آیا پروتئین بصورت تصادفی به وجود آمده است ؟
پروتئینها، نقش مهمی را در زندگی ما ایفا می کنند. برای مثال : هموگلوبین، انتقال دهنده اکسیژن در درون بدن و انسلین، کنترل کننده مقدار شکر جذب شده از خون و آمیلاز، هیدرولیز کننده نشاسته به مالتوز می باشد .
بیست نوع آمینو اسید پایه انواع پروتئین ها را تشکیل می دهند
پروتئینها، زنجیره‌های خطی یا پلیمرهایی هستند که از ترکیب اسیدهای آمینه حاصل می‌شوند. اسید آمینه‌ها ، حروف الفبایی پروتئینها را تشکیل می‌دهند (20 حرف- 20 نوع اسید آمینه) و چون امکانات بالقوه نامحدودی در طرز توالی و طول زنجیره اسید آمینه‌ها در تولید پروتئینها وجود دارد، از اینرو انواع بی‌شماری از پروتئینها نیز می‌توانند وجود داشته باشند .
پروتئینها از تعداد زیادی اسید آمینه ساخته شده‌اند. این اسیدهای آمینه توسط پیوندهای پپتیدی به یکدیگر اتصال یافته و زنجیر طویلی را ایجاد می‌کنند . با توجه به اینکه در جانداران انواع و اقسام پروتئینهای مختلف وجود دارد تعجب آور نیست که در سنتز زنجیره‌های پلی پپتیدی تنها 20 نوع اسید آمینه مختلف شرکت می‌کند . ولی باید توجه داشت اگر یک زنجیره پلی پپتیدی را که دارای 50 اسید آمینه است در نظر بگیریم تنها با تغییر ترتیب قرار گرفتن این اسیدهای آمینه می‌توان سنتز 2050 زنجیر پلی پپتیدی را پیش بینی نمود.
هرگاه چهار اسید آمینه با تمام حالات ممکن بهم بپیوندند، 24 مولکول متفاوت تشکیل می‌شود. و اگر 17اسید آمینه متفاوت به همین طریق پیوند یابند، فقط عده مولکولهای مرکب از 17مونومر متفاوت که در نوع خود بی‌نظیرند به 356 تریلیون می‌رسد. بدیهی است که اگر از هر اسید آمینه بیشتر از یک مولکول به کار رفته باشد، عده حالات ممکن بسیار بیشتر خواهد شد. اما سلول زنده، از پروتئینهای بسیار متفاوتی که از یک مجموعه اسید آمینه ممکن است ساخته شود فقط تعداد نسبتا کم و گزینش یافته‌ای را که نیاز دارد، می‌سازد.
هموگلوبین انسان که یک پروتئین کروی با وزن مولکولی 68000 است باید چهار زنجیر اسید آمینه بطور مناسبی تجمع یافته باشد تا هموگلوبین فعالی تشکیل شود. اگر در هموگلوبین یک اسید آمینه نادرست در موضع معین قرار گیرد، نمی تواند اکسیژن را در گردش خون منتقل کند. فقط تغییر یک اسید آمینه خاص از 146 اسید آمینه موجود در یک تک زنجیر هموگلوبین سبب بیماری کم خونی می شود.
پروتئینهای بدن پی در پی تجدید می‌شوند و این عمل با سنتز مجدد اسید آمینه موجود در بدن صورت می‌گیرد. بررسی عمر متوسط اسیدهای آمینه‌ای که اجزای ساختمانی پروتئینها هستند یا به گفته دیگر ، زمانی که طول می‌کشد تا بدن پروتئینی را در یک بافت تعویض کند، با استفاده از اسیدهای آمینه‌ای که ایزوتوپ رادیواکتیو دارند امکان پذیر شده است. برای فرآیندی که باید بسیار پیچیده باشد، تعویض بسیار سریع است. فقط چند دقیقه پس از آنکه اسیدهای آمینه رادیواکتیو در بدن حیوانات تزریق شود، پروتئین رادیواکتیو را می‌توان یافت.
هر موجود زنده انواع پروتئینهای خاص خود را دارد تعداد حالتهای ممکن قرار گرفتن اسید آمینه ها در یک پروتئین به میلیارد میلیارد حالت می‌رسد ، با وجود این ، پروتئینهای خاص یک موجود زنده معین در حدود چند دقیقه سنتز می‌شود. DNA موجود در سلول ، حامل کد سنتز پروتئین است. یعنی ترتیبی که بازها در مولکول DNA دارند اطلاعات مورد استفاده برای سنتز پروتئینها را فراهم می‌سازد.
ساخت موتوری با بازده 100 درصد با استفاده از پروتئین توسط آفریدگار
به نظر شما آیا تا کنون ماشینی ساخته شده است که بازده آن 100% باشد؟ خیر بشر تا کنون نتوانسته است چنین ماشینی را بسازد و حتی کارآمد ترین ماشین هایی که به دست بشر ساخته شده است حداقل مقداری از انرژی را به صورت حرارت یا ... حدر می دهند. اما جالب است بدانید که خداوند قادر و عالم ، ماشینی را کاملاً هنرمندانه آفریده است که باز دهی آن نزدیک به 100% است (99.9999%) .
این ماشین حیرت آور چیزی نیست جز باکتری تاژک ! حرکت در اکثر گونه های باکتری توسط ماشین مولکولی پیچیده ای به نام تاژک انجام می شود که در آن مقدار بسیار زیادی پروتئین مختلف به کار رفته است که اصلی ترین آنها پروتئین فلاژین می باشد. این نانو ماشین حیرت آور تا 300 دور بر ثانیه چرخش دارد و نیروی گشتاور آن برابر با 1400 پیکونیوتن نانومتر بر ثانیه (1400 piconewton-nms) می باشد.
همانطور که : در شکل بالا مشاهده می کنید زمانیکه تاژک باکتری در جهت خلاف عقربه های ساعت می چرخد. (CCW = Counter ClockWise) باکتری رو به جلو حرکت می کند اما زمانیکه تاژک باکتری در جهت عقربه های ساعت (CW = Clock Wise) بچرخد باکتری در جای خود شروع به ملق زدن می کند (Tumble) سپس بار دیگر تاژک شروع به چرخش در خلاف جهت عقربه های ساعت می کند که در این حالت باکتری را به جلو می راند.
در 23 ژون 2008 آقای Kearns و همکاران در قسمت بازال تاژک باکتریایی پروتئینی را شناسایی کردند که آن را مسئول از حرکت ایستادن تاژک باکتری اعلام کردند.
این پروتئین EpsE نام دارد و مکانیسم عمل آن مانند کلاج اتوموبیل است. اگر بخواهیم به طور بسیار خلاصه و ساده توضیح دهیم ، موتور اتوموبیل در نهایت نیروی گردشی خود را به جعبه دنده انتقال می دهد که جعبه دنده در نهایت این نیرو را چرخ ها انتقال میدهد. کلاج نیز می تواند ارتباط بین موتور و جعبه دنده را قطع کند و در نتیجه موتور کار می کند ولی نیروی آن به چرخ ها انتقال پیدا نمی کند.
پروتیئن EpsE که در قسمت بازال تاژک باکتریایی قرار دارد نیز چنین وظیفه ای بر عهده دارد به این صورت که زمانیکه باکتری به جایی گیر کند و یا اینکه نیاز باشد که باکتری از حرکت بایستد ارتباط بین قسمت هوک و موتور تاژک را قطع می کند در نتیجه اگرچه، بخش موتور می چرخد اما تاژک حرکتی ندارد.
باکتری تاژک، یک موتور میکروسکپی بسیار پیشرفته می باشد. که شامل 40 پروتئین اختصاصی است که هر کدام از آنها همانند یک قطعه از یک موتور پیشرفته عمل می کنند. این قطعات همچون: روتور(rotor)، استاتور(stator)، شافت محرک(drive-shaft) اتصالات(U-joint)، ملخ (propeller)، کلاچ(clutch)، گیربکس مستقیم و معکوس( two gears forward and reverse)، بوش(یاتاقان) و ... می باشند. این موتور پیشرفته با وزن بسیار ناچیز، شامل سیستم خنک کننده با آب و همچنین سنسورهای پیشرفته می باشد.
میشائیل بیح (Michael Behe) در کتاب (Darwin"s BlackBox) می گوید: باکتری تاژک نمی تواند در اثر تحول ناشی از گذر زمان بوجود آید. باکتری تاژک یک سیستم کاملا پیشرفته است که از اجراء متعددی تشکیل شده که تمامی این اجزاء در ارتباط با هم می باشند و در صورت نبود یک جزء کل سیستم از کار می افتد.
