Ihmisen DNA fyysiset mitat

Ihmisen DNA:n fyysiset mitat

DNA:n kaksoiskierteen halkaisija
• Noin 2 nanometriä (nm) eli 2 miljardisosaa metristä.
• Vertailu: jos ihmisen hius on noin 0,1 mm paksu, se on 50 000 kertaa paksumpi kuin DNA.

Kierteen pituus solussa
• Yhden ihmisen solun DNA:ta on yhteensä noin 2 metriä (jos se venytetään suoraksi).
• Tämä on pakattu solun tumaan, jonka halkaisija on vain noin 6 mikrometriä (6 tuhannesosaa millimetristä).

Koko kehon DNA:n pituus
• Ihmisessä on noin 37 biljoonaa solua (3,7 × 10¹³).
• Jos kaikkien solujen DNA vedettäisiin suoraksi ja laitettaisiin peräkkäin, sen kokonaispituus olisi noin 2 × 10¹³ metriä eli 20 miljardia kilometriä.
• Tämä vastaa noin 70–100 kertaa matkaa Auringosta Plutolle ja takaisin.

Kierteen tiheys
• DNA pakkautuu useisiin tasoihin (histoni-proteiinit, kromatiinikuidut, kromosomit).
• Pakkaussuhde on uskomaton: yli 10 000:1, jotta 2 metriä mahtuu mikroskooppiseen tumaan.


Johtopäätös
DNA ei ole vain koodia vaan myös uskomaton nanorakennelma:
• sen halkaisija on miljardiosia metristä,
• se sisältää valtavat määrät informaatiota,
• ja sen pakkaus on niin tehokas, ettei mikään ihmisen suunnittelema tietojärjestelmä yllä samaan tasoon.


Lähteet:
• Alberts, B. et al. Molecular Biology of the Cell. 6th ed. Garland Science, 2015.
• Lodish, H. et al. Molecular Cell Biology. 8th ed. W.H. Freeman, 2016.
• Milo, R. & Phillips, R. Cell Biology by the Numbers. Garland Science, 2015.

Voiko tällainen järjestelmä syntyä sattumalta?
1) Ennen Darwinia: pitää olla periytyvä kopiointi
Luonnonvalinta voi alkaa vasta, kun on periytyvä, itseään kopioiva järjestelmä. Ennen sitä ei ole “paremmin/huonommin sopeutuneita” yksilöitä, joihin valinta voisi tarttua. Alkupään ongelma on siis: mistä tulevat
• koodattu informaatio (geenit),
• kopiointikoneisto (polymeraasit tms.),
• energiahuolto, kalvo ja kuljetus,
• ja virheiden korjaus — yhtä aikaa.
2) DNA:n info ja virheraja
Informaatio ei ole vain kemiaa, vaan järjestys (sekvenssi). Jos kopioinnin virhetiheys on liian suuri, tieto hajoaa ns. Egenen virhekatastrofiin (error threshold). Karkeasti vaaditaan: per-emäsvirhe μ < 1/L (L = genomin pituus).
• Jo 1 000 nukleotidin genomille pitäisi päästä virheisiin <10⁻³/emäs/kopiointi. Alkeelliset ribotsyymit yltävät laboratoriossa tyypillisesti 10⁻²–10⁻¹, mikä rajaa kopioituvan sekvenssin pituuden hyvin lyhyeksi — ei tarpeeksi pitkää “replikaasigeeniä” itsensä ylläpitämiseen. Tämä on alkuperäongelma, ei kosmeettinen detalji.
3) Kemialliset realiteetit (ei pelkkä filosofia)
• Ribose-sokeri on kemiallisesti epävakaa vedessä; hajoaa helposti. (Benner ym.)
• Polymerisaatio vedessä on termodynaamisesti epäedullista (kondensaatioreaktio → vaatii aktivointia ja katalyytin). (Orgel)
• Homokiraalisuus: biologian aminohapot ovat L ja sokerit D. Sekoitus (racemic) estää heliksin ja proteiinien oikean laskostumisen. (Blackmond)
• 3’–5’-sidosten valikoituminen: nimenomaan tämä linkki on välttämätön, mutta kemiallisesti syntyy myös 2’–5’-sidoksia, jotka rikkovat kopioituvuuden. Nämä eivät ole “pieniä rypäleitä”, vaan kriittisiä ehtoja.

3

93

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      Jeesus on silti pelkkää k*setusta.
      Sori siitä.

    • Anonyymi

      "Voiko tällainen järjestelmä syntyä sattumalta?"

      Kreationistien vastaus on varmaankin "ei".

      Joten koko vouhotus ei ole mitään muuta kuin yhden mitättömän pienen planeetan yhden mitättömän pienen ihmisryhmän kuvitelma, että universumilla on velvollisuus olla heidän ymmärrettävissään. Ilman nöyryyttä sen edessä käy juuri näin. Jokaisella on toki vapaus käyttää elämänsä mihin haluaa.

    Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Jalankulkija kuoli. Poliisi etsii mustaa BMW Coupe -autoa, jossa on punertavat vanteet.

      Jalankulkija kuoli jäätyään auton alle Joensuussa – kuljettaja pakeni, poliisi pyytää havaintoja https://www.mtvuutiset.
      Joensuu
      161
      3620
    2. Mikä vasemmistolaisista jankkaavaa vaivaa?

      Pahasti on ihon alle, siis korvien väliin sinne tyhjään tilaan, päässeet kummittelemaan. Ei ole terveen ihmisen merkki
      Maailman menoa
      14
      3051
    3. Ohjelma "Rikollisjengien Ruotsi" hyvin paljasti jakautuneen maan

      eli ns. ruotsalaiset yhdellä puolella, muslimit ja muut kehitysmaalaiset toisella puolella. Siinäkin hyvin näki mitä ma
      Maailman menoa
      25
      2771
    4. Vassarina hymyilyttää vaurastuminen persujen kustannuksella

      Olen sijottanut määrätietoisesti osan Kelan tuista pörssiosakkeisiin, ja salkku on paisunut jo toiselle sadalle tuhanne
      Maailman menoa
      52
      2651
    5. Riikka runnoo: Elisalta potkut 400:lle

      Erinomaisen hallitusohjelman tavoite 100 000 työllistä lisää yksityisellä sektorilla on kohta saavutettu. Toivotaan toiv
      Maailman menoa
      88
      2527
    6. PÄIVÄN PARAS: Nigerialainen haki turvapaikkaa Suomesta, lähti takas huilaamaan

      kotimaahansa, koska turvapaikan saaminen kesti niin kauan. Ja tämän kertoo ihan Yle, eikä yhtään toimittaja kyseenalaist
      Maailman menoa
      50
      2520
    7. Pidennetään viikko 8 päiväiseksi

      Ja jätetään työpäivien määrä nykyiseen 5:een. Tuo olisi kompromissiratkaisu vellovaan keskusteluun työajan lyhentämisest
      Maailman menoa
      11
      2300
    8. Pääseekö kuka tahansa hoitaja katselemaan kenen tahansa ihmisen terveystietoja?

      "Meeri selaili puhelinta uteliaisuuttaan ja katuu nyt – Moni hoitaja on tehnyt saman rikoksen Tuttujen ihmisten asiat k
      Maailman menoa
      83
      1987
    9. Niinistö neliraajajarrutteli Natoon liittymistä vielä sodan alettua

      Myöntää nyt itsekin, mikä jo aikaisemmin tiedettiin. Marin vei Suomen ja Ruotsin Natoon. "”Myönnän auliisti jarruttelle
      Maailman menoa
      202
      1827
    10. Nainen rakas

      Mulle on alkanut tulla sellainen olo että meistä tulee ehkä pariskunta vielä 😌
      Ikävä
      140
      1793
    Aihe