De complexiteit van DNA

De complexiteit van DNA - Ontworpen?
Voordat we de complexiteit van DNA kunnen bespreken, is het belangrijk dat we begrijpen wat DNA eigenlijk is. DNA (deoxyribonucleic acid, oftewel deoxyribonuclede zuur) is een molecuul dat uit een dubbele streng bestaat en in een spiraalvorm is gedraaid, net als een wenteltrap. Elke streng bestaat uit een "ruggengraat" van suikerfosfaat en talrijke chemische basen die in paren aan elkaar zijn verbonden. De vier basen die de treden van de spiraalvormige trap vormen zijn adenine (A), thymine (T), cytosine (C) en guanine (G). Deze treden zijn de "letters" van het genetische alfabet, die in complexe volgorden gecombineerd worden tot woorden, zinnen en paragrafen. Deze dienen als aanwijzingen voor de vorming en het functioneren van de gastcel. Wellicht is het toepasselijker om de A, T, C en G in de genetische code van het DNA-molecuul te vergelijken met de "0" en "1" in de binaire code van computersoftware. Net als software in een computer is de DNA-code de genetische taal die de informatieoverdracht verzorgt in de organische cel.

De complexiteit van DNA - Een microscopisch wonder
De primaire basisstructuur van DNA-code is, net als de binaire code op een harddisk, vrij eenvoudig. Maar de sequenties en de functies van die code zijn ontzettend complex. Door nieuwe technologieën zoals röntgen-kristallografie weten we nu dat de cel veel meer is dan een "klonter protoplasma"; de levende cel is een microscopisch wonder dat ingewikkelder is dan de space shuttle. De cel is enorm complex en maakt gebruik van gigantische aantallen ongelooflijk precieze DNA-instructies om elk van zijn functies te sturen.

Hoewel de DNA-code zelf opmerkelijk complex is, is het informatiesysteem dat deze code kan vertalen het echte wetenschappelijke wonder. Net als in elke andere taal betekenen letters en woorden niets buiten de taalconventie die wordt gebruikt om die letters en woorden betekenis te geven. Dit is het hart van de moderne informatietheorie. Een eenvoudig binair voorbeeld van de informatietheorie is de bekende "rit van Paul Revere". In dat beroemde verhaal uit de Amerikaanse geschiedenis vraagt Paul Revere een vriend om één lamp in het raam van de kerk te plaatsen als de Britse (vijandelijke) troepen over land zouden naderen, en twee lampen als zij over zee zouden naderen. Zonder een gemeenschappelijke taalconventie die door Paul Revere en zijn vriend gebruikt kon worden, zou die communicatiepoging betekenisloos zijn geweest. Vermenigvuldig dat simpele voorbeeld nu eens met een factor met honderden nullen, en dan begin je een idee te krijgen van de complexiteit van de taal van het DNA.

We weten nu dat het DNA-molecuul een ingewikkeld berichtensysteem is. De bewering dat DNA voortkwam uit willekeurige processen is hetzelfde als de bewering dat informatie kan voortkomen uit willekeurige processen!

De dubbele spiraal van het DNA - Lees verder!