незрозумілий

Щоб мати можливість виміряти обсяг усіх даних, що зберігаються в живому організмі, нам спочатку потрібно оновити те, що ми дізналися в школі (?!), І вивести цікавий розрахунок, в кінці якого ми можемо зрозуміти, наскільки чудовим і складним є живий організм є.

Давайте стрибнемо і за ним.

Геном людини містить всю генетичну інформацію про живий організм, який зберігається в ланцюзі ДНК у вигляді 23 пар хромосом. ДНК складається з 4 різних нуклеобаз, а саме аденин (А), цитозин (С), гуанін (Г) та тимін (Т), відомі ще зі школи.

Ці основи завжди пов'язані як аденін з тиміном, а гуанін - з цитозином. Вони можуть працювати вперед і назад, тому утворюють 4 можливі комбінації: A-T, T-A, G-C, C-G. Геном людини містить приблизно 3 мільярди цих пар основ, згрупованих у 23 пари хромосом.

Люди успадковують два набори геномів (по одному від кожного з батьків), а також два набори хромосом, загалом 46 хромосом. Це також означає диплоїдний геном, приблизно. Це означає 6 × 10 ^ 9 пар основ.

Непросто, але давайте шукати далі ...

Їх ще не можна оцифрувати у такій формі, тому бази потрібно замінити двійковим кодом, який також використовується комп’ютерами (0 та 1). Ці біти 0 та 1 зазвичай не включаються для формування більших груп.

1 байт відповідає 8 бітам, тому кожну пару основ можна позначити мінімум 2 бітами, утворюючи таким чином 4 різні комбінації (00, 01, 10, 11). Кожна 2-бітова комбінація являє собою 1 пару основ ДНК. Виходячи з цього, один байт (8 бітів) представляє 4 пари основ ДНК. Якщо ми покладемо наші математичні навички на це, це 1,5 × 10 ^ 9 байт, або 1,5 ГБ. Він настільки великий, що ми могли б скопіювати 3 різні цілі генні файли на один DVD.

Але як щодо всіх даних, що зберігаються в організації? Тобто, скільки МБ генетичних даних містить людський організм?

Для простоти давайте тепер нехтувати іншими організмами в організмі і зосередитись виключно на клітинах, що складають тіло. Оскільки ми не однакові, наше тіло також складається з різної кількості клітин. Розглянемо загальноприйняте в середньому 100 трильйонів клітин. З вищевикладеного вже було показано, що кожна диплоїдна комірка містить 1,5 ГБ даних, отже: 1,5 ГБ х 100 трильйонів комірок = 150 трильйонів ГБ, або 150 × 10 ^ 12 х 10 ^ 9 байт = 150 байт Зетти (10 ^ 21)!

Передача інформації під час статевого акту

Питання знову те саме. Скільки генетичної інформації передається під час розмноження людини?

Кожна сперма зберігає 750 МБ цифрових даних. Під час середньої еякуляції з організму виходить 180 мільйонів клітин. Це означає, що 180 x 10 ^ 6 гаплоїдних комірок x 750 МБ даних/гаплоїдних комірок = 135 x10 ^ 9 MB = 135000 терабайт!

Просто подумайте над цим на секунду. Це найшвидший пристрій передачі даних у світі.