Dna için Çalışan Enzimler
Enzimler oldukça özel proteinlerdir. Hangi reaksiyonu ne kadar hızlandırmaları gerektiğini iyi bilir, nerede hangi reaksiyona etki etmeleri gerektiğini hatasız tespit ederler. Ancak vücutta görev üstlenen enzimlerden belki de en ilginci, DNA için görev yapan enzimlerdir. Bu enzimler aynı zamanda evrim teorisinin savunucuları için de büyük bir engel teşkil ederler. Çünkü varlıkları, evrim teorisininin tesadüf iddialarını temelinden ortadan kaldırmaktadır. Bu konuya ilerleyen satırlarda değineceğiz.
DNA enzimleri için en ilginç olan noktalardan biri, tüm çalışma bilgilerini DNA'dan almaları ama aynı zamanda DNA'daki hataları tespit edip onu onarma yeteneğine de sahip olmalarıdır. Bilindiği gibi DNA molekülü, kendi kopyasını çıkarabilen bir moleküldür. Ancak kopyalama işlemini kendi başına yapamaz. Bunun için enzimler devreye girer. Kopyalama işlemi, Allah'ın dilemesiyle, bu enzimlerin vesilesiyle gerçekleşir. Bunu genel hatlarıyla açıklayalım:
DNA, 3 milyar harften oluşan bilgi bankasına sahip dev bir moleküldür. Bu molekül, helezon şeklinde kıvrılmış bir merdivene benzer. Kopyalama işlemi başladığında ilk olarak DNA helikaz isimli enzim, olay yerine gelir ve DNA helezonunu bir fermuar gibi açmaya başlar. Bunun sonucunda DNA'nın heliks biçimindeki kolları ayrılır. DNA helikaz, her saniye 1000 nükleotid çiftini açabilme yeteneğine sahiptir.


Kopyalama sırasında DNA sarmalının açılması, prensipte iki DNA helikaz enziminin uyumlu çalışmaları ile mümkün olur. İki ayrı helikaz enzimi, tekli sarmalın başından ve sonundan sarmalı ayırmaya başlarlar.
DNA helikaz, fermuarı açarken bir noktada aniden durur. Durulan noktalar, gerekli olan bilginin sınırlarıdır. (Hücre içinde bir işlem yapılacağı zaman, DNA içinde, sadece bu işlemle ilgili olan kodun yer aldığı kısım kopyalanır.) Enzimler, bilginin nereye kadar uzanmakta olduğunu ve DNA'nın nereye kadar açılması gerektiğini açıkça bilirler.


DNA sarmalının ayrılmasından sonra bu bölgeye gelen başka enzimler, nükleotidleri üçer üçer okumaya başlarlar.
Nükleotidlerin okunmasıyla beraber devreye giren başka enzimler, hemen sarmalın iki koluna hücum ederek bir hata olup olmadığını tespit ederler. Tespit edilen hatalı kısım, DNA nükleaz isimli enzim tarafından koparılır. Bu kopukluk ligaz enzimi tarafından tamir edilir.
Kopyalama sırasında DNA sarmalının açılması, prensipte iki DNA helikaz enziminin uyumlu çalışmaları ile mümkün olur. Bir tanesi kopyalanmak üzere ayrılan tekli sarmalın başından başlar, diğeri ise sarmalın arka kısmını başlangıç noktası olarak alır. Her iki sarmalın yükleri farklı olduğundan bu helikazlar tek bir DNA sarmalı üzerinde farklı yönlerde hareket etmek zorundadırlar ve bu nedenle de "farklı" enzimlerdir. Hücrede her iki tipte de DNA helikaz enzimi mevcuttur.
Gerekli DNA bölümü bulunduktan sonra da bu bölüme tutunan başka enzimler, nükleotidleri üçer üçer okumaya başlarlar. (Nükleotidler, DNA nükleik asidini oluşturan bazlardır. Adenin, Timin, Guanin ve Sitozin olarak isimlendirilirler.) Bunun nedeni bilginin üçerli nükleotid dizileri halinde kodlanmış olmasıdır. Birbiriyle bitişik milyonlarca nükleotid, enzimler tarafından hiç durmadan okunur. Tüm bu işlem, saniyeden çok daha kısa sürer.
DNA üzerinde 4 çeşit nükleotid bulunur. (Adenin, Timin, Sitozin, Guanin) Ancak bunu okuyup kopyalamayı gerçekleştirecek olan enzimler amino asitlerden oluşmuşlardır. Dolayısıyla, bir enzim ile DNA sarmalının iletişim kurması; nükleotidlerle amino asitlerin birbirlerini anlamaları veya birbirleri ile haberleşmeleri gibi bir şeydir ki, bu elbette olağanüstü bir durumdur. Söz konusu olan tümüyle farklı iki yapıdır. Birbirleriyle anahtar-kilit uyumuna benzer moleküler bir uyum yoktur. Dolayısıyla birbirleriyle moleküler anlamda bağlantı kurabilmeleri zor gözükmektedir. Ancak bedende bunun da çözümü yaratılmıştır. Enzimler DNA üzerindeki kodonları rahatlıkla okurlar ve okudukları kodonun neyi ifade ettiğini anlarlar. (Kodon: DNA'dan mRNA'ya (mesajcı RNA) yazılmış şifrenin üçlü baz gruplarına kodon denir. Kodonlar mRNA molekülünde bulunur.)
Bunun elbette tek bir anlamı vardır. Amino asitler de nükleik asitler de tek bir Yaratıcı tarafından aynı anda yaratılmışlardır. Enzimleri oluşturan amino asitlerin nükleotidleri tanıyarak, onların içerdikleri şifreleri çözebilmeleri ve bunu kullanarak DNA kopyalanması gibi hayati bir işlemi yerine getirebilmeleri, yalnızca onların tek bir iradenin kontrolünde olmaları gerçeği ile açıklanabilir. Var olan her şey gibi onlar da Allah'ın eserleridirler.
Günümüzün en koyu evrimcilerinden biyokimyacı Leslie E. Orgel, bu iki yapının tesadüflerin eseri olarak evrimleşmiş olamayacaklarını şu şekilde itiraf etmek zorunda kalmıştır:
Proteinlerin ve nükleik asitlerin, ki bunların ikisi de yapısal olarak oldukça komplekstirler, aynı anda ve aynı yerde meydana gelmiş olmaları son derece inanılmazdır. Biri olmadan diğerinin varlığı mümkün gözükmemektedir. Ve bu nedenle, ilk bakışta, hayatın, gerçekte, kimyasal anlamda hiç meydana gelmediği sonucuna varılabilir.


DNA polimeraz, hata giderildikten sonra heliksin her iki kolunu da ikinci bir kol ile tamamlar ve böylelikle iki ayrı DNA heliksi oluşmasını sağlar. Bunun için DNA'nın her bir kolunu oluşturan bilginin karşısına uygun olan bilgiyi bulup getirir. Kopyalama tamamlanınca, DNA polimeraz tüm zinciri tekrar baştan kontrol eder.
Bütün bu aşamalar sırasında heliks stabilizasyon enzimleri DNA'yı iki ucundan sabit tutarlar. Ortaya çıkan iki zincir, editaz enzimi tarafından son bir kez kontrolden geçirilir. Bu kontrol sonrasında artık, yepyeni iki DNA zinciri meydana gelmiştir.
DNA kollarının ayrılmasının ardından diğer enzimler, DNA üzerine hücum ederek derhal tarama yapmaya başlarlar. Yaptıkları bu taramalarda DNA üzerinde bir "hata" görürlerse hemen bunu düzeltirler. Hasar gören DNA şeridinin hatalı kısmı, DNA nükleaz adlı enzim tarafından tespit edilir. DNA nükleaz, tespit ettiği hatalı kısmı kopartır ve DNA sarmalında bir boşluk oluşur.
Hata tespit edilip hatalı kısım ortadan kaldırıldığında, DNA polimeraz devreye girer. Bu enzim, DNA'nın ikiye ayrılan her bir kolunu ikinci bir kol ile tamamlar ve iki ayrı DNA heliksinin oluşmasını sağlar. Aşama aşama, helezonun diğer yarısındaki bazları okur ve bunun karşı taraftaki bazlara uyup uymadığını kontrol eder. Bunun için DNA'nın bir kolunu oluşturan her bilginin karşısına uygun olan bilgiyi bulup getirir. Hatalı baz molekülünü oradan ayırır, yerine bunun yenisini yerleştirir. Bir başka deyişle, 3 milyar harfi mükemmel bir şekilde tek tek tamamlar. Dahası, DNA polimeraz tüm bu aşamaları iki kere kontrol eder. İkinci teftiş tamamlanmadan bulunduğu yerden kesin olarak ayrılmaz. Aynı anda bir başka polimeraz enzimi de DNA'nın diğer yarısını tamamlamaktadır. Bütün bunlar olurken, DNA sarmalının iki parçasının birbirine tekrar dolanmaması için heliks-stabilizasyon (DNA sabitleme) enzimleri DNA'yı uçlarından sabit tutarlar. Başka bir enzim ise, yenilenen bölgeye müdahale ederek yerleştirilen doğru bazın, yerine sıkıca bağlanmasını sağlar.
Bütün bu aşamaların ardından devreye giren editaz enzimi, ayrılan parçayı tekrar kontrol eder ve yapılan düzeltmeleri gözden geçirir. Bu kontrol sonrasında yeni DNA molekülü, eskisinin tamamen aynısı olmuştur.
Ancak düzeltme işlemi bununla bitmez. Hatırlanacağı gibi düzeltmenin gerçekleştiği yerdeki DNA şeridi üzerinde bir kopukluk meydana gelmiştir. Bu kopukluk, DNA ligaz isimli enzim tarafından tamir edilir.
Bu onarım son derece önemlidir. Eğer DNA kopyalanması gibi hayati bir işlem sırasında bir hata meydana gelirse, yeni nükleotid sırasındaki kodonlar altüst olacaktır. Aradan eksilen nükleotid ile birlikte üçer üçer okunan tüm kodonlar değişecek, bunun sonucunda bir canlı bedeni için hiçbir şey ifade etmeyen moleküller üretilecek ve sonuçta organizma ölüme doğru gidecektir.
Bütün bu olağanüstü sistem içinde görev yapan bir başka önemli enzim ise, DNA'dan RNA sentezi sırasında görev başındadır. Bu enzim, yeni sentezlenen RNA'da yanlış ve gereksiz kopyalanmış bazları tek tek kontrol ederek yerinden sökmek yerine, yanlış bazların sıralandığı bölgeleri tespit ederek baz dizilerini bu bölgelerden makas gibi keser. Eğer bu kesme işlemi tek bir bölgede değil de, birkaç bölgede birden meydana gelirse, DNA parça parça ayrılmaya başlayacaktır. Bunun önlenmesi için, hücre bu bölgeye başka bir enzim gönderir. Bu enzim, parçalara ayrılmış DNA'yı kollarından tutarak yan yana getirir ve birbirine bağlar.
Yukarıda anlattığımız enzimlerin müthiş kapasiteli çalışmaları ile DNA, mükemmel bir kopyalama gerçekleştirir. Bu olay, insan bedenindeki her hücrede, hiç kesintisiz bir hızla sürekli olarak gerçekleşmektedir. Öyle ki, her gün insan vücudunun 100 trilyon hücresinin her birinde ortalama 20.000 kez onarım işlemi yerine getirilir.
DNA için çalışan enzimler, gösterdikleri titizliğe bağlı olarak o kadar da aceleci değildirler. Enzimlerin reaksiyonlara göre hızlarını belirleme özellikleri DNA üzerinde çalışan enzimlerde oldukça dikkat çeker. Örneğin, DNA polimeraz her bir saniyede yaklaşık olarak sadece on baz tamamlar. Bu, saniyede 5.000.000 hidrojen peroksit molekülünü parçalara ayıran katalaz gibi enzimlerle kıyaslandığında, bir enzim için oldukça düşük bir hızdır. Bu hız, hücrenin ihtiyacı olan kopya DNA miktarına göre belirlenir. Hücrenin ihtiyacı belirlidir ve enzimler de bu üretim hızıyla doğru orantılı olarak hareket ederler. Vücutta öyle yerler vardır ki, enzimlerin adeta ışık hızıyla çalışmaları gerekmektedir. Çünkü onların çalıştıkları bölgelerde önemli olan "hız"dır. Reaksiyonlar ne kadar kısa sürede tamamlanırsa, vücudun sağlıklı kalabilmesi o kadar mümkün olabilmektedir.