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.

4

222

    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. Orpo räyhää: kansan on muututtava

      Orpon mukaan kansa ei elä kokoomuksen kanssa samassa todellisuudessa, ja sen vuoksi kansan on muututtava. Kas kun ei san
      Maailman menoa
      283
      3522
    2. Muovikassikartelli

      Kauppaketjut ovat yhdessä sopineet muovikassin yksikköhinnaksi 59 senttiä. Milloin viranomaiset puuttuvat tähän kartell
      Talousrikokset
      22
      1958
    3. Aidon persun tunnistaa Marinin palvonnasta

      Oli kyse sitten Halla-ahosta tai Putinista. Ensimmäisenä aidolle persulle tulee mieleen Marin.
      Maailman menoa
      41
      1603
    4. Mikä tekee sen

      Vetovoiman kaivatussasi?
      Ikävä
      84
      1451
    5. Harmittaako joku

      Harmittaako joku asia tai asiat, mitä on tapahtunut tai jäänyt tapahtumatta?
      Ikävä
      143
      1139
    6. Hallintooikeus..

      "Asemakaavapäätös pysyy voimassa.Poikkeamista ja rakentamista koskevat luvat hylättiin" kertoo Pyhäjärven Sanomat netti.
      Pyhäjärvi
      75
      1115
    7. Miksi et vain uskalla!?

      On niin ikävä...
      Ikävä
      81
      1044
    8. Olen rakastunut

      varattuun joka ei eroa. Miten tunteista eroon? Tämä ei ole tavanomaista. On elämäni suuri rakkaus.
      Ikävä
      91
      928
    9. Kannattaa ymmärtää se asia

      että mitään stalkkausta tai hakkerointia ei tapahdu. Oikeasti kannattaa tutkituttaa päänsä.
      Tunteet
      210
      811
    10. Jos se joskus oli molemminpuolista

      niin hyvin me molemmat onnistuttiin pitämään toinen epätietoisena.
      Ikävä
      61
      747
    Aihe