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Quem teve a "boa ideia" de trocar Uracila por Timina?

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Quem teve a "boa ideia" de trocar Uracila por Timina?


Figura 1. O "mistério" da troca de uracila (U) fo RNA por timina (T) no DNA. Quem teria tido tal antevidência, e com tanta genialidade química?
Uma das bases nitrogenadas utilizadas no RNA (Figura 1) é a uracila (U), mas no DNA esta base "aparece" trocada por timina (T). Mas por que? Essa pergunta se mostra ainda mais intrigante quando vemos que a timina e uracila se diferem só por uma metila a mais ou a menos, e aparentemente eesa mudança se dá em uma posição "inócua" em termos de interações entre bases, que se estabelece prioritariamente por ligações de hidrogênio. Várias explicações têm sido oferecidas,2 e hoje sabemos que esta troca U/T tem uma lógica incrível. Foi, tudo indica, uma estratégia planejada com maestria plena para que todo o sistema de armazenamento e transmissão de informação funcionasse, desde o início, com precisão e eficiência. A importância da troca U/T se percebe ainda pelo grande esforço que a célula faz para procedê-la. Tal troca é feita por um pequeno exército celular que envolve parte da maquinaria da célula, e usa uma reação de metilação catalisada por ácido fólico, que ocorre antes da incorporação da T, e requer um dos nucleotídeos no DNA.
Mas por que esta troca U/T tão "tênue"? Tudo indica hoje que essa troca tem duas finalidades cruciais e específicas: A primeira finalidade é a de aumentar aespecificidade do pareamento no DNA, pois troca-se U por T, e T é bem mais seletiva em seu pareamento com a adenina (A) na dupla "Agnaldo Timóteo". A base U faria também um pareamento preferencial com A, mas não tão seletivo, pois U pode parear também com eficiência com todas as outras bases, inclusive consigo mesma. Essa seletividade é melhor explicada quando nos lembramos que o DNA feito de ácidos nucleicos, fosfatos, e moléculas de açúcar é bem hidrofílico - solúvel em água - e a adição de uma metila hidrofóbica faz com que ela seja repelida pelo resto do DNA, movendo-o para uma posição específica na hélice que faz T se ligar exclusivamente com A, aumentando a eficiência do DNA em armazenar e transmitir informação.
A metilação que troca U por T é, portanto, uma estratégia de aumento da integridade da informação, que precisa ser máxima no DNA. Sendo um software nanomolecular imenso e fundamental, o DNA não pode errar, e tudo foi planejado nele para minimizar erros de pareamento e leitura. Outro motivo da metilação e troca U/T parece se relacionar também com a integridade da informação. Sabe-se hoje que a citosina (C) do DNA sofre, com o passar do tempo, uma reação de deaminação, se transformando assim em U (Figura 1). Essa deaminação de C gera uma base U “alienígena” no DNA. No RNA, essa deaminação não é preocupante, pois o RNA é rapidamente usado e reciclado, não havendo tempo suficiente para este erro se acumular. Mas o DNA tem um tempo de vida bem mais longo e assim este “dano”, via degradação natural, se torna crítico. E sem o devido conserto, a deaminação de C em U seria catastrófica. Quem projetou o DNA, então - a evolução cega não guiada ou uma mente inteligente - percebendo este entrave mortal, que causaria uma mutação pontual, deletéria, aleatória e muito frequente, usou sua capacidade de antevidência, e resolveu o problema de duas formas geniais. Se não trocasse o U por T no DNA, esse não saberia reconhecer o que seria um U “legítimo” ou “ilegítimo”, aquele U "alienígena" formado pela degradação de C. Mas só trocando o U por T, o DNA ficaria “apto” só para reconhecer todo e qualquer U como “alienígena”, mas como eliminá-lo? Para isso, outra solução genial foi encontrada, a de criar uma maquinaria e uma enzima de reparo - a “uracil DNA glicosilase”1 - que é usada especificamente para corrigir este defeito natural, e aparentemente "inevitável". A troca U/T aparenta assim ser um espetáculo de complexidade irredutível associada com antevidência genial que, segundo os métodos científicos de detecção de design propostos pela TDI, fornece evidência aparentemente irrefutável de inteligência na Vida. Bom, há outra hipótese, a de que a evolução criou tal processo via um "frozen accident" [acidente congelado]. Algo que teria acontecido lenta, gradual e sucessivamente, por processos naturais não guiados. Você acreditaria em milagres, sem santo? Em um conjunto duplo e sincronizado desses milagres? Você decide e escolhe.
O Dilema da troca U/T. Perceba aqui um dilema enorme para a evolução. Assume-se hoje que a Vida se iniciou por um “RNA Eva”, em uma hipótese conhecida como “o mundo do RNA”. Deixe de lado as enormes dificuldades encontradas em se justificar a síntese, catálise e transformação, em DNA, desse "RNA primordial", e imagine - pois só a imaginação parece funcionará aqui - que realmente tal RNA deu origem ao DNA. Mas um DNA que usasse as mesmas bases do RNA, U e C juntas, e não T e C como o "DNA inteligente" de hoje, seria “mortal” à Vida. Como vimos, o uso de T pelo DNA causaria uma confusão catastrófica devido a desaminação natural de C em T. Para que a transformação RNA em DNA fosse viável, a evolução teria que, antes da Vida baseada em DNA existir, ter a antevidência genial de prover, e a priori, toda a maquinaria de metilação de U em T, antes de substituir o tal "RNA primordial" pelo DNA primordial, e ao mesmo tempo e no mesmo “santo” lugar, prover ao “recém-nascido” DNA um mecanismo eficiente de reparo enzimático trocando U por C. Dois “milagres” químicos, e simultâneos teriam que ocorrer, sincronizadamente. Aliás, três milagres, pois como vimos no Capítulo 50, a maquinaria de retirada da hidroxila da ribose do RNA teria que estar lá também funcionando senão o DNA seria degradado rápido demais, 100 vezes rápido demais. E a Vida não poderia esperar a chance de se viabilizar. Acaso ou design?





Figura 1. Degradação natural do DNA via desaminação da citosina (C) que é transformada em uracila (U). Se o DNA usasse a uracila, kaput Vida.
Quem conseguiria então, em um único truque químico como este, resolver “a priori”, ou seja, com antevidência, e de alta genialidade, um problema “mortal” desse? E ao mesmo tempo, com esta solução já genial, otimizar de brinde a seletividade - e tudo indica a estabilidade também - de seu software da Vida, o DNA? As três opções que temos são ou processos naturais não guiados, ou um gênio de informática e de química, e para não esquecer das "outras áreas do conhecimento", de genética também; ou NDA = nenhuma das alternativas anteriores, para não nos esquecermos dos agnósticos. Qual seria a melhor inferência? Os fatos estão aí, para aquele que tem olhos e uma mente inteligente, veja, pense e responda. Mas a decisão de ver, pensar e responder, lógico, é só sua.

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Who had the "good idea" to exchange  Thymine to Uracil?






Figure 1. The "mystery" of the exchange of uracil ( RNA for thymine (T) in the DNA. Who would have had such foresight, and such a chemical genius?

 One of the nitrogen bases used in RNA (Figure 1) is uracil (U), but this DNA base "appears" exchanged for thymine (T). But why? That question shows to be even more intriguing when we see that thymine and uracil differ only by a methyl more or less, and apparently this change takes place in a "harmless" position in terms of interactions between bases that are primarily established through hydrogen bonds. Several explanations have been offered, 2 and today we know that this exchange U/T has an amazing logic. It was apparently a planned strategy with full mastery for any storage system and transmission of information, right from the beginning, accurately and efficiently. The importance of exchanging U/T can also be recognized by the great effort that the cell makes  to process it. Such an exchange is made by the cell through the machinery of the cell, and uses a methylation reaction catalyzed by folic acid, which occurs before incorporation of T, and requires one of the nucleotides in  DNA.


But why this exchange U/T so " tenue"? Everything indicates today that this exchange has two crucial and specific purposes: The first purpose is to increase the specificity pairing in DNA, because it trades U of T, and T is much more selective in its pairing with adenine (A) in the duo A-T, or "Arnold - Timothy" . The base U would also make a preferential pairing with A, but not as selectively,  since U can pair also efficiently with all other bases, including itself. This selectivity is best explained if we remember that DNA is made by nucleic acids, phosphates, and sugar molecules which are hydrophilic and - water soluble - and the addition of a hydrophobic methyl causes it to be repelled from the rest of the DNA, moving it to a specific position on the helice that makes  T bind exclusively with A, increasing the efficiency of DNA to store and transmit information. Methylation which exchanges U with T is, therefore  a strategy of increasing the integrity of the information that needs to be at maximum capacity in  DNA. Being an immense and fundamental nanomolecular software,  DNA can't do any wrong, and everything in it seems that was planned to minimize pairing and reading errors. Another reason of methylation and exchange of U/T also seems to relate to the integrity of information. It is known that cytosine (C) in DNA suffers over time, a reaction of deamination , thereby turning slowly into U (Figure 1).

This deamination C generates a  "foreign" U base in  DNA. In RNA, this deamination is not worrisome because  RNA is quickly used and recycled, and there is not enough time to accumulate this "error". But DNA has a lifetime much longer and so this "damage", via natural degradation, becomes critical. And without proper repair, the deamination of C in U would be catastrophic. Who or what designed  DNA, then - blind unguided evolutionary processes or chance ( since there was no evolution prior DNA replication ),  or a intelligent mind - realizing and considering this deadly obstacle, that would cause a point mutation, deleterious, random and frequently, which used his foresight capacity, and solved the problem in two ingenious ways ?  If U would not have been swapped into T in DNA, the cell would not know and recognize what would be a  "legitimate" , or a "illegitimate" U, and that U "alien" formed by the degradation of C. But just changing the U of T,  DNA would only be able  to recognize each and every U as" alien ", but how to eliminate it? For this, another ingenious solution was found to create a machinery and a repair enzyme - the "uracil DNA glycosylase" 1 - that is used specifically to correct this natural , seemingly "inevitable"defect. The exchange of U/T appears well be a spectacle of irreducible complexity associated with brilliant foresight that, according to scientific design detection methods proposed by the TDI, provides seemingly irrefutable evidence of intelligence that created life. Well, there is another hypothesis, that evolution has created such a process via a 'frozen accident "[frozen accident] or simply chance. Something that would have happened slow, gradual and successively by unguided natural processes. Do you believe in miracles without a saint that  synchronized these miracles? You decide and choose.

The Dilemma of exchanging U/T. Notice here a huge dilemma for evolution. Assume now that  life started by a "RNA Eve" in an event known as "RNA world". Lets put aside for a moment the enormous difficulties encountered to justifiy the synthesis, catalysis and transformation in DNA of this "primordial RNA", and imagine - since only  imagination seems to work here - that in fact  RNA gave rise to DNA. But one that uses the same DNA bases of RNA, U and C together, and not T and C as "intelligent DNA" today, it would be "fatal" to Life. As seen, the use of the T in the DNA would causes a catastrophic confusion because the natural deamination of C to T in the DNA-RNA processing would be feasible, evolution would have, before the DNA-based Life existed, have the foresight of a brilliant providing, a priori, all the U T methylation machinery before replacing such "primordial RNA" into the primordial DNA, and at the same time and in the same "miraculous" place, provide to the "newborn" DNA a  efficient mechanism of enzymatic repair replacing U by C. Two chemistry "miracles" , and simultaneously would have to occur synchronically. Incidentally, three miracles, because  the machinery removed from the hydroxyl of RNA ribose would have to be there too, but running the DNA was degraded too fast, 100 times too fast. And life could not wait for the chance to regain viability. Chance or design?


Figure 1. Natural DNA degradation via deamidation of cytosine (C) which is transformed into uracil (U). If  DNA would use uracil,  bye bye , there would be no life.

Who or what would then, in a single chemical trick like this, be able to solve  "a priori", that is, with foresight, and in a ingenious way this "mortal"  problem? At the same time, with this already brilliant solution,  optimize selectivity - and everything indicates stability too - the software of life, DNA? The three options we have are either unguided natural processes, or a genius that knew bioinformatics   and  chemistry with a masters degree, and not to forget the "other areas of knowledge" of genetics as well; or  none of the 3 alternatives, not forgetting the agnostics. What is the best inference? The facts are there, for he who has eyes and an intelligent mind, see, think and respond. But the decision to see, think and respond, of course, is yours alone.



Última edição por Admin em Qua Jan 06, 2016 5:20 am, editado 2 vez(es)

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