Evrimin ispatı niteliğinde bir takım bilgiler. Sitokrom-C

Enzimler, bir tepkimeyi, canlılığın bütünlüğünü bozmadan, düşük sıcaklıklarda en hızlı şekilde gerçekleştirmek için canlıların işletim sistemi için evrimleşmiş, çoğunlukla orta büyüklükte moleküllerdir. Böyle bir molekülün evrimsel geçmişini ve canlıların akrabalık ilişkilerini bilmeden atomlarının ya da molekülü oluşturan alt birimlerinin dizilişindeki olasılığı hesaplamaya kalkışırsanız, karşınıza inanılmaz küçük bir olasılık çıkar ve bunun bir rastlantı sonucu olarak ortaya çıkamayacağı sanısına kapılırsınız. Bunlardan biri, canlılarda solunum işlevinin bir parçası olan mitokondrilerde oksijeni bir yandan öbür yana taşıma görevini yüklenen sitokrom-c’dir.

Söz konusu olasılık, canlıların yapı taşları olan 20 farklı amino asidin (biz buna yirmi farklı renkteki boncuğun diyelim), 100 taneden oluşan bir tespih şeklinde (yani sitokrom-c şeklinde) dizilmesinde, herhangi bir kombinasyonun ortaya çıkma olasılığıdır. Örneğin birden 100’e kadar, örnekleme verirsek 1. sırada mavi boncuk, 5. sırada sarı boncuk, 87. sırada kırmızı boncuk ve buna benzer yüzlük bir dizilimin ortaya çıkma olasılığı her zaman 20 üzeri 100‘dür (20’nin yanında 100 tane sıfır mevcut), (buradaki 20 boncuk çeşitleri, 100 de tespihteki boncuk sayısıdır). Böyle bir molekülün birden bire ortaya çıkma olasılığı her zaman budur. Ancak:

Yaratışçılar Sitokrom-c’nin 20 üzeri 100 olasılıkla birden bire ortaya çıktığını söylemektedirler. Evrim ise bir şeyin hemen ortaya çıktığını söylemez. Onun nasıl geliştiğini açıklar. Böyle bir molekül seçile seçile bugüne kadar gelmiştir. Bu nedenle her canlı kendine özgü sitokrom-c taşır ve molekülün benzerliği de türler arasındaki akrabalığın derecesini yansıtır. Yani bu molekül sihirli bir molekül değil, çeşitlenebilir; çeşitlendiği zaman bile birçok kombinasyonu çeşitli ortamlarda iş yapabilir bir molekül olarak ortaya çıkar.

Sitokrom-c’nin 100 birimlik diziliminde, maymunlarla bizim aramızdaki fark sadece 54’ncü sıradakidir; diğerleri aynıdır, köpekle 15, bira mayası ile 84 yerde farklılığımız vardır.

Bir insanın sitokrom-c’sinin halihazırdaki şekilde dizilme ihtimali 20 üzeri 100’dür; bir maymunda bu molekülün sadece 54’ncü amino asidi bizimkinden farklıdır. Yani maymun ile insan molekülü açısından bir rastlantı olarak benzer olma şansımız 20 üzeri 99’dur, yani 1 rakamını, arkasına 99 tane sıfır konmuş 20 rakamına bölerseniz, çıkan sayının olasılığı kadar biz rastlantı olarak maymunla aynı molekülü paylaşmışızdır. Böyle bir olasılık kural olarak yok demektir. Ancak aynı kökenden gelmiş isek, sadece bir mutasyon ile son aşamada birbirimizden ayrılmışız demektir, yani ortak atadan evrimleşmişiz demektir. Hayvanlar âleminde bize genel yapısı ile ne kadar benzerlik gösterenler varsa, benzerlik oranında bu moleküllerde de o denli benzerlik bulunmaktadır. Bira mayası bize çok uzak bir benzerlik gösterdiği için de 84 tanesi bizimkinden farklıdır.

Sitokrom-c proteini, maymunlarla yakın akrabalığımızı gösteren en önemli kanıtlardan bir tanesidir ve 20 farklı değişkenin, 100 birimlik diziliminde 99 defa denk gelmesinin akla yakın başka bir izahı mümkün değildir…

Kaynak: Prof.Dr. Ali Demirsoy

Şimdi teknik detaylara girelim... Aşağıdaki tabloda, konu başlığında bahsettiğim olayın açıklaması mevcut.



Yukarıdan aşağıya doğru sırasıyla insan, domuz, tavuk, kedi balığı, meyve sineği, buğday ve bira mayasına (bakteri) ait sitokrom-c'lerin karşılaştırmasını görüyoruz.

İnsan sitokrom-c'sinde 104 aminoasit mevcut ve bunlardan 37 tanesi tüm canlılarda özdeş. Bütün bu moleküllerin, 2 milyar yıl önce yaşamış ilkel bir mikrop olan tek bir atadan geldiği kabul edilmektedir.

Tabloda, insan sitokrom-c molekülünün son 22 aminoasidi ile az önce saydığım diğer canlıların son 22 aminoasitleri mukayese ediliyor. "-" işareti amino asidin özdeş olduğu anlamına geliyor.

Tabloda görüldüğü gibi; 1, 6, 10, 14, 17, 18, 19 ve 20 nolu amino asitler tüm canlılarda özdeş. İlk 4 sıradaki omurgalılar birbirlerine oldukça yakın. Ortak atalar uzaklaştıkça, aminoasitlerdeki farklılaşma açıkça görülüyor.

Aşağıda gördüğünüz Rhesus maymunu ile sadece tek bir amino asidimiz farklı.



Aşağıdaki şempanze ile ise hiç bir farklılığımız yok. Sitokrom-c'lerimiz tamamen özdeş...



Aşağıdaki tablo ise, çeşitli canlılardaki sitokrom-c moleküllerinin tüm amino asit dizilimlerini göstermektedir.

Sırasıyla: insan, şempanze, örümcek maymunu, makak, inek, köpek, gri balina, at, zebra, tavşan, kanguru, ördek, hindi, tavuk, güvercin, kral pengueni, kaplumbağa, timsah, kurbağa, ton balığı, kedi balığı, deniz yıldızı, meyve sineği, ipek böceği, bal kabağı, domates, arabidopsis çiçeği, bezelye, buğday, ay çiçeği, bira mayası ve devamında yedi farklı bakteri türüne ait sitokrom-c'lerin karşılaştırmasını bu tabloda görebilirsiniz.



Ortak atalar uzaklaştıkça, farklılaşan aminoasit sayılarında artış açıkça görülüyor.

Kaynak: http://chemistry.umeche.maine.edu/CHY431/Evolve2.html