sunnuntai 23. helmikuuta 2014

Hurja T3SS

Transmission electron-microscope image of isolated
T3SS needle complexes from Salmonella typhimurium.
Each needle measures at around 70 nanometer length.
kuva wikimedia
Kuten olemme nähneet edellä, Type 3 Secretion System on biologien tutkimuksissa ajateltu bakteerimoottorin kehityksen vaiheeksi. Teologina kiinnitän huomiota T3SS piikin ja flagellon väliseen perustavaan funktionaaliseen eroon.

Luonnon julmuus
Charles Darwinille luonnon julmuuden havaitseminen oli sellainen shokki, ettei hän koskaan ilmeisesti kyennyt yhdistämään luonnonvalinnan raakuutta jumalakuvaansa. Kuulussa kirjeessään hän kirjoitti "en voi uskoa, että hyvä Jumala olisi luonut kissan leikkimään hiirellä". (Olen ymmärtänyt, että Darwinin ja monen muun 1800-luvun sivistyneen englantilaisen jumalakuvaan vaikutti vahvasti William Paleyn opetus Jumalasta ja luomakunnasta.)

Lisää mukaan ihmisen julmuus, luontokappale hänkin. 1800-luvun tieteen ja tekniikan vallankumouksen mukana nouseva kulttuurioptimismi, humanismi, hyvyys - rakastava Isä Jumala, luoja, ylläpitäjä ja holhoaja. Tämä positiivinen luottava jumalakuva ja optimismi taisi kerrassaan romahtaa kasaan Ensimmäisen maailmansodan paljastamaan käsittämättömään ihmisen julmuuteen omaa lajiaan kohtaan.

Vaan erittäin raakaa on meininki jo perustavalla bakteeritasolla, taistelua olemassaolosta ja selviytymisestä, elämää ja kuolemaa. Pääkuvan elektronimikroskoopilla otetussa kuvassa näkyvät salmonella bakteerien piikit ovat itse asiassa vaarallisia aseita!
Type three secretion system (often written Type III secretion systemand abbreviated TTSS or T3SS, also called Injectisome or Injectosome) is a protein appendage found in several Gram-negative bacteria.

In pathogenic bacteria, the needle-like structure is used as a sensory probe to detect the presence of eukaryotic organisms and secrete proteins that help the bacteria infect them. The secreted effector proteins are secreted directly from the bacterial cell into the eukaryotic (host) cell, where they exert a number of effects that help the pathogen to survive and to escape an immune response.
wikimedia


Gram-negatiiviset bakteerit

Microscopic image of Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853).
Gram staining, magnification:1,000
kuva wikimedia
Tanskalainen bakteerien tutkija Hans Christian Gram (1853-1938) kehitti värjäysmenetelmän, jolla bakteerit voidaan määritellä Gram positiiviseksi tai negatiiviseksi. Alunperin hän kehitti värjäyksen (staining), jotta bakteerit näkyisivät paremmin mikroskoopin alla, mutta sitten huomattiin sen paljastavan myös perustavan eron niiden joukossa.

Eräiden bakteerien soluseinämässä on vahva kerros peptidoglycan nimistä polymeriä (sokeria ja aminohappoja). Kun bakteereja sisältävään liuokseen lisätään kristallin sinipunaista väriä, nämä värjääntyvät ja ovat Gram-positiivisia. Kun samaan liuokseen laitetaan sitten safranin väriä, muut bakteerit saavat punertavan värin ja ovat Gram-negatiivisia.

Gram värjäys kaavio
kuva Flavioehedranbioifes

Piikki ja rokotus!
Kaikilla bakteereilla ei suinkaan siis ole tuota T3SS neulaa vaan rajoitamme (jostain syystä) joukon heti kättelyssä Gram-negatiivisiin. Eivät niistäkään kaikki ole aseistettuja, mutta joukossa on soluille vaarallisia neulalla varustettuja kovin aggressiivisiä tyyppejä.

Nämä ns. patogeeniset bakteerit - esimerkiksi juuri salmonella - tuikkivat pistimellään ympäriinsä koettaen sokkoina tuntea sopivaa solua asunnokseen (sensor function). Sellaisen havaittuaan ne pistävät uhriaan neulallaan ja rokottavat sen erityisellä proteiinilla (injection function). Proteiinirokote aiheuttaa kohteessaan monenlaista, mutta se myös immunisoi isäntäsolun niin ettei tämä pysty tunnistamaan eikä tuhoamaan sisuksiinsa tunkeututta vierasta otusta.

Bakteriologit ovat tunteneet systeemin vuodesta 1933 lähtien. Erilaisia neula-hyypiöitä lajitellaan nykyään kaikkiaan viisi, tekstissä kuvaamme piikkarimallia III.


Kommentteja
Suoraan sanoen olen aivan sanaton.

Ymmärrän kyllä erittäin hyvin, miksi lääketiede ja biologia ja armeijat ovat tehneet niin paljon työtä bakteerien parissa, sillä näiden Jumalan luomien hyökkäys- ja puolustusmekanismien tunteminen on ratkaisevaa kehitettäessä ihmisille ja eläimille suojaavia ja hoitavia lääkkeitä ja maailmanvalloittajan tarvitsemia biologisia aseita.

Vaan mikä ihme saa mitättömän pienen salmonellan aktiivisesti metsästämään solujen parissa ja sitten viisaasti rokottamaan uhrinsa, uuden kotinsa ja ravintolansa, niin ettei se pysty tunkeilijaa hätistämään? Eihän sillä ole aivojakaan...

Minulla ei ole mitään pätevyyttä puolustaa tai arvostella flagellumin kehityshistoriaa, mutta olen saanut väärän käsityksen yleistävistä lauseista jotka evoluutiota koettavat teoreettisesti kuvata.

T3SS ei näet ole mikään flagellumin esiaste, vaan aivan itsenäinen ja toiseen tarkoituskeen kehitetty pienoinen piikki, tuntosarvi ja lääkärin rokoteneula, jota bakteeri ei laisinkaan käytä liikkumiseen ja joka ei pyöri mihinkään suuntaan.

Mielenkiintoista ja suorastaan pelottavaa tämä "sauvojen" (bakteria) mikromaailman meininki. Ja siellä jo saalistetaan ja puolustaudutaan!

Ai niin se Darwinin vaikeus kissan kanssa. Meidän on valittava joko oma jumalakuvamme tai nöyrästi hiljennyttävä sen todellisen Jumalan eteen, joka on kaiken luonut.

Jälkimmäinen vaihtoehto on erittäin pelottava - niin on Israelin Jumala, joka itsensä Raamatussa ilmoittaa - pyhä ja kaikkivaltiudessaan pelottava.

Herran pelko on viisauden alku.


9 kommenttia:

  1. Kirjoittaja on poistanut tämän kommentin.

    VastaaPoista
  2. Huh huh! Olipa jännittävä artikkeli! Jos biologiaa opetettaisiin aina näin mielenkiintoisesti, luulen että sen alan opiskelijoita olisi paljon enemmän. Tosin heikkohermoiset karsiutuisivat joukosta!

    Ihmettelimme Darwinin sanojen ajankohtaisuutta mainitsemassasi kirjeessä aikaisemman juttusi yhteydessä, ja tämä artikkelisi nosti taas mieleen erityisesti tietyn kohdan. Vaikuttaako Darwinin näkökulma mielestäsi tuohon jumalakuva-ajatukseesi ja mitä mieltä olet hänen pohdinnastaan? Siis näin Darwin:

    "I am inclined to look at everything as resulting from designed laws, with the details, whether good or bad, left to the working out of what we may call chance. Not that this notion at all satisfies me. I feel most deeply that the whole subject is too profound for the human intellect."

    VastaaPoista
  3. "Vaan mikä ihme saa mitättömän pienen salmonellan aktiivisesti metsästämään solujen parissa ja sitten viisaasti rokottamaan uhrinsa, uuden kotinsa ja ravintolansa, niin ettei se pysty tunkeilijaa hätistämään? Eihän sillä ole aivojakaan..."

    Siis todella! Ja mikä ihme saa solun sisällä pienet nanorobotit suorittamaan uskollisesti suurta täsmällisyyttä vaativaa tehtäväänsä solunjakautumisessa, aineenvaihdunnassa ym.?

    VastaaPoista
  4. Siis miten voi ateistinen evoluutiobiologi välttää tämän:

    http://www.youtube.com/watch?v=RidNDGcM3fk

    (kun uskovaista maallikkoakin huimaa jo)

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Linkki sopii kyllä teemaan, kun vielä hetken pähkäilemme, vaan mahdoitko tuota tarkoittaa?

      Poista
    2. Joskus menee hieman pää pyörälle näitä miettiessä, kun ei edes Jumala tunnu vastaukselta. Tulee mieleen tuo nuoruudessa opittu laulu "ne tulee ja hakee mut pois, hahaa...". Mutta sanotaan nyt, että vitsi vitsi :-)

      Poista
  5. Onko maapallo luotu jonkilaiseksi taistelujen näyttämöksi jo alun alkaen. Ja myös ihmisen tulee olla taistelija. Mutta Jumalan suunnielman hienous alkaa paljastua, kun varsinkin Uuden Testamentin valossa selviää, että ihminen on kutsuttu taistelemaan epäitsekkään rakkauden asein. Tuo joskus niin synkkä tausta toimii kuin jonkinlaisena kontrastina sille, että Jumalan rakkaus ja moninainen viisaus voisi seurakunnan kautta tulla julki...

    VastaaPoista
  6. Seuraava ei ole tiedettä niinkään, vaan teologinen näkemys luontoon, Jumalan luomistyöhön. Ja olihan sellainenkin sivistyssana kuin "teleologinen"

    Ajatuksia siis, joiden viisaudesta en mene takuuseen:

    Eikös nuo hurjat "neula-hyypiöt" ole bakteerimaailman "leijonia". Pitäähän sielläkin elämän tasolla - joka oli pitkään melkein kaikki mitä oli olemassa - olla "petoeläimet" pitämässä ekosysteemisä tasapainossa.

    Nuo voidaan nähdä siis jonkinlaisena "välttämättömänä pahana". Ja toisaalta tuolla "taistelumeiningillä" voi olla oma tärkeä tehtävänsä siinä, että Jumalan tarkoittama evoluutioprosessi toimisi. Kilpailu ja luonnonvalinta vievät kehitystä eteenpäin kohti Jumalan suunnittelemaa päämäärää...

    VastaaPoista
  7. Muistaakseni erääksi syyksi "kamrikauden räjähdykseen", elämän monimuotoisuuden äkkinäiseen lisääntymiseen, on nähty petoeläimien tulo näyttämölle. Ediacaran kaudella niitä ei vielä niin paljon ollut "makromaailmassa", jos oikein muistan. Tämä tukisi ajatusta, että myös "mikromaailmassa" pedoilla on evoluutiota nopeuttava tehtävä

    VastaaPoista