Изгледа да су све материјалне ствари састављене од чврстих честица… различито повезаних током првог стварања, промислом интелигентног Чиниоца. Јер је Он тај који их је створио и довео у ред. А ако јесте тако, неразумно је тражити било које друго објашњење за порекло света или претварати се да би он могао настати из хаоса пуким законима природе. – Исак Њутн
До одговора на ова питања дошли су захваљујући сазнањима која су добили годину дана раније, током ручка са сјајним хемичарем Ервином Чаргафом током његове посете Кембриџу. Постављавши му многа питања открили су и своје незнање хемије из области које су кључне за разумевање структуре ДНК. Конкретно, нису знали за Чаргафово откриће да је количина гуанина у ДНК увек једнака количини цитозина, а да је количина аденина увек једнака количини тимина. Овај еминентни биохемичар, који је у то време знао практично све што је било познато о хемијским својствима ДНК, уопште није имао поверења у двојицу незналица који не знају ни основне ствари. Током разговора је чак успео да покаже да Крик не зна разлику између четири основне нуклеобазе, што је до тада било познато свима осталима који су били у трци за проналажење структуре ДНК молекула.
Чаргаф је касније причао о иронији да су два наизглед неискусна научника дошли до открића века: „Како се мени чинило они су хтели, не оптерећујући се знањем хемије, да сместе ДНК у спиралу. Не сећам се да ли су ми показали свој модел полинуклеотидног ланца, али верујем да нису, јер још увек нису били упознати са хемијском структуром нуклеотида“. Упркос непоштовању овог амбициозног пара незналица, или можда чак управо због њега, Чаргаф им је објаснио однос количина нуклеобаза који је открио.
До тренутка када се Вотсон вратио из посете Френклиновој и Вилкинсу крајем јануара 1953. године, он и Крик су већ знали више кључних чињеница о нуклеинској киселини. Поред Чаргафових односа количина нуклеобаза, на основу рендгенских снимака Френклинове, знали су готово сигурно да ДНК формира спиралу са основом од шећера спојених са фосфатима. Захваљујући рендгенским анализама знали су и кључне димензије Б форме ДНК молекула – пун круг спирале широк је 20 ангстрема, а дугачак 34 ангстрема (ангстрем је дужина једног атома водоника, око једне десетине милијардитог дела метра). Такође, знали су да је Френклинова убеђена да шећер-фосфатна основа мора имати фосфате са спољне стране.
Модели молекула
Плашећи се да ће неко пре њих решити загонетку, Вотсон је у журби почео да прави моделе. Прво је покушао да направи модел са двоструком спиралом која пролази кроз средину молекула, занемарујући инсистирање Френклинове да се фосфати морају налазити споља. Присећајући се, Крик је рекао да су започели тако јер им се чинило логично да наследне информације морају бити лако доступне ради копирања. Било им је лакше да замисле преписивање база током деобе ћелије ако их поставе споља. Поред тога, то је био начин да не размишљају како би базе спаковали унутар спиралних нити. „Све док су базе биле са спољне стране, нисмо морали да бринемо како да их спакујемо“, рекао је Крик.
Нажалост, постављање база са спољне стране компликовало је објашњавање неких других ствари. Назубљене базе нису биле у сагласности са константним пречником од 20 ангстрема измереним рендгенском рефракцијом. Било је врло тешко и објаснити како ДНК може формирати кристале, јер кристале формирају понављајуће хемијске структуре које се могу спаковати у кристалну решетку.
Вотсон је схватио да је време да покуша да направи модел са спиралном основом са спољне стране. У почетку ствари нису ишле ништа боље него раније, али онда су се десила два открића.
Прво откриће
Прво решење пало је изненада на памет Франсису Крику. Вотсон никако није успевао да смести базне парове унутар спиралне основе. Није знао да је важна њихова оријентација. Знао је да се фосфатне групе на једном крају каче за 5’ угљеник рибозе, а на другом крају за 3’, али је претпоставио да су обе нуклеобазе једнако усмерене – од 5’ до 3’ краја. Због тога није успевао да уклопи базе тако да се добије стабилан молекул.
Крик је био упознат са спиралном структуром протеина јер је тема његових докторских студија била структура протеина. Знао је да су сегменти спирале протеина често окренути „антипаралелно“, тј. један спирални сегмент на свом крају се окреће назад и протеже у супротном смеру низ претходни сегмент. Једног дана, док је читао детаље описа добијених образаца рендгенске дифракције Б форме ДНК у објављеном научном раду Розалинде Френклин, схватио је да се описани образац зове „моноклинична Ц2 симетрија“ за који је типичан за антипаралелне двоструке спирале. Поред тога што је схватио да су спирале супротно оријентисане, схватио је и да се не ради о независним спиралама два молекула, или о различитим сегментима истог молекула, но да се ради о двострукој спирали једног молекула.
Крик је успео да схвати о чему се ради захваљујући својој специјализацији из кристалографије. Вотсону није било лако да га разуме, али чим је направио модел са антипаралелном шећер-фосфатном основом, све је почело да изгледа много јасније.
Друго откриће
Вотсон је наставио да прави нове моделе. Био је крај фебруара 1953. године. Чекајући металне делове да стигну из радионице, правио је моделе од картонских исечака. Покушавао је да нађе начин да смести неправилно обликоване базне парове унутар спиралне структуре. Прочитао је све објављене научне радове о њиховим димензијама и хемијским својствима. Знао је да базе једна са другом често формирају једну од слабијих хемијских веза – водоничну везу. То му је изгледало изводљиво, али је имао наизглед нерешив проблем. Базе су биле различите величине. Неке су биле краће, а неке дуже. Пирини аденин и гуанин су велике структуре сачињене од два прстена, док су пиримидини цитозин и тимин мање структуре сачињене од само једног прстена.
Проблем је био што је се молекул сужавао на месту где је ставио две краће базе, а ширио се на месту где је ставио две дуже. Истовремено, његов асистент у лабораторији Џери Донохју, који је био стручњак за азотне базе, говорио му је да сигурно греши, и био је у праву. Већина азотних база јавља се у два облика – честом „кето“, и ретком „енол“ облику. Ова два облика се незнатно разликују у својој хемијској формули, што је последица мале разлике у конфигурацији атома који их сачињавају. Вотсон је несвесно, за три од четири базе, узео њихове ретке, уместо „кето“ облика који је присутан у нашем ДНК. Имајући поверења у Донохјуа, Вотсон је покушао поново користећи исправне (кето) базе. То га је довело у ћорсокак јер је отежавало остваривање водоничних веза између база исте дужине.
Вотсон је тада схватио. Више пута је рекао да се јасно сећа тог тренутка. Било је јутро 28. фебруара 1953. године. Још увек је чекао металне делове модела да стигну из радионице. Рашчистио је сто и покушавао да уклопи картонске делове импровизованог модела на различите начине. Схватио је да упаривање база исте величине не води никуда. „Изненада сам схватио је пар аденин-тимин повезан двема водоничним везама, идентичног облика као пар гуанин-цитозин који је везан са најмање две водоничне везе. Изгледало је да се све водоничне везе формирају природно. Није било потребно никакво додатно подешавање да би два типа базних парова имала идентичан облик.“
Пар AT формирао је греду која спаја крајеве спирале, и био је идентичног облика и дужине као пар GC. Поставио је ове парове у спиралну основу добивши модел који је изгледао као увијене мердевине. Није било рупа. Није било избочина. Све се уклапало.
Двострука спирала
Вотсон је гледао направљени модел испред себе и дивио се како „два неправилна низа база могу бити уредно спакована у средишту спирале.“ Нови модел је изгледао одлично. Савршено је одговарао подацима. Крик је касније коментарисао да су Вотсон и он „били у потрази за златом“ и да су „лутајући унаоколо“ нашли злато које су тражили. Изашавши на ручак у ресторан Орао недалеко од Кавендиш лабораторије на Кембриџу, Крик је свима говорио да су пронашли тајну живота. 25. априла 1953. године, у часопису Nature објављен је на изглед скроман рад. Имао је свега 900 речи, а потписали су га непознати J. D. Watson и F. H. C. Crick. Наслов је био дискретан: „Молекуларна структура нуклеинских киселина: Структура дезоксирибозне нуклеинске киселине.“ Биологија више никада није била иста.
Модел Вотсона и Крика показао је да ДНК има импресивну хемијску и структурну сложеност. Испоставило се да је то веома дугачак молекул који споља има правилан распоред шећера и фосфата, док унутра може имати огроман број потенцијалних варијација распореда четири базе. Како су Вотсон и Крик касније објаснили: „Шећер-фосфатна основа нашег модела је потпуно правилна, али се било који низ парова база може сместити у структуру. Следи да су у дугачком молекулу могуће многобројне различите пермутације и због тога изгледа вероватно да је прецизан низ база, кôд који носи генетске информације.“ (Watson and Crick, Genetical Implications, 965)
Откриће Вотсона и Крика заувек је променило наше схватање природе живота. Крајем деветнаестог века већина биолога мислила је да се живот састоји једино од материје и енергије. Сада су морали да признају значај трећег фундаменталног ентитета у живим бићима – информације. Ово откриће је отворило ново питање на које, убудуће, теорије о настанку живота морају одговорити.
ДНК енигма
Порекло информација у молекулу ДНК је нерешива енигма за науку већ седам деценија. Присуство специфицираних функционалних информација у виду дигиталног кода који се користи за полимеризацију протеина унутар ћелије последња је ствар коју су научници очекивали покушавајући да објасне порекло живота случајним процесима.
Научна открића која су следила чинила су идеју о случајном генерисању тих информација све невероватнијом. Нико ко се данас бави овом темом не може озбиљно тврдити да су случајни процеси довели до њиховог настанка. У питању су тако јаки аргументи да су неки од најпосвећенијих атеиста променили своја претходна уверења. Можда је најбољи пример чувени енглески филозоф Ентони Флу. Иако је био један од најватренијих бранлаца теорије еволуције, суочен са научним сазнањима о структури и садржају ДНК, одбацио је своје дотадашње претпоставке и јавно саопштио да прихвата постојање Творца. Своја размишљања и разлоге детаљно је описао у књизи „Има Бога“.
Познати професор, доктор наука из области синтетичке хемије, др Џејмс Тур овако објашњава популарно веровање да наука има објашњење за спонтани настанак живота:
„Када не разумете детаље живих система, незнање вам допушта да одбаците Творца, али када спознате научне детаље приморани сте да се запитате – Како се побогу то десило?“
Поставља се питање има ли наука икакав одговор на питање порекла информација у ДНК? Испоставља се да има, али добијени закључци који не указују на пуку случајност нису уопште популарни у савременој науци.
Једна од научних метода која нам може дати одговор је иста она коју користио сам Дарвин у Пореклу врста. Немајући могућност да се врати у прошлост и присуствује догађајима које покушава да објасни, Дарвин је користио метод и начело савремене униформистичке науке – дешавања у прошлости потребно је објаснити на основу узрока који делују у садашњости, који могу произвести дате ефекте.
Сликовит пример за то би било проналажење дебелих слојева пепела у земљишту у околини Везува. Узимајући у обзир узроке који данас могу произвести ту појаву, не остаје много опција. Од многобројних хипотеза међу којима су неке које укључују и намерно расипање великих количина пепела, убедљиво највероватнија, и она која најједноставније објашњава уочену појаву, је ерупција вулкана.
Истом методом можемо приступити разјашњавању мистерије настанка информација у ДНК. Који су то узроци данас на снази који су у могућности да генеришу специфициране функционалне информације налик језицима којима људи говоре или компјутерском коду. Одговор је прилично јасан. Једини извор оваквих информација је ум. Иза сваке књиге постоји аутор, а иза сваког компјутерског програма стоји програмер. Књиге и програми не настају случајно. Као што иза њих увек стоји интелигентни ум, тако он мора бити извор и нашег генетског кода.
Иронично је што управо метода коју је Дарвин користио за аргументацију своје теорије, данас даје одговор који није по вољи савременим неодарвинистима.
Повратак хипотезе о Богу
Савремена наука је настала захваљујући великанима научне револуције који су славили Бога и управо због Њега истраживали тајне природе. Веровало се да између живог и неживог света постоји непремостив јаз, а научна заједница је једногласно сматрала Бога за творца целог света и живота у њему.
Велерово откриће урее охрабрило је научнике да крену у потрагу за натуралистичким објашњењем настанка живота. На том узбудљивом путу пуном погрешних претпоставки, ревизија и нових открића, наука је средином двадесетог века коначно била на рубу да разјасни и последња нерешена питања порекла живота.
Милеров експеримент био је управо оно што су сви прижељкивали – експериментална потврда абиогенезе. Изгледало је као да наука коначно има одговор на све… а онда су Вотсон и Крик открили структуру ДНК и заувек променили биологију. Дали су одговор на једно питање и ненадано отворили мистерију коју нико није очекивао.
Захваљујући најсавременијим научним открићима тајне ћелије су нам познатије него икада. Њихова запањујућа сложеност је нешто што раније нико није могао ни да сања. Свако откриће чини да званични наратив о настанку живота неусмереним случајним процесима изгледа све неуверљивије, истовремено престављајући додатни аргумент и потврду теорије интелигентног дизајна.
Наука, као никада раније, указује на исправност теистичког становишта као најбољег објашњења научних запажања. Све релевантније изгледа давно запостављена хипотеза о Богу.
Крај
