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

125

    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. Riikka vie Suomen kohta ykköseksi työttömyyskisassa

      Espanja: 10,5 % Suomi: 10,3 % Ruotsi: 9,3 % Kisa on tiukkaa, mutta Riikalla hyvä draivi päällä. Vasemmistolaisen päämin
      Maailman menoa
      139
      2783
    2. Miten juhlitte ensi lauantaina?

      Se on kalenteriin merkitty juhlapäiväksi, niin sitä kai kuuluu juhlia.
      Maailman menoa
      270
      2402
    3. Kumpaan rahat, mummojen vaippoihin vai Nalle WahIroosille?

      JOS siis sinä saisit päättää?
      Maailman menoa
      26
      1456
    4. Voi mies olit taas niin komea

      Olet silmäkarkkia ❤️ Sua vois katsella vaikka koko päivän. ❤️
      Ikävä
      116
      1144
    5. Kadutko koskaan

      Sitä mun iskiyritystä?
      Ikävä
      99
      1099
    6. Uudestisyntyminen ei tapahdu kasteessa

      Tässä Apostolien tekojen kohdassa näemme, että Filippus julisti hoviherralle ensin evankeliumia ja kuulusteli sitten tar
      Kaste
      204
      1033
    7. Ryöstö Punkaharjulla

      Punkaharjun k-market ryöstetty tänään keskellä päivää, ketä lie asialla? Poliiseja ainakin pörrää ympäriisee
      Savonlinna
      13
      982
    8. Lasse Lehtonen on yhtä aikaa sairauslomalla ja työmatkalla

      Kelan johtaja näyttää vötkyilyn mallia, otti sairaslomaa ja lähti Brysseliin sitten ryyppäämään! 😂 Kelan pääjohtaja La
      Lieksa
      58
      886
    9. Mistä juttelit viimeisen kerran

      Mistä juttelitte viimeisen kerran ikävöinnin kohteen kanssa? Irl tai viesteillä.
      Ikävä
      62
      854
    10. Evoluutioon ja alkuräjähdykseen uskominen vaatii todella vahvaa uskoa

      Että tyhjästä syntyi ja kehittyi kaikki se mitä näemme ympärillämme.
      Luterilaisuus
      291
      847
    Aihe