Ursprung und Design des genetischen Codes: Siegesschlag für die Schöpfung

Ich gebe zu: Ich bin Sports Talk Radio süchtig. Es ist so schlimm geworden, dass ich lieber Sports Talk höre, als das große Spiel im Fernsehen glotze.

Ganz in diesem Geiste der endlosen Debatten des Sports Talks, stelle ich Ihnen die Frage: Welches Duo war das beste in der Geschichte der NBA? War es:

  • Kareem und Magic?
  • Kobe und Shaq?
  • Michael und Scottie?

Ein weiteres Geständnis: Ich bin Wissenschaft -und- Glauben-süchtig. Gespräche über dem Zwischenspiel zwischen Wissenschaft und dem christlichen Glauben faszinieren mich immer. Von meiner Perspektive heraus, ist das Interessanteste an diesem Gespräch, wo es sich um den wissenschaftlichen Beweis für Gottes Existenz dreht.

Unter diesen Voraussetzungen frage ich: Was ist der absolut- zwingende biochemische Beweis für Gottes Existenz? Ist es:

  • Die Komplexität der biochemischen Systeme?
  • Die unheimliche Ähnlichkeit zwischen den biomolekularen Motoren und von Technikern entworfenen Maschinen?
  • Die in DNA enthaltene Information?

Ohne Zögern würde ich sagen, es ist tatsächlich eine andere Eigenschaft: Der Ursprung und Design des genetischen Codes.

Der genetische Code ist ein biochemischer Code, der aus einem Regelwerk besteht, das die in DNA erhaltene Information definiert. Diese Regeln bestimmen die Sequenz der Aminosäuren, die die Zelle benutzt, Proteine herzustellen. Der genetische Code macht es möglich, dass der biochemische Apparat in der Zelle die in DNS-Nukleotidensequenzen-formatierte Information umzuwandeln kann, welche dann die Aminosäurensequenzen in Proteinen formatiert.

 

Bild : Darstellung des genetischen Codes. Image credit: Shutterstock

In früheren Artikeln (weiterführende Lektüre) habe ich das herausragendste Merkmal vom genetischen Code, das auf das Werken eines Schöpfers hinweist behandelt; nämlich: Seine multidimensionale Optimierung. Diese Optimierung ist so weitreichend, dass Evolutionsbiologen sich schwer tun, ihre Entstehung zu erklären. Das sieht man am Beispiel der Forschung vom Biologen Steven Massey1.

Zusammen betrachtet stellen die Optimierung des genetischen Codes und das Scheitern der Vorgänge der Evolution, sein Designs zu erklären, einen kräftigen Doppelschlag im Kampf der Beweisindizien für und gegen einen Schöpfer dar. Optimierung ist ein Merkmal des Designs. Wenn die Vorgänge der Evolution es nicht erklären können, muss das Design real sein—und Design ist immer das Produkt eines Geistes.

Können Vorgänge der Evolution den genetischen Code hervorbringen?

Für Biochemiker, die sich bemühen, die Entstehung des genetischen Codes zu verstehen, bedeutet das, dass der Code kein “frozen accident” (“gefrorener Zufall”) sein kann, wie Francis Crick in seiner klassischen wissenschaftlichen Arbeit “On the Origin of the Genetic Code” vorgeschlagen hat. 2

Viele Forscher denken heutzutage, dass die natürliche Auslese den genetischen Code gestaltet und seine optimalen Eigenschaften hervorgebracht hat. Aber ich finde die These fragwürdig, dass natürliche Auslese den genetischen Code mit der in der Natur gesehenen Optimalität hervorbringen könnte. In The Cell’s Design (erschienen 2008) zitiere ich die Arbeit des verstorbenen Biophyiker Hubert Yockey als Unterstützung für mein Argument.3 Yockey stellte fest, dass natürliche Auslese 1,40 x 1070 unterschiedliche genetische Codes durchforschen müsste um den universellen genetischen Code zu entdecken, die wir in der Natur vorfinden. Nach Yockeys Einschätzung stehen dem Universum maximal 6,3 x 1015 Sekunden (200 Millionen Jahren) zur Verfügung, den Code hervorzubringen. Natürliche Auslese müsste daher um die 1055 Codes per Sekunde auswerten, um den universellen genetischen Code ausfindig zu machen. Und auch wenn der Suchzeitraum um die ganze Existenz des Universums erweitert wäre, müsste das Universum immer noch um die 1052 Codes per Sekunde durchsuchen, um den in der Natur vorgefundenen genetischen Code zu finden. Um es einfach zu sagen, fehlt es der natürlichen Auslese der Zeit, den universellen genetischen Code zu finden.

Forscher aus Deutschland haben vor Kurzen die gleiche Schwierigkeit in der Evolution thematisiert. Auf Grund der Multi-Dimensionalität des genetischen Codes haben sie den Schluss gezogen, dass “die Optimalität des SGC [standard genetic code] [standard genetic code]ist ein robustes Merkmal und kann durch keine einfache Hypothese, die Evolution bis jetzt angeboten hat, erklärt werden. . …die Wahrscheinlichkeit, dass der genetische Standardcode zufällig gefunden werden könnte, ist sehr niedrig. Selektion ist keine omnipotente Kraft. Daher kommt die Frage: Hätte ein Selektionsvorgang den SGC mit den extremen Code-Optimalitäten finden können,”4

Zwei weitere Mechanismen der Evolution

Der Naturwissenschaftler Massey hat einen ähnlichen Schluss gezogen aur Grund einer detaillierten Analyse zweier möglichen Mechanismen der Evolution, die von natürlicher Auslese herrühren.9

Wenn der genetische Code sich durch Evolution nach dem Zufallsprinzip entwickelte, dann wären auch andere genetischen Codes entstanden und ausgewertet bis der optimale genetische Code in der Natur gefunden wurde. Dieser Vorgang würde verlangen, dass die genetischen Kodierungszuordnungen sich ändern könnten. Biochemiker haben zwei Mechanismen identifiziert, die zu den Kodierungszuordnungen beitragen könnten: (1) Codon Capture und (2) ein zweideutiger Zwischenmechanismus. Massey hat beide Mechanismen untersucht.

Massey entdeckte, dass keiner der Mechanismen den optimalen genetischen Code entwickeln kann. Als er die Computersimulationen der evolutionären Vorgänge laufen ließ und dabei Codon-Capture als Mechanismus festlegte, scheiterten die alle. Sie konnten keinen optimierten genetischen Code finden. Als Massey Simulationen mit dem zweideutigen Zwischenmechanismus laufen ließ, konnte er einen optimierten genetischen Code entwickeln. Aber er hielt dieses Ergebnis nicht für erfolgreich. Er lernte, es sind 20 bis 30 Neuzuordnungen von Codons um einen genetischen Code hervorzubringen, der den gleichen der Optimierung aufweist, den man schon in der Natur findet.

Das Problem mit diesem Mechanismus der Evolution ist, dass die Zahl der Neuzuordnungen der Kodierungen, die man in der Natur beobachtet, schwindend klein ist. Dieser Schluss rührt also von der wenigen Abweichungen im genetischen Code her, die, glaubt man, sich seit dem letzten gemeinsamen Vorfahren entwickelt haben. Darüber hinaus unterscheidet sich die Struktur der optimierten Codes, die durch den zweideutigen Zwischenmechanismus entwickelt wurden, von der Struktur des in der Natur gefundenen genetischen Codes. Fazit: Das durch den zweideutigen Zwischenmechanismus erzielte Ergebnis ist unrealistisch.

Wie Massey betont: “Die Entwicklung des SGC bleibt unentziffert und stellt eine der größten Herausforderungen im Bereich der molekularen Evolution dar.”10

Erklärende Modelle Verstehen

Angesichts dieser entmutigenden Ergebnisse fürs Paradigma der Evolution schlussfolgert Massey, dass eine weitere Kraft der Evolution und nicht die natürliche Auslese den genetischen Code möglicherweise hätte gestalten können. Massey denkt, die von J.T. Wong vorgeschlagene Koevolutionstheorie eine Erklärung bieten könnte. Wong argumentierte, dass der genetische Code sich zusammen mit Aminosäure erzeugenden biosynthetischen Pfade entwickelte. Aber Wongs Theorie legt keine Rechenschaft für die extreme Optimierung des in der Natur gefundenen genetischen Code ab. Die Tatsache ist, die Verhältnisse zwischen Kodierungszuordnungen und Aminosäurenbiosynthese scheinen, von einem statischen Artefakt herzurühren und nichts mehr.11 Mit anderen Worten: Wongs Ideen hauen auch nicht hin.

Und das bringt zur Ausgangsfrage zurück: Wie legt man Rechenschaft für die Optimierung und des Designs des genetischen Codes ab?

Ich sehe es so: Genauso wie zwei NBA Superstars durch ihre Zusammenarbeit ein Meisterschaftskaliber Team zusammenbringen können, liefern die Optimierung des genetischen Codes und das Scheitern von allen anderen Modellen einen den entscheidenden 3-Punkt-Wurf im Argument für einen Schöpfer.

Darüber soll man ratschen.

Weiterführende Lektüre

Endnoten
  1. Steven E. Massey, “Searching of Code Space for an Error-Minimized Genetic Code via Codon Capture Leads to Failure, or Requires at Least 20 Improving Codon Reassignments via the Ambiguous Intermediate Mechanism,” Journal of Molecular Evolution 70, no. 1 (Januar 2010): 106–15, doi:10.1007/s00239-009-9313-7.
  2. F. H. C. Crick, “The Origin of the Genetic Code,” Journal of Molecular Biology 38, no. 3 (28.Dezember.1968): 367–79, doi:10.1016/0022-2836(68)90392-6.
  3. Hubert P. Yockey, Information Theory and Molecular Biology (Cambridge, UK: Cambridge University Press, 1992), 180–83.
  4. Stefan Wichmann and Zachary Ardern, “Optimality of the Standard Genetic Code Is Robust with Respect to Comparison Code Sets,” Biosystems 185 (November 2019): 104023, doi:10.1016/j.biosystems.2019.104023.
  5. Massey, “Searching of Code Space.”
  6. Massey, “Searching of Code Space.”
  7. Ramin Amirnovin, “An Analysis of the Metabolic Theory of the Origin of the Genetic Code,” Journal of Molecular Evolution 44, no. 5 (Mai 1997): 473–76, doi:10.1007//PL00006170.