Philipp Frotzbacher - Über die Wahrheit, die Liebe

Dieses Buch bräuchte mehr als 180.000 Seiten, um die Zahl aufzuschreiben. Für so eine kleine Zahl gibt es keine Bezeichnung. Die Wahrscheinlichkeit für einen Zufall ist 0.

Selbst wenn sich, statt 1.5 Milliarden Basenpaaren nur 30 richtige Basenpaare zufällig gefunden hätten, so wäre die Wahrscheinlichkeit dafür 2 hoch 30. Also 1 : 1.073.741.824.

Das ist so, als ob man mit einem Würfel eine Milliarde mal würfeln würde und dabei JEDESMAL einen Sechser würfelt!

Das sind gerade mal 4 Basenpaare (4 Mal 66 = 264 Atome)

Angesichts dieser Wahrscheinlichkeiten ist es natürlich völlig absurd, von Zufall zu sprechen. Charles Darwin, der bekannte Naturforscher hatte von solchen Zahlen keine Ahnung. Er wusste nichts von dieser Perfektion. Aus seinen überlieferten Beobachtungen hat sich ein begrenzter Verständnisrahmen einer Zufallsevolution durch reine Mutation ergeben. Er selbst allerdings meinte, alleine die Bauweise eines menschlichen Auges betrachtend, widerspricht es der Vernunft, eine Entstehung durch Zufall zu vermuten. Evolution hat nur am Rande mit Wahrscheinlichkeiten zu tun. Da ist Geist, ständige Verbesserung und Ökonomie am wirken. Ein kurzer Einblick in die Wunderwelt einer einzigen Zelle und ein paar Zahlen und Zusammenhänge werden nun folgen. Sie sollen das in aller Deutlichkeit unterstreichen.

Die 4 Grundbausteine Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin werden in der Zelle auf chemischen Weg in komplizierten Biosyntheseschritten unter Aufwendung von Energie hergestellt. Die Energie dafür und die benötigten Enzyme werden ebenfalls in der Zelle hergestellt. Gleiches gilt für Phosphorsäure und Desoxyribose, die den Rand der DNA-Struktur stabilisieren. Aus der DNA werden die Baupläne für alle Proteine hergestellt. Es braucht Proteine, um DNA-Information herzustellen. DNA entsteht aus der DNA. Etwas, das etwas herstellt, wird von dem hergestellt, was es herstellt. Es ist durchaus angebracht, sich darüber zu wundern.

Chaperone sind ganz besondere Proteine. Manche haben die Form wie ein Zylinder, der auf beiden Enden geöffnet und geschlossen werden kann. Zuerst wird eine Seite geöffnet und die richtigen Bausteine - tausende von vorgefertigten zusammengebauten Atomen - werden hineintransportiert. Ist diese lange Aminosäurekette dann drinnen, wird zugemacht und die Fertigung kann beginnen. Niemand weiß, was genau innerhalb des Zylinders passiert. Wasser abstoßende Teile der Hülle wechselwirken mit den Wasser abstoßenden Teilen des zu fertigenden Makromoleküls. Sie bewirken eine Faltung im Raum, die freiliegend im Zytoplasma so nicht möglich wäre. Nach einiger Zeit wird dann die andere Seite geöffnet und das Endprodukt kommt heraus. Es ist ein fertig gefaltetes Protein, das dadurch ganz bestimmte chemisch-physikalische Eigenschaften hat. Diese ganz besonderen Proteine (ribosomale mRNA) sind durch ihre dreidimensionale Faltung dazu befähigt, sich zu Protein-Fabriken weiterzuentwickeln. Der ganze Vorgang geschieht unter enormen Energieverbrauch. Die Chaperone sind zu verschiedenen Zeitpunkten der Evolution entstanden. Sie haben sich im Laufe der Zeit verbessert und verfeinert. Sie sind Abbild gemeinsamen Strebens, Abbild von einer geheimnisvollen wunderbaren Zusammenarbeit auf einer Ebene des Lebens, die viel kleiner ist, als wir sie mit einem Mikroskop sehen können. Wie sich Chaperone entwickeln konnten, ist ein absolutes Rätsel.

Die dadurch erzeugten Ribosomen sind Fabriken, wo weitere Proteine hergestellt werden. Eine Zelle hat bis zu 10 Millionen Ribosomen. Von der DNA werden die Baupläne von RNA-Polymerasen kopiert und von verschiedenen Proteinen zusammengeschnitten, mit Zieladresse versehen und dann noch transportfähig verpackt. Diese RNA-Abschnitte wandern dann selbständig aus dem Zellkern in das Zytoplasma zu den Ribosomen. Weil die m-RNA-Stränge gleichzeitig über mehrere Ribosomen gleiten, ist die Leistung der Enzymproduktion beachtlich: Pro Minute werden ca. 100 Aminosäuren zu einem Protein zusammengefügt. In die Proteine werden kurze Aminosäuresequenzen eingebaut, die zur Bestimmung des Ziels dienen. Sie kommen dadurch in der Zelle an die richtige Stelle und werden in der Folge zu Bausteinen in der Zellflüssigkeit, oder sie werden zu Bausteinen, die zum Aufbau von anderen, noch komplexer zusammengesetzten Organellen gebraucht werden. In einer einzelnen Zelle findet man oft über 1000 spezifische Eiweißmoleküle. Es sind komplizierte Makromoleküle, die genau auf die richtige Art und Weise einzelne Moleküle in Stoffe verwandeln, die woanders gebraucht werden.

Es gibt verschiedene Zellen mit unterschiedlichen Aufgaben. Manche sind für die Hautbildung zuständig, manche transportieren als Blutkörperchen Sauerstoff, andere sorgen als Ei oder Spermium für neues Leben. Im Menschen finden sich insgesamt mehr als 50.000 unterschiedliche Proteine.

Pro Sekunde werden im Mensch ca. 4 Millionen Zellen fertiggestellt

Pro Sekunde werden in einer Zelle 15 Millionen Proteine hergestellt

Hier wird gearbeitet! Das passiert jetzt gerade! Beim Kopieren einer DNA werden jede Sekunde 50 Nukleotide eingebaut. Beim Kopieren der DNA passieren immer wieder Fehler, die aber erkannt und korrigiert werden. Die Fehler beim Kopieren sind Missverständnisse, die aus organisatorischen Gründen entstehen. Bei einer einzigen Zelle sind das ungefähr 10.000 - 1.000.000 Fehler am Tag.

Pro Sekunde passieren im Mensch ca. 10 Billionen Kopier - Fehler

Das Reparatursystem ist wirklich bemerkenswert und soll hier darum kurz grob beschrieben werden. Die erste Möglichkeit ist, dass ein Fehler gleich beim Kopiervorgang korrigiert wird. Das bedeutet, die Zelle hat die Fähigkeit entwickelt, Fehler gleich bei der Entstehung zu erkennen und sie hat die Fähigkeit entwickelt, Einheiten zu produzieren, die falsch zugeordnete Bausteine erkennen und gleich wieder entfernen können. Des Weiteren hat sie die Fähigkeit entwickelt, andere Einheiten zu produzieren, die dann gleich die richtigen Bausteine holen und sofort in die richtigen Stellen einbauen können. Das ist Korrekturmanagement in Perfektion. Wie konnte sie das lernen? Wer hat ihr das beigebracht?

Die zweite Möglichkeit ist, dass ein Fehler erst nach einem Kopiervorgang erkannt wird. In diesem Fall wird mit faszinierend genauer Übersicht die Korrektur auf molekularer Ebene organisiert. Es ist eine unglaublich komplexe Welt, die den Rahmen dieses Buches sprengen würde. Da erkennt etwas, da wird in Ordnung gebracht, da wird jedes Atom berücksichtigt, da wird auf das Ganze geschaut.

Alles gehört zusammen. Die einzelnen Teile brauchen das Ganze. Das Ganze braucht sein Ökosystem, in das es eingebettet ist. Das Überleben des Ökosystems ist wieder von seiner Umwelt abhängig und mit allen seinen einzelnen Teilen verbunden. Die Natur ist voll von solchen wunderbaren Beispielen.

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