[gąska9999]

Widzę, że niektóre osoby mają trochę/więcej niż trochę więcej wiedzy o genetyce i DNA.
Takie pytanie, mamy dwoje ludzi:
kobieta: DNA1
mężczyzna: DNA2

Jaka jest dokładna ilość (lub przybliżona liczba o ile dokładna nie jest znana) potencjalnych dzieci tej pary o różnym DNA3-i?Upewniam się: (bez chichów!) czy dla każdej pary kobiety i mężczyzny ta ilość jest taka sama?
To już proste pytanie - ktoś kojarzy ile może być niepowtarzalnych kombinacji DNA człowieka?

Dziękuję NotInPortland za szczyptę odpowiedzi.
W szczególności chciałabym jeszcze wiedzieć chociaż to co w cytacie:
Jak się ma do siebie spektrum możliwych kombinacji DNA dzieci danej pary do wszystkich możliwych kombinacji DNA w ogóle dla człowieka?
Ile to jest %?

Nie mam pojęcia jak to policzyć, czy wystarczy do tego dostępna tabelka na Wiki http://pl.wikipedia.org/wiki/Chromosom z ilością genów dla poszczególnych 23 par chromosomów człowieka?
Wielkość w parach zasad już nie wiele mi mówi, a nie bardzo mam teraz czas żeby za tym szperać.

[Rexerex]

Oprócz ilości genów jeszcze przydatna byłaby informacja o allelach. Chociaż dla wstępnym obliczeń możesz przyjąć same geny.

[NotInPortland]

Dziękuję NotInPortland za szczyptę odpowiedzi.
W szczególności chciałabym jeszcze wiedzieć chociaż to co w cytacie:
Jak się ma do siebie spektrum możliwych kombinacji DNA dzieci danej pary do wszystkich możliwych kombinacji DNA w ogóle dla człowieka?
Ile to jest %?

Gąska, proponowałbym, abyś do swoich rozważań, celem uproszczenia obliczeń, wprowadziła szereg założeń:

1. Polimorfizm (SNP) może zachodzić tylko na 10 milionach konkretnych par zasad, a reszta genomu człowieka, czyli jakieś 99,7%, jest identyczna w całej populacji.
   
2. Różnego typu wariacje genetyczne zachodzące w mejozie, podczas tworzenia gamet, odbywają się na podstawie materiału genetycznego, który jest identyczny z materiałem pierwszej komórki organizmu - zygoty. Czyli w czasie życia osobnika, nie zachodzą żadne mutacje, które mogłby być dziedziczone.
   
3. Proces rekombinacji DNA podczas produkcji gamet zachodzi na taką samą skalę w obu płciach.
   

Komórki organizmu (oprócz gamet) posiadają diploidalne DNA, to znaczy, że w DNA człowieka polimorfizm może zajść na 20 milionach nukleotydów.
Daje to liczbę możliwych kombinacji: 4^20 000 000 = 6,7 x 10^12 041 199

Liczba kombinacji gamet (haploidalnych), które może wyprodukować pojedyńczy człowiek: 2^10 000 000 = 9,0 x 10^3 010 299

Liczba możliwych kombinacji diploidalnego DNA człowieka, jaką może dać konkretna para osobników: (2^10 000 000) x (2^10 000 000) = 8,2 x 10^6 020 599

Zatem liczba możliwych kombinacji DNA, jaką może dać para, stanowi następujący procent wszystkich możliwych kombinacji:
( (8,2 x 10^6 020 599) x 100 ) / (6,7 x 10^12 041 199) = (1,2 x 10^-6 020 598 ) %


Powyższe obliczenia zostały wykonane na kalkulatorze http://www.alpertron.com.ar/BIGCALC.HTM który posiada zastrzeżenie: "This is an alpha version, so many errors can be still present."

[gąska9999]

Bardzo dziękuję NotInPortland aczkolwiek brakuje mi trochę wiedzy aby upewnić się czy zgadzam się z twoimi obliczeniami. Próbowałam trochę doczytać ale jeszcze tego tematu nie zgłębiłam.

Zadam dodatkowe pytanie.
Chodzi mi oto, jaka powinna być minimalna liczba osobników na początku wyodrębnienia się gatunku człowieka lub stworzenia przez Bozię człowieka w grupie aby było możliwe uzyskanie każdego teoretycznie możliwego kodu DNA metodą naturalnych krzyżówek człowieka?

Moglibyśmy wtedy określić co w ogóle wart jest kod DNA człowieka i czy metodą aby był on jakoś wyselekcjonowany możemy dużo uzyskać - np. życie 300lat z okresem starości po 270roku życia?
I czy jakieś DNA człowieka może być na tyle wyjątkowe, żeby uważać Jezusa jako człowieka za kogoś wyjątkowego (jeśli ciało Jezusa po zmartwychwstaniu nie zmieniło swojego DNA, to co miałoby decydować o tym, że nagle stało się nieśmiertelne...?)


Druga część pytania jest taka, że jeżeli początkowa grupa osobników gatunku człowieka wynosiła 1mln, to ile przy najkorzystniejszym rozkładzie genów, nukleotydów, par zasad u tych pierwotnych ludzi, można zrealizować z puli potencjalnego możliwego DNA metodą doboru/krzyżówek naturalnych. Ile %? Ile różnych ludzi, o niepowtarzalnym DNA moglibyśmy uzyskać z tej początkowej puli 1mln? Czy na Ziemi żyło dotąd tyle ludzi?

I jeszcze ile musiałoby być minimalnie tych ludzi pierwotnych gdy wyodrębniał się gatunek człowieka, aby przy najkorzystniejszym do tego celu rozkładzie genów, nukleotydów, par zasad możliwe było ( w dowolnie długim czasie) osiągnięcie pełnego spektrum 100% możliwego potencjału różnorodności DNA.
Nie chodzi mi o to, aby urodzili się wszyscy ludzie każdy z innym możliwym do osiągnięcia DNA tylko o to, aby możliwość uzyskania człowieka o dowolnym, napisanym wzorem kodem DNA była teoretycznie możliwa metodą doboru naturalnego i wynikająca z tego jaki potencjał na różnorodność potomstwa ma określona para.

---------------------------------
NotInPortland postaram się doczytać, ale czy możesz mi podpowiedzieć lub gdzieś mnie pokierować aby mi wyjaśnić taką niewiedzę:

Napisałeś, że w DNA człowieka możemy kombinować z 10 mln par zasad czyli 20 mln nukleotydów.
Z wiki przypomiałam sobie, że"

" W kwasach nukleinowych, poza nukleotydami z pięcioma podstawowymi zasadami heterocyklicznymi kwasów nukleinowych (A, C, G, T, U),"

"natomiast zasady skierowane są do wnętrza i tworzą pary zasad połączone według wzoru:

A-T (A-U)
G-C
T-A (U-A)
C-G"

widzę, że tych par zasad może być 4 sztuki.
Nie rozumiem, czy w procesie tworzenia DNA osobnika będącego potomkiem
pary zasad o numerze np. 2087 u obu rodziców rekombinują ze sobą i jeśli tak to co (jakie możliwości) może być potomną parą zasad (u potomka) na pozycji 2087?

Jeśli np. na pozycji 2087 jest:
a.kobieta: A-T
mężczyzna: T-A

b.kobieta: A-T
mężczyzna C-G
jakie są możliwości dla potomka?
Gubię się w tym, jeśli mógłbyś mi podsunąć krótki przystępny tekst na ten temat rozjaśniający mi niewiedzę w tym miejscu?

[Rexerex]

Mieszają się całe geny, a nie pojedyncze pary zasad.

[gąska9999]

Czy to jest tak Rexerex, że np. w Chromosomie 1szym, gen 238 (z wszystkich 2968genów, http://pl.wikipedia.org/wiki/Chromosom) potomek w całości dziedziczy albo po matce albo po ojcu? I tak z każdym genem?
I czy każdy gen człowieka jest zbudowany z tej samej czy różnych ilości par zasad, z ilu?

Zadaje takie podstawowe pytania, bo biologii w szkole uczyłam się dawno i wtedy było sporo mniej wiadomo i tego nie pamiętam.

Czy wobec tego jest tak, że współczesny człowiek ma do dyspozycji tylko takie geny jakie występowały w populacji pierwotnej człowieka?
A pod pojęciem pełnego teoretycznego spektrum DNA człowieka należałoby rozumieć także kombinacje z nieistniejącymi w naturze genami, które można byłoby sztucznie zbudować w oparciu o zapisany wzorem układ par zasad w każdym genie?
Czyli, że pula możliwych do uzyskania drogą doboru naturalnego możliwych praktycznych DNA człowieka jest mniejsza od tej teoretycznej, która zakładałaby, że możliwe są geny zbudowane z każdej teoretycznej kombinacji par zasad w genie?

A NotInPortland liczył możliwe DNA teoretyczne człowieka w oparciu nie o istniejące faktycznie, dostępne od powstania człowieka geny ale o pary zasad jakie teoretycznie mogłyby te geny budować, ale takich genów brak i nie można ich naturalnymi metodami uzyskać.
Wobec tego nie wiemy, jakie praktyczne spektrum możliwości DNA jest do uzyskania metodami naturalnymi. Bo chyba w tym celu należałoby wszystkim przebadać i zapisać i wrzucić do kompa DNA albo mieć do dyspozycji DNA całej pierwotnej populacji ludzi.
Ciekawi mnie wobec tego ile może wynosić % spektrum DNA praktycznego (możliwego do uzyskania z tego układu genów co są) w stosunku do spektrum teoretycznego DNA - jakby kombinować nowe geny zbudowane z dostępnych par zasad?

[gąska9999]

usunęłam post

[tomeh]

Zobaczcie kiedy temat startował a teraz jaki mamy rok. I jak technologia już się zmieniła, zmiany są szybkie i już można w sporej mierze modyfikować. Teraz już przesyłają foton czy elektron (czy jakiś tam jednostkę) z płytki na płytkę jak w teleporcie. Powiedzmy że mamy 2020 rok - za 10 lat już oblicze świata będzie inne a jak naprawdę modyfikują DNA to nawet nie wiemy co robią tam w ukryciu.

[masiala]

No jestem ciekawa czy nasza cywilizacja czy w ogóle jakiekolwiek przyszłe życie na ziemi doczeka zaawansowanej kontroli DNA, która nie będzie powodowała skutków ubocznych w organizmach.

[gąska9999]

usunęłam.

[kmat]

Jestem ciekawa czy takie komórki nowotworowe można chodować solo w warunkach laboratoryjnych poza organizmem człowieka?

Można i hoduje się.

Czy w warunkach laboratoryjnych takie komórki nowotworowe z tym zmutowanym DNA dalej się mocno namnażają w sposób niekontrolowany tak jak w organizmie chorego na raka człowieka?

Tak.

Czy komórki od tego laboratoryjnego DNA namnażałyby się dalej jak nowotworowe czy jak komórki zdrowe, a może zachowanie tych komórek laboratoryjnych byłoby jeszcze inne?

Raczej jak chore. W końcu ludzie są diploidalni, czyli mają po 2 kopie każdego genu. Nieprawdopodobne jest aby w obu zaszła ta sama mutacja. Nowotworzenie zachodzi mimo obecności zdrowej sekwencji.
Ponadto, o ile na początku jest jedna mutacja, to z czasem z DNA robi się sieczka.

[gąska9999]

Jeśli w genach są parametry do budowy organu a nie podprogramy na budowę organu naprzykład oka lub włosów, czyli chodzi o to, że organ to kwadrat wyświetlany na ekranie komputera zbudowany ze znaków "x" o rozmiarze czcionki 10px, a parametry to rozmiar w pixelach boku kwadratu naprzykład 120px oraz drugi parametr kolor znaku "x" naprzykład "darkred".
To jeszcze jest tak, że w miejscu1 skąd się pobiera parametr1 może być 120px lub "1" albo 180px lub "2" bo w miejscu skąd się  pobiera parametry naprzykład  że trzeba wpisać z klawiatury te parametry ( wpisanie z klawiatury w przypadku myszy lub człowieka  jest zastąpione odczytaniem z genu) to nie musi być tak, że trzeba wpisać wartość parametru to 120px lub 180px tylko kod parametru naprzykład  "1" dla 120px lub "2" dla 180px.

Jestem ciekawa czy Ci, którzy  robią badania na genach daliby radę zamienić miejscami geny odpowiedzialne za kolor tęczówki oka z genem odpowiedzialnym za kolor włosów. Naprzykład  DNA człowieka o zielonej tęczówce oka i blond włosach. Jakby zamienili miejscami te geny to co by z tego wyszło, czy w ogóle coś by wyszło:
- wyszło by nic, czyli ani oko ani włosy
- wyszły by zielone włosy i słomkowo żółte tęczówki oka
- wyszły by brązowe włosy i piwne tęczówki  oka
Na człowieku nie można eksperymentować, ale może na samych organach, wychodować z komórek macierzystych samo oko i same włosy, no bo nie wiem czy nie próbuje się wychodować z komórek macierzystych organów  do przeszczepu naprzykład serca albo płuca?

Na myszach wolno eksperymentować, ale nie wiem czy bywają myszy o zielonym kolorze oczu, niebieskim kolorze oczu i brązowym kolorze oczu, bo jeżeli chodzi o włosy to chyba są myszy o białym futrze i myszy o szarym futrze?
Może tego typu eksperymenty coś by wyjaśniły?


xxxxxxxxxxxx
x.                   x
x.                   x
x.                   x
xxxxxxxxxxxx

Dla opornych na programowanie narysowałam kwadrat zbudowany ze znaków "x" o rozmiarze czcionki 6px  zielonych. Tych kropek -3 sztuki nie umiałam się  pozbyć, nie powinno ich być.
Parametr2 to kolor  - kolor zielony.
Parametr1 to chyba 72px, w poziomie znaków jest 12 sztuk , 12 sztuk x 6pixeli = 72px.

Program na rysowanie kwadratu pobrał z genów 2 parametry:
długość boku : 72px
Kolor iksów: zielony
Sam program nie musi być w genach, w genach mogą być tylko same parametry: 72px i zielony.



Dodatkowe uwagi:
Z kolorem na komputerze rzecz jest prosta, program typu edytor czy graficzny jasno i jednoznacznie rozumie kolor naprzykład  darkblue, mediumblue, red, white i black. W biologii nie wiem, to jest chyba bardziej skomplikowane i może pigment od biologicznego koloru/ substancja która daje efekt kolor jest inna dla tęczówki oka a inna substancja dla włosów. Te parametry w DNA odnośnie koloru mogą mieć odniesienie do barwy jak w komputerze a mogą mieć odniesienie do pigmentu który  może być z czego innego w tęczówce  oka i z czego innego we włosach.
Jednak można próbować zamieniać te geny od tęczówki  oka I od włosów.


Taką inną cechą, taką samą cechą w różnych miejscach ciała człowieka jest też długość palców u rąk i u nóg. Aczkolwiek u różnych dorosłych ludzi palce u rąk różnią się długościami, różnice tak na oko nie są chyba większe niż 100% i 140% czyli, że różnią się o 40% podobnie z palcami nóg to jednak ewidentnie jeżeli palce rąk wynoszą 100%  ( ten środkowy najdłuższy palec 100%) to palce nóg 40% z tej długości. 
Gdyby zidentyfikować gen1 od długości palców rąk i gen2 od długości palców nóg i zamienić je miejscami to czy wynik byłby taki, że u nóg byłyby 12cm palce a u rąk palce 4cm?
Nie tak chyba łatwo zidentyfikować te geny no ale może warto szukać.
Te zamienione długości  palców u rąk i nóg to trochę hrabia Dracula ale nie warto się zrażać.
A poczciwa mysz do eksperymentów ma chyba dość podobne łapki przednie i tylne i te mini-palce zakończone pazurkami.

Może warto poszukać jeszcze jakiejś innej cechy jak podane tutaj kolor i długość, cechy która  w różnych miejscach  ciała ma różną wartość ( wartość  cechy kolor to naprzykład: zielony, czerwony, niebieski) i próbować miejscami zamienić geny,

[zefciu]

Jeśli w genach są parametry do budowy organu a nie podprogramy na budowę organu naprzykład oka lub włosów

No właśnie ciężko prosto przetłumaczyć „jak działają geny” na język informatyczny.

W informatyce mamy dane, mamy zaimplementowany algorytm. Algorytm jest wykonywany przez procesor. Dane są zaczytywane według algorytmu i wychodzą z tego jakieś dane wyjściowe.

Natomiast sekwencje DNA oznaczają różne rzeczy:

• Sekwencje niekodujące określają, jak różne substancje będą się wiązać do DNA i jak DNA będzie ulegać transkrypcji do RNA.
  
• Sekwencje kodujące snRNA określają sposoby w jaki RNA będzie cięte
  
• Sekwencje kodujące rRNA bezpośrednio budują samą maszynę do syntezy białka (choć składa się ona nie tylko z samego rRNA)
  
• Sekwencje kodujące tRNA określają „język” tłumaczenia mRNA na białko
  
• Sekwencje kodujące mRNA określają bezpośrednio sekwencję białka
  

No i z tego wszystkiego powstaje białko, które z kolei może oddziaływać z DNA i RNA na najróżniejsze sposoby. No i wykonywać różne inne zadania.

Gdybyśmy mieli to sobie wyobrazić jako komputer, to wyszedłby na jakiś przerażająco skomplikowany system, w którym, nie tylko jedne programy generują inne programy, ale sam hardware, na którym programy są wykonywane jest na bieżąco budowany na podstawie procedur, które się na tym hardware wykonują.

czyli chodzi o to, że organ to kwadrat wyświetlany na ekranie komputera zbudowany ze znaków "x" o rozmiarze czcionki 10px, a parametry to rozmiar w pixelach boku kwadratu naprzykład 120px oraz drugi parametr kolor znaku "x" naprzykład "darkred".

Nie. To jak formuje się organ to produkt komunikacji między komórkami, które przesyłają sobie chemiczne sygnały i uzgadniają, w której z nich ulegnie ekspresji taki kod, w której inny, a która przeprowadzi program samounicestwienia (apoptozy).

nie wiem czy nie próbuje się wychodować z komórek macierzystych organów  do przeszczepu naprzykład serca albo płuca?

Próbuje się.

Co do pytania, „czy można zamienić gen odpowiadający za kolor oczu z genem odpowiadającym za kolor włosów” to znowu — jest to uproszczenie problemu. To nie jest tak, że gdzieś w DNA mamy napisane „czarne włosy”. Mamy dość złożony mechanizm, który powoduje syntezę melaniny w powstającym włosie.

[Sofeicz]

Gdybyśmy mieli to sobie wyobrazić jako komputer, to wyszedłby na jakiś przerażająco skomplikowany system, w którym, nie tylko jedne programy generują inne programy, ale sam hardware, na którym programy są wykonywane jest na bieżąco budowany na podstawie procedur, które się na tym hardware wykonują.

Dokładnie. I dlatego tak ciężko to rozkminić.
Bo np. genom Homo S liczy 'tylko' 30.000 cistronów (np. genom kukurydzy jest o wiele większy) czyli tego, co potocznie nazywa się genami.
To niewiele, zważywszy na skomplikowanie morfologiczne, biochemicznie i anatomicznie organizmu.
Większość 'mięsa' genomu, to rozliczne sekwencje regulatorowe, hamujące i pobudzające, a także opiekujące się samym DNA i RNA.
To wszystko rozwija się w kształtującym się ciele, jak origami.

Aż dziw, że ten niezwykle skomplikowany system jest tak skuteczny i jednocześnie odporny na nieuchronne błędy przy kopiowaniu.
Nasza technologia jest prymitywna, jak cep w porównaniu do tej.

[gąska9999]

Jeśli w genach są parametry do budowy organu a nie podprogramy na budowę organu naprzykład oka lub włosów

No właśnie ciężko prosto przetłumaczyć „jak działają geny” na język informatyczny.

W informatyce mamy dane, mamy zaimplementowany algorytm. Algorytm jest wykonywany przez procesor. Dane są zaczytywane według algorytmu i wychodzą z tego jakieś dane wyjściowe.

Natomiast sekwencje DNA oznaczają różne rzeczy:

• Sekwencje niekodujące określają, jak różne substancje będą się wiązać do DNA i jak DNA będzie ulegać transkrypcji do RNA.
  
• Sekwencje kodujące snRNA określają sposoby w jaki RNA będzie cięte
  
• Sekwencje kodujące rRNA bezpośrednio budują samą maszynę do syntezy białka (choć składa się ona nie tylko z samego rRNA)
  
• Sekwencje kodujące tRNA określają „język” tłumaczenia mRNA na białko
  
• Sekwencje kodujące mRNA określają bezpośrednio sekwencję białka
  

czyli chodzi o to, że organ to kwadrat wyświetlany na ekranie komputera zbudowany ze znaków "x" o rozmiarze czcionki 10px, a parametry to rozmiar w pixelach boku kwadratu naprzykład 120px oraz drugi parametr kolor znaku "x" naprzykład "darkred".

Nie. To jak formuje się organ to produkt komunikacji między komórkami, które przesyłają sobie chemiczne sygnały i uzgadniają, w której z nich ulegnie ekspresji taki kod, w której inny, a która przeprowadzi program samounicestwienia (apoptozy).

Jeżeli formowanie się organów wynika z rozmów i negocjacji między komórkami to w każdej komórce mieszka skrzat/smerf Pracuś oraz Papa Smerf który czyta z " księgi czarów" " co teraz trzeba zrobić a Pracuś wykonuje, inna wersja to, że w każdej komórce jest osobny samodoskonalący się komputer z samodoskonalącymi się programami lepszy od peceta. Jeśli to są "komputery" to "rozmowy" są jakimś softwarem który chyba elektronicznie jest przesyłany między komórkami.

[zefciu]

Jeżeli formowanie się organów wynika z rozmów i negocjacji między komórkami to w każdej komórce mieszka skrzat/smerf Pracuś oraz Papa Smerf który czyta z " księgi czarów" " co teraz trzeba zrobić a Pracuś wykonuje

Tak. Tylko że rolę Papy Smerfa biorą na siebie kompleksy białkowe odpowiedzialne za rozwijanie i transkrypcję DNA, a rolę Pracusia — rybosomy. Wszystkie one występują w wielu kopiach i nie ma jakiegoś centralnego „szefa” jak w Było Sobie Życie (fakt, że takiego uproszczenia dokonano pokazuje zresztą, że trudno bez takich uproszczeń działanie komórki sobie wyobrazić).

inna wersja to, że w każdej komórce jest osobny samodoskonalący się komputer

Analogia mózgu ludzkiego z komputerem jest już dosyć luźna. A komórki? Wiadomo — do jakiegoś stopnia można takich analogii szukać, ale w końcu zaczynają one bardziej przeszkadzać, niż pomagać.

[Rowerex]

Zawsze mnie ciekawiło, czy za pomocą genów można stworzyć organizm o dowolnym kształcie i dowolnym rozmiarze, oczywiście w sposób całkowicie zamierzony - np. zakładam, że kształt pancerzy żółwi uwarunkowany jest odpowiednią sekwencją genów, no to zmieńmy ją tak, by powstał pancerz w kształcie taboretu albo kubka do kawy, do tego zdobione ściśle określonymi wzorami...

[Sofeicz]

Ano wystarczy uruchomić w rosnącej kuli komórkowej organizmu odpowiednie sekwencje hamujące i wzmacniające namnażanie komórek w określonych miejscach i kierunkach, i można uzyskać dowolny kształt.
Zaczyna się od bruzdkowania zarodka i potem idzie dalej.

[gąska9999]

usunęłam