirəcəyik.
Kompüterdə olduğuna oxşar şəkildə, canlılar da 4 hərfdən ibarət olan bir dil istifadə edir və hər bir hərf, bir nukleotid tipini təmsil edir. Bu hərflər, "A" (Adenin), "T" (Timin), "S" (Sitozin) və "Q" (Quanin)dir. Əlbəttə ki gerçəkdə heç bir kimyəvi maddə üzərində belə hərflər yoxdur. Bu adlar onlara sonradan verilmişdir. Çünki bəhs edilən hərflər, yalnız kimyəvi strukturlardır və əvvəldən təyin olunmuş bir "vəzifə"ləri yoxdur.
Kompüter bənzətməsinin pis bir bənzətmə olmasının bir səbəbi də budur: Canlılara "kompüter" olaraq baxdığınızda, bir qrup mühəndisin oturub hazırladıqları bir maşın olaraq düşünərsiniz və bu sizi səhv düşüncələrə aparar. Çünki kompüterləri meydana gətirən parçalar "canlılıq" xüsusiyyətləri daşımırlar və bu səbəbdən canlıların təsirləndiyi amillərdən eyni şəkildə təsirlənmirlər. Və kompüterlər bioloji bir təkamül keçirməmişdirlər, mühəndislər tərəfindən hazırlandırmışlar. Bu şərh belə tam olaraq doğru deyil, çünki Təkamül əslində hər yerdədir: Əslində "texnologiyanın təkamülü" olaraq düşünüldüyündə, minlərlə illik bir keçmiş nəticəsində, kiçik addımlarla bu gün "kompüter" dediyimiz maşınlara çatdığımızı görərsiniz. Heç bir məhsul, sadə addımlar atmadan, olduğu son şəkliylə var ola bilməz. Canlılıq da bu şəkildədir. Canlılar, milyard illik seçmə və dəyişmə nəticəsində günümüzdəki formalarını almışdırlar.
Düşüncələrinizə qulaq asaq: "İndi telləri, müqavimətləri, tranzistorları bir yerə qoysaq, milyardlarla ildə bir kompüter meydana gələ bilərmi?" deyə soruşacaqsınız. Unutmayın ki, müqavimət, tranzistor və digər varlıqlar bizim "canlı" dediyimiz orqanizmlərin meydana gəlməsini təmin edən kimyəvi quruluşa sahib deyillər. Bu səbəbdən "çoxala bilməzlər" və özlərindəki məlumatı balalarına "köçürə bilməzlər". Bu məlumatı köçürə biləcəkləri bir strukturları (yazımızın əsas mövzusu olan "nukleotidləri") yoxdur. Bu səbəbdən daha sonra açıqlayacağımız Təkamül Mexanizmlərinin heç biri işləyə bilməzlər. Tam bu səbəblə, Təkamül keçirməzlər və əsla bir kompüter meydana gətirməzlər. Əgər ki bu şərtləri təmin edə biləcək kimyəvi strukturları olsaydı, üzərlərində seçmə işləyəcəkdi və bəlkə də, bu anda düşününcə komik gəlsə də, heç gözləmədiyiniz mexanizmlər çıxara biləcəkdilər. Ancaq cansızları istifadə edərək, canlılığı isbatlamaq, "cansızların" "canlılıq" xüsusiyyətlərini daşımadıqları üçün doğru deyil. Əgər yuxarıdakı şərhlərimiz istiqamətində canlılıq və cansızlıq doğru təyin olunsa, doğru sübutlara çatmaq mümkün olacaqdır.
Buradan başa düşülməsi lazım olan budur: Təkamülü və canlılığın başlanğıcını anlaya bilməyimiz üçün, müəyyən bir qrup kimyəvi və fiziki xüsusiyyətlərə sahib molekul qruplarından bəhs etməyimiz lazımdır. Ağlımıza gələn hər atom, molekul ya da quruluş, canlılıq ilə paralellik göstərməyəcək. Yoxsa tək tip deyil, minlərlə fərqli tipdə canlı olardı, hər birinin "canlılıq" xüsusiyyətləri fərqli olardı. Ancaq var olmuş, var olan və var olacaq hər canlının ortaq bir əcdadı var və o əcdad, var olan Kainatımızın qaydaları daxilində, var olan planetimizin şərtləri çərçivəsində bizlərin üstün saydığımız "canlılıq" xüsusiyyətlərini qazanmış və köçürə bilmişdir. Hər canlının DNT-si oxşar quruluşdadır, hər canlının hüceyrələri cüzi fərqlərlə bir-birini xatırladır (hətta hər canlının genomu, müəyyən bir miqdar digər hər hansı bir canlıyla ortaqdır, bu da ortaq bir əcdaddan gəldiyimizi göstərir). Lakin bizi maraqlandıran "canlılıq molekulları", yəni canlılığı qiymətləndirməyimiz üçün istifadə edə biləcəyimiz mürəkkəb maddələri meydana gətirən molekullar; Karbon (C), Oksigen (O), Hidrogen (H), Azot (N), Fosfor (P), Kükürd (S) və bir neçə digər atomun fərqli birləşmələriylə yaranan saysız molekuldur. Periodik cədvəldə qarşınıza çıxan hər atomla canlılıqdan bəhs edə bilməzsiniz.
Yəni ağılımızda bunu tutmağımız lazımdır: planetimiz üzərindəki cansızlıq 4.5 milyard il əvvəl panetimizin meydana gəlməsiylə başlamışdır. Günümüzdəki canlıların da, cansızların da quruluşundakı hər şey amma, bu ilk başlanğıcda (və ya müddət içərisində) Dünya üzərinə yerləşmişdir, bir qismi də sonradan canlılara ya da cansızlara aid reaksiyalar vasitəsilə çıxarılmışdır. Bu varlıqların bir hissəsi, "canlılıq" olaraq təyin etdiyimiz varlıq qrupunda təkamülləşmiş, bir qisimi isə, daha fərqli quruluşda olduqları üçün bu gün bizim "canlılar" dediyimiz varlıqların xüsusiyyətlərinə sahib ola bilməmişdirlər. Burada bir "üstünlük"dən bəhs etmək mənasızdır. Yalnız iki fərqli varlıq qrupundan bəhs etmək lazımdır. İki qrup da tamamilə bənzər atom və molekullardan meydana gəlməkdədir. Yalnız bu atom və molekulların düzülməsi, məzmunları və son 4 milyard ildə keçirdikləri kimyəvi təkamül bir-birindən fərqlidir.
Bütün bu şərhlərdən sonra, indi təkrar mövzumuza dönək: Yaxşı, DNT-dəki məlumatları daşıyan elementlər, daha doğrusu "hərflər" dediyimiz quruluş daşları nələrdir?
Bu hərflər, nukleotid deyilən DNT-nin kiçik parçalarının, kimyəvi bir maddə olan "azot əsası" qismində olan bir düzülməsidir. Bu düzülmədə karbon, hidrogen və digər atomlar var. Bu atomlar müəyyən bir şəkildə düzülsə, ona Adenin (A), başqa bir şəkildə düzülsə Timin (T), digər bir şəkildə düzülməyə Quanin (Q), bir başqasına isə Sitozin (S) deyirik. Ancaq biz onlara nə deyiriksə deyək, əslində bunlar yalnız sıravi bir əsas qrupudur; kimyəvi maddələrdir. Lakin bu kimyəvi maddələr, bizim genetik quruluşumuza sahibdirlər. Nukleotid adlanan və uşağınızın kimə bənzəyəcəyinə qərar verən molekullar, son dərəcə sadə atom düzülmələrindən artıq bir şey deyil. Bir fosfat turşusu qalığı, bir karbohidrat (dezoksiriboza) və bir azot əsası.
Nukleotid dediyimiz molekul tipləri, yalnız genetik materialımız ilə məhdud deyil. Məsələn sizə bir başqa nukleotid nümunəsi verək: ADF. Yəni Adenozin Difosfat. Bu da bir nukleotiddir, ancaq kimyəvi təkamül sırasındakı ardı arası kəsilməyən seçmə əsnasında, genetik materialı kodlaşdıracaq şəkildə xüsusiləşməmişdir. Yəni canlılığı təkamülləşdirəcək olan strukturlar içərisində "vəzifə" almamışdır. Bu səbəbdən indiki vaxtda da bu quruluş, hər hansı bir genetik məlumat kodlaşdırmır, enerji ilə əlaqədar proseslərdə fəaliyyət göstərir. Ancaq struktur baxımından çox bənzərdirlər.
Buradan başa düşülməsi lazım olan budur: Canlılıq, bir "cansızlıq şorbası" içərisində, kimyəvi maddələrin fərqli şəkillərdə bir-birlərinə bağlanması, qırılması, birləşməsi, ayrılması nəticəsində, 600 milyon il davam edən bir sınaq-yanılma və seçmə müddəti nəticəsində meydana gəlmişdir. Bu müddət ərzində bir çox növ "canlı bənzəri birləşmə" meydana gəlmiş ola bilər. Ancaq bunlardan yalnız bir neçəsi dayanıqlı olmuş və seçilmişdir. Günümüzdəki hər canlının əcdadı olan bu canlıların quruluşundakı kimyəvi xüsusiyyətlər, günümüzdəki hər canlının hüceyrələrindəki kimyəvi xüsusiyyətləri təmsil etməkdədir. Əgər onlar fərqli şəkildə həyatda qala bilsəydi, günümüzdəki canlı formalarının hüceyrələri də fərqli quruluşda ola biləcəkdi.
DNT spiralı, eukaryotlarda (nüvəsi olan hüceyrələrdə), uzun bir şəkildə hüceyrənin içərisindəki nüvədə aşkarlanır. Prokaryotlarda (nüvəsiz hüceyrələrdə) isə hüceyrənin içərisində, ümumiyyətlə ortada, nüvə olmadığı üçün daha dağınıq bir vəziyyətdə yerləşmişdir. Bu uzun və qarmaqarışıq DNT spiralı quruluşuna "xromatin ipliyi" ya da "xromatin şəbəkəsi" deyilir. Əslində, bu kompleks şəbəkənin içərisində müəyyən bir nizam vardır. Bu nizam çox əhəmiyyətlidir, çünki hüceyrə bölünməsi əsnasında genetik məlumatın ötürülməsində bu xüsusi vahidlər böyük rol oynayırlar. Bu xüsusi vahidlərin adı "xromosom"dur. Xromosomlar, DNT-nin histon zülalları tərəfindən sarılaraq sıxlaşması nəticəsində yaranan genetik vahidlərdir. Hər canlıda, Təkamül müddətləri əsnasında əldə edilmiş fərqli sayda xromosom var. Xromosomlar ən böyük DNT qruplarıdır. Xromosomların cəmində olan, bir canlının bütün genetik məlumatına genom adı verilməkdədir.
Yaxşı, genlər bu addım-addım mürəkkəbləşən quruluşun harasındadırlar?
Genlər, nukleotid düzülmələrinin məna qazandığı bölgələrdir. Burada məna qazanmaqda məqsəd, yenə elm-xarici ya da fövqəltəbii bir "məna" deyil. Canlıların, "canlılıq xüsusiyyətlərini" davam etdirə bilmələri üçün yaratmaq məcburiyyətində olduqları müxtəlif kimyəvi maddələr var (bu maddələrin varlığının cəminə "canlılıq" deyilir). Genlər, bu kimyəvi maddələrin ifraz olunma sırasını, formasını, və s. xüsusiyyətlərini müəyyən edir və bu məlumatları saxlayırlar. Bu da son dərəcə məntiqlidir: ilk canlılar təkamülləşməyə başladıqdan sonra, bu canlılığı davam etdirə biləcək kimyəvi sintez əməliyyatlarını, bunların sırasını, formasını və şəklini saxlayan bir başqa molekul vahidinin, yəni genlərin olması, canlılara üstünlük təmin etməkdədir. Qısaca olaraq deyə bilərik ki, genlər meydana gəldikdən sonra, canlılıq asanca davam etdirilmişdir. "Gen" deyilən quruluş, əslində DNT spiralının müəyyən bir bölgəsidir. Bu bölgələr, mənalı ifadələr halındadırlar və hüceyrə tərəfindən lazım olduğunda qəbul edilir və istifadə olunurlar.
Kompüter bənzətməmizə dönsək, kompüterlərin də 1′lər və 0′larla "danışdığını" qeyd etmişdik. Ancaq bu 1′lər və 0′lar təkbaşına heç bir məna ifadə etmirlər. Hətta çox vaxt, bunların uzun düzülmələri də məna ifadə etməyə bilər. Lakin bunların müəyyən uzunluqdakı düzülmələri mənalı bir hal alır. Nümunə verəcək olsaq, bir kompüter üçün 11101010 kimi bir düzülmə məna ifadə etməyə bilər. Ancaq eyni düzülməni içərisində saxlayan lakin bir az daha uzun bir halı, 1110101000011101 düzülməsi, mənalı ola biləcək, məsələn bu məlumat, klaviaturadan gələn bir əmr nəticəsində ekranda "A" hərfinin çıxmasını təmin edə bilir. Bunu kompüterdə, 8-bitlik (az əvvəlki uzun ədədlərin hər bir pilləsi 1 bitdir), 16-bitlik, 32-bitlik, 64-bitlik sistem, və s. şəklində adlandırırıq. Məsələn az əvvəl verdiyimiz qısa ədəd 8 bitlik, uzun ədəd isə 16 bitlik bir ədəddir. Əgər istifadə edilən kompüter məlumatı 16 bit olaraq oxumaqdadırsa, 8 bitlik bir ədəd məna ifadə etməyə biləcək (əvvəli mənasız olacaqdır). Ancaq ikinci ədəd, kompüter üçün məna ifadə edə bilər. Bənzər şəkildə, 8 bitlik məlumatları oxumaq üzərinə xüsusiləşmiş bir kompüter üçün bu iki ədəd də mənalıdır. İlk ədədi oxuyub bir əməliyyatı edən bu 8 bitlik kompüter, ikinci ədədi oxuduğunda əvvəl ilk 8-lini oxuyaraq bir əvvəlkiylə eyni işi, sonra ikinci 8-liyi oxuyaraq bir başqa işi yerinə yetirər. Qısaca kompüterlərin öz vahidləri içərisində və insanlarla anlaşması bu şəkildə olmaqdadır.
Nukleotidlər üçün də eyni vəziyyət etibarlıdır. Ancaq bildiyimiz bütün canlılarda, istisnasız 3-bitlik oxuma sistemi var (kompüterlərdəki kimi 8 bit, 16 bit, 32 bit kimi fərqli tipləri yoxdur). Məsələn, tək başına AT şəklindəki bir kodun heç bir mənası yoxdur. Ancaq kod, ATQ olduğunda bir məna ifadə edə bilməkdədir. Bu "məna", "ATQ" düzülməsinin qarşılıq verdiyi bir aminturşunun yaranmasıdır (eynilə kompüterlərdə, klaviaturadan gələn məlumatın ekrana köçürülməsi kimi). Lakin yenə də, yaradılan bu tək aminturşunun heç bir funksiyası olmaya bilər (oxşar şəkildə, yuxarıdakı 8-bit oxuyan kompüterin edə bildiyi iki əməliyyatın tək-tək bir məna ifadə etməyib, ikisi bir yerdə olduğunda bir məna ifadə etməsi kimi). Bənzər şəkildə, ATQTTS şəklindəki bir düzülmə də iki amin turşusu çıxarmaqla birlikdə ("ATQ" və "TTS" kodlarına uyğun gələnlər) hələ də mənasız ola bilər. Ancaq nə vaxt ki ATQTTSQTAASQTAS kimi bir düzülməyə çatsaq, o zaman bu kodun əmələ gətirdiyi aminturşuların birləşməsindən yaranan zülal, müəyyən bir funksiyaya sahib ola bilir və bu "söz", hüceyrə üçün "bölünməyə başla" əmri mənasını verir. Təbii ki yuxarıdakı kodları bu anda anlamaq məqsədiylə uydururuq, lakin təməl olaraq mövzunun mənasını verəcəyini düşünürük.
Dediyimiz kimi hər canlınn genlərində istisnasız "3-bitlik sistem" vardır (və bu da ortaq bir atadan gəldiyimizə işarə edir) və hər 3 nukleotid (QSA) bir aminturşunu kodlaşdırır. Bu 3-lü kod nəticəsində bir aminturşu yaradılır və bunların birləşməsi zülalları, bunlar fermentləri, fermentlər də bizi "canlı" edən reaksiyaları gerçəkləşdirir və ya gerçəkləşməyini təmin edirlər. Tək bir aminturşu, yuxarıda izah etdiyimiz kimi tək başına müəyyən bir məna daşımaya bilər. Ancaq aminturşuların fərqli qarışıqlari sayəsində, bir çox işi edən, sonsuz sayda zülal yaradıla bilər. Və bu işi təmin edən, genetik baxımdan mənalı ifadələrə də "gen" deyirik.
Genlər, sizin boyunuzdan saç rənginizə, bədəninizin tüklülüyündən göz rənginizə, keçirə biləcəyiniz xəstəliklərdən irsi olaraq daşıyacağınız xəstəliklərə qədər hər şeyi kod olaraq saxlayarlar. Bu kodlar, izah etdiyimiz kimi A, T, S və Q hərflərinin müəyyən düzülmələriylə saxlanırlar. Bu düzülmələrin "necə" olacaqları isə, milyardlarla ildir sürən təkamüllə təyin olunmaqda və dəyişməkdədir. Yəni canlılıq, bir başlanğıcdan başladıqdan sonra, fərqli istiqamətlərə doğru bizim Təkamül Ağacı olaraq adlandırdığımız quruluşda növləşərkən, hər canlının saxladığı genetik düzülmə, ətraf şərtlərinin təsiri altında addım-addım dəyişmişdir. Bu dəyişmələr, hüceyrələr içərisində ifraz olunan kimyəvi maddələrin quruluşunda, miqdarında və növündə fərqliliklərə səbəb olmuşdur. Bu fərqliliklər də, hüceyrələrin özlərinin fərqli xüsusiyyətlər əldə etməsinə səbəb olmaqdadır. Beləliklə bu fərqli xüsusiyyətlərə sahib olanlar arasında, ətrafa ən uyğun olanlar varlıqlarını davam etdirməyə davam edə bilirlər; beləcə özlərinə bu fərqli xüsusiyyətləri verən genləri çoxalarkən balalarına ötürə bilirlər. Bu şəkildə, addım-addım bir genetik təcrübəylə növlər fərqliləşir və dəyişirlər. Biz də buna Təkamül deyirik.
Bu yazımızda bacardığımız qədər genetik materialın nə qədər sadə olduğundan və necə aydın şəkildə işlədiyindən bəhs etməyə çalışdıq. Sonrakı yazılarımızda, genetik materialı meydana gətirən və "mükəmməl" bir xüsusiyyətdə olmadığını bu yazımızda açıqca gördüyümüz DNT-nin necə meydana gələ biləcəyinə toxunacağıq. Ümidvarıq bu təməl məlumatlar bütün oxucularımıza yararlı olacaqdır.
Bu yerdə, məna tamlığı baxımından atom və molekulun yazımız daxilində hansı mənada istifadə edildiyini açıqlayaq:
Atom, bir maddəni əmələ gətirən nano-ölçüdəki əsas hissəciklərin adıdır. Təməl olaraq, periodik cədvəldə element olaraq göstərilən müstəqil maddələrin hər biri olaraq düşünülə bilər. Kainatda hər bir elementdən heç bir ədədlə müqayisə edə bilməyəcəyimiz sayda atomlar vardır. Yalnız Dünyada belə ağlasığmaz miqdarda atom var. Sadəcə belə düşünək: İnsan orqanizmi trilyonlarca hüceyrədən təşkil olunmuşdur. Hər bir hüceyrənin daxilində yüz minlərlə organella və digər strukturlar müşahidə olunur. Hər bir organella və struktur, trilyonlarca kimyəvi maddələrin birləşməsindən meydana gəlir. Və hər bir kimyəvi maddə milyardlarla, trilyonlarla atomdan meydana gəlmişdir. Dünyada 7 milyarda yaxın insan yaşayır. İnsanlar Dünya üzərində bilinən biokütlənin çox kiçik bir qisminə sahibdirlər. Məsələn yalnız əkilən bitkilərin biokütləsi, insanlardan 20 dəfə çoxdur. Ev heyvanların biokütləsi isə insanların 7 qatıdır. Ədədləri müqayisə edib əldə edə biləcəyiniz nəticələrin nəhəngliyini düşünməyi öz öhdənizə buraxırıq.
Kainatda olan atom sayı, hər vaxt fizikləri cəzb etmişdir. Aparılan hesablamalar, Kainat içərisində müşahidə oluna bilən atom sayının 4x10 üstü 79 ilə 4x10 üstü 81 arasında olduğunu göstərməkdədir. Fiziki olaraq aparılan hesablamaların nəticələrinə görə, gerçək Kainatın böyüklüyünün, müşahidə edilə bilən Kainatın böyüklüyündən 10 üstü 23 dəfə çox olduğunu qeyd etmək istəyirik. "Katrilyon" ədədinin 1-in yanına 12 sıfır əlavə edilməsi nəticəsində meydana gəldiyini nəzərə alsaq, bəhs etdiyimiz ədədlərin necə böyük olduğu aydın olacaqdır.
Bütün bunları izah etmə səbəbimiz, Kainat içərisindəki, hətta yalnız Dünya içərisindəki atomların inanılmaz sayıdır. Bu saydakı atomun davamlı qarşılıqlı təsiri düşünüldüyündə, bir çox mürəkkəb maddənin kifayət qədər zaman verildiyində özbaşına və müxtəlif növdə meydana gələ biləcəyini düşünmək son dərəcə asan və məntiqlidir. Ancaq insanların çoxu həyata yalnız düzünə baxdıqları üçün, bu sayların mənalarını öz istədikləri kimi təhrif etməyə meyllidirlər. Nəticə olaraq bilin ki atomların sayı, bir çox kimyəvi maddənin meydana gələ biləcəyi qədər çoxdur. Təbii bu əmələgəlmədə ulduz partlamaları ya da yüksək radiasiya kimi sürətləndirici amillərin də təsiri unudulmamalıdır.
Hər bir atomun, özünə xas fiziki və kimyəvi xüsusiyyətləri var. Eyni elementlərə aid atomların bir araya gələrək meydana gətirdikləri daha böyük quruluşa molekul deyilir. Əgər fərqli elementlərə aid atomlar bir araya gələrək daha böyük bir quruluş meydana gətirirlərsə buna Kimyada mürəkkəb maddələr deyilir. Biz bu detallara girməmək üçün, "mürəkkəb maddə " ilə "molekul" sözlərini sinonim olaraq istifadə edəcəyik və hər birinə birdən "molekul" deyəcəyik.
Həmçinin bütün bu atom və molekul açıqlamalarını etməmizin bir başqa səbəbi, "canlılığın" "cansızlıqdan" başlamasının olduqca anlamlı və məntiqli olduğunu görə bilməyinizdir. Çünki aralarında bir fərq onsuz da ən başından, atom səviyyəsindən etibarən yoxdur. Hər varlıq, daha əvvəl açıqladığımız kimyəvi təkamülün təsiri altında fərqli istiqamətlərə doğru dəyişərək, fərqli xüsusiyyətlər qazanmışdır. Bu xüsusiyyətlərin bir qismi müəyyən molekullara aid olarkən, bəzi xüsusiyyətləri bütün molekullar paylaşmaqdadırlar. Məsələn karbon, yüksək təzyiq altında Dünyanın ən sərt maddəsi olan almaza çevrilir. Bunu hansı canlı, varlığını qoruyaraq edə bilər? Heç biri. Yaxşı bəs niyə canlılıq bu qədər göz qabağında, ön plandaykən, karbon elementi bu xüsusiyyətindən ötəri əl üstündə tutulmamaqdadır? Hansının daha "əhəmiyyətli" olduğuna necə qərar verəcəyik? Əslində heç biri əhəmiyyətli deyil. Əhəmiyyət sırası, insanlar tərəfindən təsadüfi təyin olunur və əslində təbiət baxımından etibarsızdır. Təsnifatlandırmanı insanlar apardığı üçün, özlərini və özlərinə bənzər olan varlıq qruplarını qiymətləndirir, digərlərinə isə əsrlərdir dəyər vermirlər. Bu səbəbdən, uzun illərdən bəri verilən "canlılıq təsnifatı" həmişə cansızları canlıların alt pillələrinə itələmişdir. Halbuki təbiətdə belə bir iyerarxiya yoxdur!
Beləliklə canlılıq ilə cansızlıq arasında bir fərq olmadığını anlayan hər bir insan, geri qalan bir çox anlayışı asanlıqla qavraya biləcəkdir. Bunların başında da, canlıları "canlı" edən molekullar, bunların strukturları və vəzifələri gəlməkdədir. Əvvəlki yazılarımızda qeyd etdiyimiz kimi canlıları xarakterizə edən ən əhəmiyyətli xüsusiyyət, həyatda qalmaq və törəmək məqsədiylə strukturları daxilində fəaliyyət göstərə bilmələridir. Çoxalma, hüceyrənin sayca çoxala bilməsi və özündəki məlumatı övladlarına köçürə bilməsi olaraq təyin olunur. Bütün bu struktur daxili fəaliyyətlər və çoxalmanın mərhələləri, genetik material olan nukleotidlər və bunların meydana gətirdiyi daha böyük kimyəvi maddələrlə həyata keçirilir və nəzarət edilir.
Bu hadisə, insan var olduğundan bəri təsir etməkdədir və yığılaraq günümüzədək gələn bu "ovsunlayıcılıq", müasir insanların genetik materiallara və ümumiyyətlə hüceyrələri meydana gətirən kimyəvi molekullara olduğundan daha çox məna verməsinə səbəb olmuşdur. İnsanlar DNT-nin "mükəmməl" bir molekul olduğunu sanmaqda, DNT tərəfindən istehsal olunan fermentlərin "mümkünsüz" bir iş gördüklərini düşünməkdə, hüceyrənin içinin "həqiqi ola bilməyəcək qədər mürəkkəb" olduğunu iddia etməkdədirlər. Bunlar, müəyyən mənada doğru olsa da, elmi olaraq açıqlana bilməyəcək qədər "mükəmməl", "mümkünsüz" ya da "kompleks" olan heç bir quruluşa təbiətdə rast gəlinmir. Onsuz da elm, təbiəti qavrama sənətidir və təbiətdə izah edilə bilməyəcək bir şey tapmağı gözləmək mənasızdır.
İndi, başda da barəsində danışdığımız molekulları tanıtmağa və araşdırmağa başlayaq, beləcə nə demək istədiyimizi asanlıqla anlayacaqsınız. Əgər ki DNT-yə toxunduq, əvvəlcə hər kəsin məşhur olaraq bildiyi bu kimyəvi maddə ilə tanış olaq:
DNT dediyimiz molekullar zəncirinin uzun adı DezoksiriboNuklein Turşusu 'dur. Kimya mövzusunda məlumatsız olan bir insan ilk baxışda anlaya bilməsədə, bu adın çox sirli və xüsusi bir mənanı verdiyini düşünsədə, DNT olduqca adi, kimyəvi bir molekuldur. Kimya elmi daxilində bütün molekullar bu şəkildə uzun, təyinedici və bir az da "artistik" sayıla biləcək adlar almışlar. Məsələn sıradan bir kimyəvi maddə olan digər maddənin adını verək: Trifluoromethanesulfonate. Əgər hələdə DNT-nin adını mürəkkəb hesab edirsinizsə, onda tez-tez içdiyiniz qəhvənin içərisində olan "kofein"in kimyəvi adına baxın: 3,7-dihydro-1,3,7-trimethyl-1H-purine-2,6-dione!
Yəni DNT, nə xüsusi bir addır, nə də onun xüsusi bir üstünlüyü var. DNT-ni bəlkə də "xüsusi" edən tək şey, hər kimyəvi maddənin özünə aid bir xüsusiyyəti olduğu kimi, DNT-nin də özünə aid bir xüsusiyyəti olması və bu xüsusiyyətin, bizim marağımızı çəkən bir şəkildə, irsiyyət sahəsində "təyinat alması"dır. Yəni məsələn gözlərimizin yaş qalmasını təmin edən gözyaşımızın da kimyəvi bir düsturu var. Tək fərq, gözyaşımızın gözlərimizi qorumaq və duyğularımızı bildirmək kimi vəzifələri varkən, DNT-nin bir sonrakı nəslə köçürəcəyimiz məlumatları daşıma funksiyasının olmasıdır. DNT-ni üstünləşdirən bu irsi xüsusiyyətidir. Əslində dərindən düşünüldüyündə, bunun da "xüsusi" olmadığı görüləcək. Çünki "irsiyyət" dediyimiz hadisə də, biokimyəvi reaksiyalar nəticəsində, bir molekulun özünü kopyalaması və çoxalması deməkdir. Bunun da hər hansı bir xüsusi tərəfi yoxdur.
DNT bir-birinin ətrafında qıvrılan ikili spiraldan meydana gələrək heliks quruluşuna sahibdir. Bu quruluş, tamamilə Fizika və Kimya qanunlarının təsiri altında bu şəkildə olmaqdadır. Daha əvvəl də qısaca toxunduğumuz kimi yağlar, su içərisində məcbur olaraq kürəvi bir quruluş meydana gətirirlərsə, DNT də məcbur olaraq heliks (spiral) quruluşu meydana gətirməkdədir. DNT də, Kainatdakı digər varlıqlar kimi, yalnız və yalnız sadə atomlardan və bunların fərqli kombinasiyaları olan molekullardan meydana gəlir. Bunlar təməl olaraq Karbon (C), Hidrogen (H), Azot (N), Fosfor (P) və Oksigen (O) atomlarıdır.
Yaxşı, DNT ən kiçik irsi elementimizdirmi?
Əlbəttə xeyr, DNT zənciri də daha kiçik parçalara bölünə bilər. Bu daha kiçik parçalara "nukleotid" deyilir (ki nukleotidlər, daha əvvəl də söylədiyimiz kimi "Həyat Molekulları" arasında yer alır) və bu molekullar, DNT spiralını bir nərdivana bənzətmiş olsaq, nərdivanın pillələrini meydana gətirirlər. Nukleotidlər, irsiyyət üçün olduqca əhəmiyyətlidirlər. Çünki irsi məlumatı "daşıyan" parçalar nukleotidlərdir. Nukleotidlərin fərqli düzülməsi, fərqli mənalar deməkdir. Bu səbəbdən nukleotidləri, təhsil həyatımızda da əzbərlətdikləri kimi "hərflər" olaraq düşünə bilərik. Bu hərflər, fərqli şəkillərdə düzülərək, fərqli sözlər, fərqli mənalar ifadə edirlər.
Eynilə bizim indiki vaxtda istifadə etdiyimiz son dərəcə kompleks kompüter proqramı kimi, genetik olaraq hüceyrələrimiz də bir şifrələmə istifadə edirlər. Bunu kompüter üzərindən nümunə göstərərək izah edə bilərik: Kompüter proqramçıları, kompüterləri proqramlaşdırmaq üçün C, C++, Basic, və s. dillər istifadə edirlər. Bu dillər, İngilis dilinə çox bənzəyirlər, çünki bu proqramlaşdırma dillərini yazan proqramçılar tərəfindən, gündəlik danışıq dilinə olduqca yaxın olacaq şəkildə nizamlanmışdırlar. İlk kompüter proqramları, qətiliklə belə sadə bir dil istifadə etməməkdə idi və mühəndislər tək-tək "1" və "0"ları istifadə edərək proqramlaşdırma aparmaqda idilər. Sonra, "kompüterlərin təkamülü" əsnasında yeni proqramlar yazıldı. Bu proqramlar, "proqramı proqramlaşdırma" məqsədi güdürdü. Təməl olaraq etdikləri bu idi: İngiliscəyə bənzər sözləri istifadə edə biləcəyiniz bir interfeys təmin etmək. Proqramçı, bu interfeysə asan sözləri yazmaqdadır, arxa planda isə proqram bunu yenə "1"lər və "0"lara çevirib prosessora göndərir.
Məsələn klaviaturada yazdığınız bir sözün ekranda çıxa bilməsinin tək səbəbi, basdığınız hər bir düymənin kompüterə elektrik siqnal olaraq bir "əmr" göndərməsi və kompüterin monitorda olan kiçik, işıq saçan LEDlərdən birini, uyğun rəngdə yandırmasından ibarətdir. Kompüter ekranını güclü bir böyüdücüylə yoxlasanız, nə demək istədiyimizi anlaya bilərsiniz. Klaviaturanızdan gedən elektrik siqnalları, əvvəlcə kompüterinizin prosessorunda qiymətləndirilir (içərisindəki kod daxilində) və prosessor, ekrana etməsi lazım olan işi bildirir. Bütün bunlar, proqramçıların prosessora bəhs etdiyimiz dilləri istifadə edərək yazdıqları proqramların, yəni "kompüterlərin genetik materialı" daxilində olmaqdadır.
Beləliklə nukleotidlərin fərqli düzülmələri nəticəsində yaranan genlər isə, fərqli əməliyyatları etmək üçün xüsusiləşmiş kodlar kimidir. Buna bir azdan toxunacağıq.
Təbii ki kompüterlər, insanlar tərəfindən "hazırlanan" maşınlar olduğu üçün, canlılığı isbatlamaqda istifadə etmək çox da doğru deyil. Çünki canlılıq, insan zəkası tərəfindən son 50-60 ildə yaradılan kompüterin əksinə, təxminən 600 milyon il boyunca, ağla sığmaz sayda sınaqlar nəticəsində, addım-addım təkamülləşərək, kənarlaşdırılaraq, seçilərək meydana gəlmişdir. "Dəmirlikdəki Boing" bənzətməsinə ya da "Kompüterin də bir yaradıcısı var, canlılığın da olmalıdır!" iddiasına bir başqa yazımızda toxunacağıq, ona görə ağılınızdan keçirsə bir az səbr etməyinizi xahiş edəcəyik. Onsuz da yazımızda bunlara qısaca nəzər yetirəcəyik.
Kompüterdə olduğuna oxşar şəkildə, canlılar da 4 hərfdən ibarət olan bir dil istifadə edir və hər bir hərf, bir nukleotid tipini təmsil edir. Bu hərflər, "A" (Adenin), "T" (Timin), "S" (Sitozin) və "Q" (Quanin)dir. Əlbəttə ki gerçəkdə heç bir kimyəvi maddə üzərində belə hərflər yoxdur. Bu adlar onlara sonradan verilmişdir. Çünki bəhs edilən hərflər, yalnız kimyəvi strukturlardır və əvvəldən təyin olunmuş bir "vəzifə"ləri yoxdur.
Kompüter bənzətməsinin pis bir bənzətmə olmasının bir səbəbi də budur: Canlılara "kompüter" olaraq baxdığınızda, bir qrup mühəndisin oturub hazırladıqları bir maşın olaraq düşünərsiniz və bu sizi səhv düşüncələrə aparar. Çünki kompüterləri meydana gətirən parçalar "canlılıq" xüsusiyyətləri daşımırlar və bu səbəbdən canlıların təsirləndiyi amillərdən eyni şəkildə təsirlənmirlər. Və kompüterlər bioloji bir təkamül keçirməmişdirlər, mühəndislər tərəfindən hazırlandırmışlar. Bu şərh belə tam olaraq doğru deyil, çünki Təkamül əslində hər yerdədir: Əslində "texnologiyanın təkamülü" olaraq düşünüldüyündə, minlərlə illik bir keçmiş nəticəsində, kiçik addımlarla bu gün "kompüter" dediyimiz maşınlara çatdığımızı görərsiniz. Heç bir məhsul, sadə addımlar atmadan, olduğu son şəkliylə var ola bilməz. Canlılıq da bu şəkildədir. Canlılar, milyard illik seçmə və dəyişmə nəticəsində günümüzdəki formalarını almışdırlar.
Düşüncələrinizə qulaq asaq: "İndi telləri, müqavimətləri, tranzistorları bir yerə qoysaq, milyardlarla ildə bir kompüter meydana gələ bilərmi?" deyə soruşacaqsınız. Unutmayın ki, müqavimət, tranzistor və digər varlıqlar bizim "canlı" dediyimiz orqanizmlərin meydana gəlməsini təmin edən kimyəvi quruluşa sahib deyillər. Bu səbəbdən "çoxala bilməzlər" və özlərindəki məlumatı balalarına "köçürə bilməzlər". Bu məlumatı köçürə biləcəkləri bir strukturları (yazımızın əsas mövzusu olan "nukleotidləri") yoxdur. Bu səbəbdən daha sonra açıqlayacağımız Təkamül Mexanizmlərinin heç biri işləyə bilməzlər. Tam bu səbəblə, Təkamül keçirməzlər və əsla bir kompüter meydana gətirməzlər. Əgər ki bu şərtləri təmin edə biləcək kimyəvi strukturları olsaydı, üzərlərində seçmə işləyəcəkdi və bəlkə də, bu anda düşününcə komik gəlsə də, heç gözləmədiyiniz mexanizmlər çıxara biləcəkdilər. Ancaq cansızları istifadə edərək, canlılığı isbatlamaq, "cansızların" "canlılıq" xüsusiyyətlərini daşımadıqları üçün doğru deyil. Əgər yuxarıdakı şərhlərimiz istiqamətində canlılıq və cansızlıq doğru təyin olunsa, doğru sübutlara çatmaq mümkün olacaqdır.
Buradan başa düşülməsi lazım olan budur: Təkamülü və canlılığın başlanğıcını anlaya bilməyimiz üçün, müəyyən bir qrup kimyəvi və fiziki xüsusiyyətlərə sahib molekul qruplarından bəhs etməyimiz lazımdır. Ağlımıza gələn hər atom, molekul ya da quruluş, canlılıq ilə paralellik göstərməyəcək. Yoxsa tək tip deyil, minlərlə fərqli tipdə canlı olardı, hər birinin "canlılıq" xüsusiyyətləri fərqli olardı. Ancaq var olmuş, var olan və var olacaq hər canlının ortaq bir əcdadı var və o əcdad, var olan Kainatımızın qaydaları daxilində, var olan planetimizin şərtləri çərçivəsində bizlərin üstün saydığımız "canlılıq" xüsusiyyətlərini qazanmış və köçürə bilmişdir. Hər canlının DNT-si oxşar quruluşdadır, hər canlının hüceyrələri cüzi fərqlərlə bir-birini xatırladır (hətta hər canlının genomu, müəyyən bir miqdar digər hər hansı bir canlıyla ortaqdır, bu da ortaq bir əcdaddan gəldiyimizi göstərir). Lakin bizi maraqlandıran "canlılıq molekulları", yəni canlılığı qiymətləndirməyimiz üçün istifadə edə biləcəyimiz mürəkkəb maddələri meydana gətirən molekullar; Karbon (C), Oksigen (O), Hidrogen (H), Azot (N), Fosfor (P), Kükürd (S) və bir neçə digər atomun fərqli birləşmələriylə yaranan saysız molekuldur. Periodik cədvəldə qarşınıza çıxan hər atomla canlılıqdan bəhs edə bilməzsiniz.
Yəni ağılımızda bunu tutmağımız lazımdır: planetimiz üzərindəki cansızlıq 4.5 milyard il əvvəl panetimizin meydana gəlməsiylə başlamışdır. Günümüzdəki canlıların da, cansızların da quruluşundakı hər şey amma, bu ilk başlanğıcda (və ya müddət içərisində) Dünya üzərinə yerləşmişdir, bir qismi də sonradan canlılara ya da cansızlara aid reaksiyalar vasitəsilə çıxarılmışdır. Bu varlıqların bir hissəsi, "canlılıq" olaraq təyin etdiyimiz varlıq qrupunda təkamülləşmiş, bir qisimi isə, daha fərqli quruluşda olduqları üçün bu gün bizim "canlılar" dediyimiz varlıqların xüsusiyyətlərinə sahib ola bilməmişdirlər. Burada bir "üstünlük"dən bəhs etmək mənasızdır. Yalnız iki fərqli varlıq qrupundan bəhs etmək lazımdır. İki qrup da tamamilə bənzər atom və molekullardan meydana gəlməkdədir. Yalnız bu atom və molekulların düzülməsi, məzmunları və son 4 milyard ildə keçirdikləri kimyəvi təkamül bir-birindən fərqlidir.
Bütün bu şərhlərdən sonra, indi təkrar mövzumuza dönək: Yaxşı, DNT-dəki məlumatları daşıyan elementlər, daha doğrusu "hərflər" dediyimiz quruluş daşları nələrdir?
Bu hərflər, nukleotid deyilən DNT-nin kiçik parçalarının, kimyəvi bir maddə olan "azot əsası" qismində olan bir düzülməsidir. Bu düzülmədə karbon, hidrogen və digər atomlar var. Bu atomlar müəyyən bir şəkildə düzülsə, ona Adenin (A), başqa bir şəkildə düzülsə Timin (T), digər bir şəkildə düzülməyə Quanin (Q), bir başqasına isə Sitozin (S) deyirik. Ancaq biz onlara nə deyiriksə deyək, əslində bunlar yalnız sıravi bir əsas qrupudur; kimyəvi maddələrdir. Lakin bu kimyəvi maddələr, bizim genetik quruluşumuza sahibdirlər. Nukleotid adlanan və uşağınızın kimə bənzəyəcəyinə qərar verən molekullar, son dərəcə sadə atom düzülmələrindən artıq bir şey deyil. Bir fosfat turşusu qalığı, bir karbohidrat (dezoksiriboza) və bir azot əsası.
Nukleotid dediyimiz molekul tipləri, yalnız genetik materialımız ilə məhdud deyil. Məsələn sizə bir başqa nukleotid nümunəsi verək: ADF. Yəni Adenozin Difosfat. Bu da bir nukleotiddir, ancaq kimyəvi təkamül sırasındakı ardı arası kəsilməyən seçmə əsnasında, genetik materialı kodlaşdıracaq şəkildə xüsusiləşməmişdir. Yəni canlılığı təkamülləşdirəcək olan strukturlar içərisində "vəzifə" almamışdır. Bu səbəbdən indiki vaxtda da bu quruluş, hər hansı bir genetik məlumat kodlaşdırmır, enerji ilə əlaqədar proseslərdə fəaliyyət göstərir. Ancaq struktur baxımından çox bənzərdirlər.
Buradan başa düşülməsi lazım olan budur: Canlılıq, bir "cansızlıq şorbası" içərisində, kimyəvi maddələrin fərqli şəkillərdə bir-birlərinə bağlanması, qırılması, birləşməsi, ayrılması nəticəsində, 600 milyon il davam edən bir sınaq-yanılma və seçmə müddəti nəticəsində meydana gəlmişdir. Bu müddət ərzində bir çox növ "canlı bənzəri birləşmə" meydana gəlmiş ola bilər. Ancaq bunlardan yalnız bir neçəsi dayanıqlı olmuş və seçilmişdir. Günümüzdəki hər canlının əcdadı olan bu canlıların quruluşundakı kimyəvi xüsusiyyətlər, günümüzdəki hər canlının hüceyrələrindəki kimyəvi xüsusiyyətləri təmsil etməkdədir. Əgər onlar fərqli şəkildə həyatda qala bilsəydi, günümüzdəki canlı formalarının hüceyrələri də fərqli quruluşda ola biləcəkdi.
DNT spiralı, eukaryotlarda (nüvəsi olan hüceyrələrdə), uzun bir şəkildə hüceyrənin içərisindəki nüvədə aşkarlanır. Prokaryotlarda (nüvəsiz hüceyrələrdə) isə hüceyrənin içərisində, ümumiyyətlə ortada, nüvə olmadığı üçün daha dağınıq bir vəziyyətdə yerləşmişdir. Bu uzun və qarmaqarışıq DNT spiralı quruluşuna "xromatin ipliyi" ya da "xromatin şəbəkəsi" deyilir. Əslində, bu kompleks şəbəkənin içərisində müəyyən bir nizam vardır. Bu nizam çox əhəmiyyətlidir, çünki hüceyrə bölünməsi əsnasında genetik məlumatın ötürülməsində bu xüsusi vahidlər böyük rol oynayırlar. Bu xüsusi vahidlərin adı "xromosom"dur. Xromosomlar, DNT-nin histon zülalları tərəfindən sarılaraq sıxlaşması nəticəsində yaranan genetik vahidlərdir. Hər canlıda, Təkamül müddətləri əsnasında əldə edilmiş fərqli sayda xromosom var. Xromosomlar ən böyük DNT qruplarıdır. Xromosomların cəmində olan, bir canlının bütün genetik məlumatına genom adı verilməkdədir.
Yaxşı, genlər bu addım-addım mürəkkəbləşən quruluşun harasındadırlar?
Genlər, nukleotid düzülmələrinin məna qazandığı bölgələrdir. Burada məna qazanmaqda məqsəd, yenə elm-xarici ya da fövqəltəbii bir "məna" deyil. Canlıların, "canlılıq xüsusiyyətlərini" davam etdirə bilmələri üçün yaratmaq məcburiyyətində olduqları müxtəlif kimyəvi maddələr var (bu maddələrin varlığının cəminə "canlılıq" deyilir). Genlər, bu kimyəvi maddələrin ifraz olunma sırasını, formasını, və s. xüsusiyyətlərini müəyyən edir və bu məlumatları saxlayırlar. Bu da son dərəcə məntiqlidir: ilk canlılar təkamülləşməyə başladıqdan sonra, bu canlılığı davam etdirə biləcək kimyəvi sintez əməliyyatlarını, bunların sırasını, formasını və şəklini saxlayan bir başqa molekul vahidinin, yəni genlərin olması, canlılara üstünlük təmin etməkdədir. Qısaca olaraq deyə bilərik ki, genlər meydana gəldikdən sonra, canlılıq asanca davam etdirilmişdir. "Gen" deyilən quruluş, əslində DNT spiralının müəyyən bir bölgəsidir. Bu bölgələr, mənalı ifadələr halındadırlar və hüceyrə tərəfindən lazım olduğunda qəbul edilir və istifadə olunurlar.
Kompüter bənzətməmizə dönsək, kompüterlərin də 1′lər və 0′larla "danışdığını" qeyd etmişdik. Ancaq bu 1′lər və 0′lar təkbaşına heç bir məna ifadə etmirlər. Hətta çox vaxt, bunların uzun düzülmələri də məna ifadə etməyə bilər. Lakin bunların müəyyən uzunluqdakı düzülmələri mənalı bir hal alır. Nümunə verəcək olsaq, bir kompüter üçün 11101010 kimi bir düzülmə məna ifadə etməyə bilər. Ancaq eyni düzülməni içərisində saxlayan lakin bir az daha uzun bir halı, 1110101000011101 düzülməsi, mənalı ola biləcək, məsələn bu məlumat, klaviaturadan gələn bir əmr nəticəsində ekranda "A" hərfinin çıxmasını təmin edə bilir. Bunu kompüterdə, 8-bitlik (az əvvəlki uzun ədədlərin hər bir pilləsi 1 bitdir), 16-bitlik, 32-bitlik, 64-bitlik sistem, və s. şəklində adlandırırıq. Məsələn az əvvəl verdiyimiz qısa ədəd 8 bitlik, uzun ədəd isə 16 bitlik bir ədəddir. Əgər istifadə edilən kompüter məlumatı 16 bit olaraq oxumaqdadırsa, 8 bitlik bir ədəd məna ifadə etməyə biləcək (əvvəli mənasız olacaqdır). Ancaq ikinci ədəd, kompüter üçün məna ifadə edə bilər. Bənzər şəkildə, 8 bitlik məlumatları oxumaq üzərinə xüsusiləşmiş bir kompüter üçün bu iki ədəd də mənalıdır. İlk ədədi oxuyub bir əməliyyatı edən bu 8 bitlik kompüter, ikinci ədədi oxuduğunda əvvəl ilk 8-lini oxuyaraq bir əvvəlkiylə eyni işi, sonra ikinci 8-liyi oxuyaraq bir başqa işi yerinə yetirər. Qısaca kompüterlərin öz vahidləri içərisində və insanlarla anlaşması bu şəkildə olmaqdadır.
Nukleotidlər üçün də eyni vəziyyət etibarlıdır. Ancaq bildiyimiz bütün canlılarda, istisnasız 3-bitlik oxuma sistemi var (kompüterlərdəki kimi 8 bit, 16 bit, 32 bit kimi fərqli tipləri yoxdur). Məsələn, tək başına AT şəklindəki bir kodun heç bir mənası yoxdur. Ancaq kod, ATQ olduğunda bir məna ifadə edə bilməkdədir. Bu "məna", "ATQ" düzülməsinin qarşılıq verdiyi bir aminturşunun yaranmasıdır (eynilə kompüterlərdə, klaviaturadan gələn məlumatın ekrana köçürülməsi kimi). Lakin yenə də, yaradılan bu tək aminturşunun heç bir funksiyası olmaya bilər (oxşar şəkildə, yuxarıdakı 8-bit oxuyan kompüterin edə bildiyi iki əməliyyatın tək-tək bir məna ifadə etməyib, ikisi bir yerdə olduğunda bir məna ifadə etməsi kimi). Bənzər şəkildə, ATQTTS şəklindəki bir düzülmə də iki amin turşusu çıxarmaqla birlikdə ("ATQ" və "TTS" kodlarına uyğun gələnlər) hələ də mənasız ola bilər. Ancaq nə vaxt ki ATQTTSQTAASQTAS kimi bir düzülməyə çatsaq, o zaman bu kodun əmələ gətirdiyi aminturşuların birləşməsindən yaranan zülal, müəyyən bir funksiyaya sahib ola bilir və bu "söz", hüceyrə üçün "bölünməyə başla" əmri mənasını verir. Təbii ki yuxarıdakı kodları bu anda anlamaq məqsədiylə uydururuq, lakin təməl olaraq mövzunun mənasını verəcəyini düşünürük.
Dediyimiz kimi hər canlınn genlərində istisnasız "3-bitlik sistem" vardır (və bu da ortaq bir atadan gəldiyimizə işarə edir) və hər 3 nukleotid (QSA) bir aminturşunu kodlaşdırır. Bu 3-lü kod nəticəsində bir aminturşu yaradılır və bunların birləşməsi zülalları, bunlar fermentləri, fermentlər də bizi "canlı" edən reaksiyaları gerçəkləşdirir və ya gerçəkləşməyini təmin edirlər. Tək bir aminturşu, yuxarıda izah etdiyimiz kimi tək başına müəyyən bir məna daşımaya bilər. Ancaq aminturşuların fərqli qarışıqlari sayəsində, bir çox işi edən, sonsuz sayda zülal yaradıla bilər. Və bu işi təmin edən, genetik baxımdan mənalı ifadələrə də "gen" deyirik.
Genlər, sizin boyunuzdan saç rənginizə, bədəninizin tüklülüyündən göz rənginizə, keçirə biləcəyiniz xəstəliklərdən irsi olaraq daşıyacağınız xəstəliklərə qədər hər şeyi kod olaraq saxlayarlar. Bu kodlar, izah etdiyimiz kimi A, T, S və Q hərflərinin müəyyən düzülmələriylə saxlanırlar. Bu düzülmələrin "necə" olacaqları isə, milyardlarla ildir sürən təkamüllə təyin olunmaqda və dəyişməkdədir. Yəni canlılıq, bir başlanğıcdan başladıqdan sonra, fərqli istiqamətlərə doğru bizim Təkamül Ağacı olaraq adlandırdığımız quruluşda növləşərkən, hər canlının saxladığı genetik düzülmə, ətraf şərtlərinin təsiri altında addım-addım dəyişmişdir. Bu dəyişmələr, hüceyrələr içərisində ifraz olunan kimyəvi maddələrin quruluşunda, miqdarında və növündə fərqliliklərə səbəb olmuşdur. Bu fərqliliklər də, hüceyrələrin özlərinin fərqli xüsusiyyətlər əldə etməsinə səbəb olmaqdadır. Beləliklə bu fərqli xüsusiyyətlərə sahib olanlar arasında, ətrafa ən uyğun olanlar varlıqlarını davam etdirməyə davam edə bilirlər; beləcə özlərinə bu fərqli xüsusiyyətləri verən genləri çoxalarkən balalarına ötürə bilirlər. Bu şəkildə, addım-addım bir genetik təcrübəylə növlər fərqliləşir və dəyişirlər. Biz də buna Təkamül deyirik.
Bu yazımızda bacardığımız qədər genetik materialın nə qədər sadə olduğundan və necə aydın şəkildə işlədiyindən bəhs etməyə çalışdıq. Sonrakı yazılarımızda, genetik materialı meydana gətirən və "mükəmməl" bir xüsusiyyətdə olmadığını bu yazımızda açıqca gördüyümüz DNT-nin necə meydana gələ biləcəyinə toxunacağıq. Ümidvarıq bu təməl məlumatlar bütün oxucularımıza yararlı olacaqdır.
