Topoisomerase II
Bilde 1. Topoisomerase II
Da Discovery Institute ga ut den nye animasjonen av Topoisomerase II tilbake i februar, kunne evolusjonister ha forsøkt å tilbakevise den. De kunne ha sendt inn detaljerte beretninger om hvordan dette multitalentverktøyet oppsto ved en darwinistisk prosess fra enklere forfedre. I stedet skrudde de på sin vanlige spekulasjonsmaskin.
En gjennomgang av topoisomeraser
Også i februar skrev Yves Pommier fra National Cancer Institute (NCI) og tre kolleger en oversiktsartikkel i Nature Reviews Molecular Biology om "Topoisomeraser hos mennesker og deres roller i genomets stabilitet og organisering." Dette teamet skrev uten tvil før animasjonen kom ut, og var sannsynligvis ikke klar over den. Deres anmeldelse tar ikke for seg opprinnelsen; det er ingen omtale av evolusjon, naturlig utvalg eller felles aner. Det er heller ingen indikasjon på intelligent design, selv om de nevner molekylære maskiner og motorer seks ganger.
Først, la oss undre oss over allestedsnærværet og allsidigheten til disse molekylære maskinene. Det reiser spørsmålet om noen begynnende livsform kunne klare seg uten dem, fordi selv RNA-molekyler er utsatt for topologiske problemer. Et ustabilt genom er et dødt genom.
-DNA-topoisomeraser er tilstede i alle livets domener for å løse et bredt spekter av topologiske problemer som oppstår fra lengden av den menneskelige dobbelhelix-DNA-polymeren (ca. 3 
10^9 bp) når den er foldet, bøyd og svært komprimert inne i cellekjernen mens forblir tilgjengelig for RNA- og DNA-polymeraser. I tillegg inneholder hver menneskecelle 100-1 000 kopier av sirkulært, ~16 000 bp mitokondrielt DNA (mtDNA), så vel som lange og foldede RNA-er som er enda mer rikelige enn DNA og finnes i alle subcellulære rom.
Bilde 2. Topoisomerase II -deler
Det er seks kjente topoisomeraser hos mennesker. "Vi diskuterer deres spesifikke og overlappende roller som regulatorer av nukleinsyre-topologi og metabolisme," begynner de, og indikerer også at svikt i disse rollene ofte fører til kreft og andre sykdommer (se tabell 1 for en skremmende liste over syndromer forårsaket av topoisomerasefeil: anfall, retardasjon, autisme, for tidlig aldring, ulike kreftformer og mer).
-For å håndtere topologien til de lange, foldede og sammenvevde DNA- og RNA-polymerene som er festet til stillasstrukturer og blir metabolsk og dynamisk behandlet av store molekylære maskiner (som transkripsjon, DNA-replikasjon, kromatinremodellering og DNA-reparasjonskomplekser), bruker menneskelige celler deres seks topoisomeraser ofte overflødig, men også på spesifikke måter avhengig av det topologiske problemet, de omkringliggende cellulære strukturene og differensieringsstatusen til cellen. Denne delen skisserer topologiske problemer og de molekylære løsningene gitt av hver av topoisomerasene.
TOP-er er alltid nødvendige
Topologiske problemer oppstår mest sannsynlig når polymerasene og helikasene fester seg til DNA og RNA under nøkkeloperasjoner: transkripsjon, replikasjon og kromatinremodellering blant dem. Operasjoner som involverer sløyfeekstrudering skaper risiko for knuter, overvridninger, undervridninger, kjedebaner og andre former for torsjonsbelastning. Disse kan føre til kryssing av trådene som kan resultere i feil sammenføyning. Selv enkelttrådede RNA-er er utsatt for forvrengninger i den genetiske sekvensen. Operasjoner som bringer promotorer og forsterkere sammen, som kan være i store avstander fra hverandre, kan også føre til kromatinsløyfer som krever topoisomerase-aktivitet.
De seks TOP-maskinene er godt utstyrt for å håndtere spesifikke nødsituasjoner, og de fungerer ikke isolert; ytterligere reparasjonsenzymer og kofaktorer må være tilgjengelig i alle deler av cellen.
-Topoisomeraser hos mennesker og de tilhørende reparasjonsenzymene tyrosyl-DNA fosfodiesteraser (TDPs; TDP1 og TDP2) er lokalisert både i kjernen og i mitokondrier; i tillegg er cytoplasmatisk RNA håndtert av TOP3B og TDP2.
Figurene 1-3 i artikkelen viser forenklede diagrammer over noen vanlige topologiske problemer og illustrerer hvilke TOP-maskiner som jobber med dem. Handlingsmåtene, som illustrert i DI-animasjonen, blir imidlertid ikke diskutert i detalj i anmeldelsen. Forfatterne snakker om en "finjustert balanse" mellom TopIIA og kondensin under mitose, og peker på et annet designkrav: levering i tide av deler, som minner om samlebånd og operasjonsrom. Gjennom replikering og kondensering av kromosomer under mitose, må de riktige TOP-maskinene presenteres til rett tid og i riktige mengder. Kontrollpunkter sikrer at disse kravene oppfylles.
Alle mutasjoner omtalt i gjennomgangen er sykdomsfremkallende om ikke livstruende. Darwinister ville vente forgjeves på en sjelden gunstig mutasjon, si fra en UV-stråle, for å 'hjelpe' på noen måte. Og hvis det skjedde i en somatisk celle i stedet for en kjønnscelle, ville det bare være et kort og raskt glemt lykketreff.
-Topoisomeraser er magikere av DNA og RNA, og hele spekteret av funksjoner gjenstår å oppdage.
Se Animasjonen her. Bilde 3. Topoisomerase II i virksomhet
Hvordan kan evolusjonister darwinisere alt dette?
Tatt i betraktning disse fakta, ville bare et dristig (eller uforsiktig?) individ forsøke å redegjøre for opprinnelsen til topoisomerase-systemet ved ikke-styrte naturlige prosesser. Et slikt forsøk dukket opp i bioRxiv av Guglielmini og fem medforfattere, "Viral opprinnelse til eukaryot type IIA DNA topoisomeraser." De begynner med å gjenkjenne problemet:
-Type II DNA-topoisomeraser av familien A (Topo IIA) er tilstede i alle bakterier (DNA-gyrase) og eukaryoter. Hos eukaryoter spiller de en viktig rolle i transkripsjon, DNA-replikasjon, kromosom-segregering og modulering av kromosomarkitektur. Opprinnelsen til eukaryote Topo IIA forblir mystisk siden de er veldig forskjellige fra bakterie-homologene og har ingen ortologer i Archaea.
Og så fortsetter de inn i mysteriets mørke og leter etter Darwins Cheshire-kattesmil i trærne. Men hele deres tilnærming er å se etter homologi mellom Type IIA topoisomerasegener og DNA-sekvenser i visse virus.
-For å belyse opprinnelsen til den eukaryote Topo IIA, utførte vi dyptgående fylogenetiske analyser som kombinerte virale og cellulære Topo IIA-homologer. Topo IIA kodet av bakterier og eukaryoter danner to monofyletiske grupper nestet i Topo IIA kodet av henholdsvis Caudoviricetes og Nucleocytoviricota .... Topologien til treet vårt antyder at den eukaryote Topo IIA sannsynligvis ble ervervet fra et forfedres medlem av Nucleocytoviricota av klassen Megaviricetes, før fremveksten av den siste eukaryote felles stamfaren (LECA). Dette resultatet fremhever ytterligere en nøkkelrolle til disse virusene i eukaryogenese og antyder at tidlige proto-eukaryoter brukte en Topo IIB i stedet for en Topo IIA for å løse deres DNA-topologiske problemer.
Bilde 4. Topoisomerase II fikser to sammenviklede DNA-tråder
Homologi-argumentet, som vist i videoen vår Long Story Short: Homology, er en sirkulær feilslutning: "Homologi kan ikke brukes som bevis for evolusjon fordi den antar akkurat det den prøver å bevise." Det er også en personifiseringsfeil i den siste setningen. Hva i en proto-eukaryot, hvis noe slikt eksisterte, kunne avgjøre at det hadde et topologisk problem og ville vite hvordan man låser seg på en Topo IIB for å løse det? Og hvor kom det praktiske verktøyet fra?
-Med roten til det eukaryote treet fortsatt omdiskutert (Burki et al. 2019), er det vanskelig å foreslå et scenario for utviklingen av Topo IIAs i eukaryoter. Fra våre fylogenetiske analyser kan man ikke utelukke at LECA allerede inneholdt mer enn én Topo IIA.
Unødvendig å si, er at deres 'scenario' forutsetter eksistensen av Topo IIB og det virale genomet til å begynne med. Hvilken opprinnelseshistorie! Begynne med det som allerede eksisterer!
-Det eukaryote molekylære stoffet ser ut til å være en smeltedigel av proteiner som har sin opprinnelse i Nucleocytoviricota (hovedsakelig Megaviricetes), de som dukket opp de novo i den eukaryote stammegrenen, proteiner arvet fra den bakterielle stamfaren til mitokondrier og kloroplaster, og proteiner som hadde forfedre i Archaeaea (i scenarier med to domener) eller i den felles stamfaren til Archaea og eukaryoter (i scenariet med tre domener). Å sortere ut den virale komponenten til våre eukaryote forfedre, er nå en viktig oppgave for å forstå eukaryogenese.
Dette glimtet inn i darwinianernes mentale svette for å forklare opprinnelsen til utsøkt orkestrerte fabrikker av molekylære maskiner tjener et annet formål enn underholdning. Det viser at intelligent design fortsatt er den eneste seriøse utfordreren for å forklare livets opprinnelse. Vi trenger bare å få spredt ordet. Å dele animasjonen vår på sosiale medier er en god måte å delta på.
Oversettelse og bilder ved Asbjørn E. Lund