برچسب: دی‌ان‌ای

چه مقدار اطلاعات در ژنوم انسان ذخیره شده است؟

ژنوم انسان دارای اطلاعات ژنتیکی کامل بدن است که به صورت توالی دی‌ان‌ای در ۲۳ کروموزوم ذخیره شده است (۲۲ کروموزوم غیرجنسی و یک کروموزوم جنسی). اگر بخواهیم اطلاعات ذخیره شده در توالی دی‌ان‌ای انسان را با اطلاعات کامپیوتری مقایسه کنیم باید چهار جفت‌باز آن را به فرمت دودویی ببریم (صفر و یک). می‌توانیم به هر جفت‌باز ۲ بیت اختصاص دهیم که چهار ترکیب مختلف می‌دهد. یک بایت نمایانگر یک جفت‌باز دی‌ان‌ای است. اگر بخواهیم کل ژنوم انسان را بر حسب بایت بدهیم ۶ ضربدر ده بتوان ۹ جفت‌باز داریم که برابر ۱٫۵ گیگابایت اطلاعات می‌شود که بر روی ۲ سی‌دی قابل ذخیره است. همچنین ۳ ژنوم را می‌توان روی یک دی‌وی‌دی ذخیره کرد.

اطلاعات ذخیره شده در کل ارگانیسم بدن انسان

در ادامه‌ی بحث قبلی سوالات جالبی پیش می‌آید. مثلا اینکه چه مقدار اطلاعات ژنتیکی در کل بدن انسان ذخیره شده است. اطلاعات ژنتیکی انسان تقریباً در تمامی سلول‌های بدن انسان تکرار شده است. تعداد سلول‌های بدن انسان بین ۱۰ تا ۱۰۰ تریلیون برآورد شده است ولی بر اساس یک تخمین ما حدود ۳۷ تریلیون سلول داریم که اگر آن‌ها را در ۱٫۵ گیگابایت ذخیره کنیم حدود ۵۵ تریلیون گیگابایت یا ۱۵۰ زتابایت می‌شود.

تبادل اطلاعات جنسی

چه مقدار اطلاعات ژنتیکی در تولید مثل انسان منتقل می‌شود؟ هر اسپرم انسان هتریوگامت است بدین معنی که فقط یکی از دو کروموزوم جنسی (کروموزوم ایکس یا کروموزوم وای) و فقط یک سری از ۲۲ کروموزوم غیرجنسی را دارد. بنابراین هر اسپرم حاوی حدود ۳ میلیارد باز اطلاعات ژنتیکی است که معادل ۷۵۰ مگابایت است. در هر بار انزال، انسان حاوی ۱۸۰ میلیون اسپرم بیرون می‌ریزد که معادل ۱۳۵ هزار ترابایت است. در عمل لقاح با توجه به اینکه فقط یک اسپرم، تخمک را باردار می‌کند ۷۵۰ مگابایت اطلاعات اسپرم با ۷۵۰ مگابایت اطلاعات دیگر از تخمک ترکیب می‌شود. بنابراین حدود ۹۹٫۹۹۹۹ درصد از اطلاعات منتقل شده در حین تولید مثل جنسی دور ریخته می‌شود.

(بیشتر…)

بیشتر

گرگ تاسمانی

گرگ تاسمانی یا ببر تاسمانی کیسه‌دار گوشت‌خوار بومی جزیره تاسمانی، سرزمین اصلی استرالیا و پاپوآ گینه نو بود که در قرن بیستم منقرض شد. این حیوان می‌توانست فک خود را تا حدود ۸۰ درجه باز کند.

گرگ تاسمانی یا ببر تاسمانی

ببر تاسمانی پیش از ورود اروپائیان به استرالیا در جزیره‌ی اصلی بسیار کمیاب بود یا به‌کلی منقرض شده بود، اما در تاسمانی در کنار چندین گونه بومی دیگر به حیات خود ادامه می‌داد. شکار بی‌رویه این حیوان که با پاداش‌های دامداران همراه بود، دلیل اصلی انقراض این گونه دانسته می‌شود. شیوع نوعی بیماری شبیه به هاری، ورود سگ‌ها، انقراض همزمان گونه‌های شکار این جانور و تخریب زیستگاه آن از سوی انسان نیز از دلایل دیگر انقراض این حیوان به حساب می‌آید.

آخرین ببر تاسمانی شناخته شده در سال ۱۹۳۳ در جزیره‌ی تاسمانی زنده‌گیری شد و در سال ۱۹۳۶ در باغ وحش هوبرت جان سپرد. پس از آن تا دهه‌ی ۱۹۶۰ گزارش‌های تایید نشده متعدد از مشاهده این جانور و کشف ردپاهایی که احتمالاً متعلق به گرگ تاسمانی بودند، احتمال بقای این حیوان را قوت می‌بخشیدند تا اینکه در سال ۱۹۸۶ با گذشت ۵۰ سال از مرگ آخرین بازمانده قطعی این گونه انقراض آن رسمیت یافت. ولی دانشمندان با استفاده از دی‌ان‌ای موجود در نمونه‌ای که از سال ۱۸۶۶ در الکل باقی‌مانده سعی دارند که این موجود را دوباره متولد کنند.

این حیوان همچون ببر و گرگ که دو نام معروف خود را از آن‌ها گرفته است، شکارچی رأس هرم غذایی بود. البته به عنوان یک حیوان کیسه‌دار خویشاوند نزدیک این دو پستاندار نبود ولی با توجه به فرگشت همگرا شباهت‌هایی با این حیوانات پیدا کرده بود.

فرگشت گرگ تاسمانی

اجداد گرگ‌های تاسمانی امروزی حدود ۴ میلیون سال پیش پدیدار شدند. پیدایش گونه‌های خانواده تلیاسینید (Thylacinidae) به ابتدای دوران میوسن (Miocene) بر می‌گردد. اکثر گونه‌های این خانواده از نمونه‌ی اخیر کوچک‌تر بودند به جز تیلاسان قدرتمند (Thylacinus potens) که در اواخر دوران میوسین ظاهر شد و در اندازه‌ی گرگ‌ها بود. گرگ تاسمانی امروزی در اواخر دوران پلیستوسن و اوایل دوران هولوسین پدیدار شد. (با این حال هیچ وقت در کل محل سکونت خود پخش نشدند.)

(بیشتر…)

بیشتر

انتقال خاطرات به نسل‌های بعدی از طریق دی‌ان‌ای

دانشمندان دریافته‌اند که خاطرات ممکن است از طریق دی‌ان‌ای به نسل‌های بعدی انتقال یابند. در یک تحقیق نشان داده شده است این امکان وجود دارد که اطلاعات به صورت زیستی و از طریق تغییرات شیمیایی در دی‌ان‌ای به نسل‌های بعدی منتقل شوند. در حین این آزمایشات آن‌ها دریافتند که موش‌ها می‌توانند اطلاعات یادگرفته شده در مورد تجربیات دلخراش و پر استرس را به نسل‌های بعدی انتقال دهند.

یافته‌ها حاکی از این هستند که این تجربیات می‌توانند توسط والدین حتی قبل از تولید مثل، ساختار و عملکرد سیستم عصبی نسل‌های بعدی را تحت تأثیر قرار دهند. این بدین معنی است که تجربیات به گونه‌ای از از مغز به ژنوم منتقل شده و به نسل‌های بعدی انتقال می‌یابند. دانشمندان امیدوارند دریابند که چگونه این اطلاعات در دی‌ان‌ای ذخیره می‌شوند.

آن‌ها همچنین می‌خواهند بررسی کنند که آیا چنین اثری در مورد ژن‌های انسان هم صادق است یا نه؟ آیا ممکن است دی‌ان‌ای ما دارای خاطرات اجدادمان باشد؟ (بیشتر…)

بیشتر

ردگیری اجداد و تاریخچه‌ی خانوادگی توسط تست دی‌ان‌ای

تست دی‌ان‌ای می‌تواند به شما کمک کند که رد اجداد و تاریخچه‌ی خانوادگی خود را پیدا کنید. بیشتر ما در حد چند نسل اجداد خود را می‌شناسیم ولی معمولاً نمی‌دانیم که هزاران سال پیش که قاره‌ها توسط اقوام و قبیله‌های ماقبل تاریخ پر شده بودند اجداد ما در کجا زندگی می‌کرده‌اند.

طی چند دهه‌ی گذشته تحقیقات چشمگیری توسط متخصصان ژنتیک نشان داده است که دی‌ان‌ای میتوکوندریایی که از مادر به بچه به ارث می‌رسد و دی‌انی‌ای کروموزوم Y که از پدر به بچه‌ها منتقل می‌شود ابزار قابل اعتمادی برای شناسایی تاریخچه‌ی خانوادگی شخصی هستند. این آزمون‌های دی‌ان‌ای می‌توانند در ردیابی پیشینیان آفریقایی، بریتانیایی (انگلیس، اسکاتلند یا ولز) و نیز وایکینگ‌ها و یهودی‌ها کمک کنند. این آزمون توسط بزاق گرفته می‌شود و افرادی در دنیا که خط ژنتیکی مشترکی با شما دارند پیدا می‌شوند. (بیشتر…)

بیشتر

ازدواج دوقلوهای همسان

در مورد ازواج دوقلوهای همسان حالت جالبی می‌تواند رخ دهد. فرض کنید دو برادر که دوقلوی همسان هستند با دو خواهر که دوقلوی همسان هستند ازدواج کنند و دارای فرزندانی شوند. فرزندان این زوج‌ها لزوماً دوقلو نخواهند شد ولی چون دوقلوهای همسان از لحاظ ژنتیکی دقیقا شبیه به هم هستند تمامی فرزندان آن‌ها از لحاظ ژنتیکی خواهر و برادر محسوب می‌شوند هرچند که عملاً پسرعمو و دختر عمو و پسرخاله و دخترخاله هستند. همچنین تعیین اینکه والدین آن‌ها کدام دو زوج هستند توسط تست دی‌ان‌ای غیرممکن است. عکسی که در ادامه مشاهده می‌کنید مربوط به اتفاق نادری است که در آن دوقلوهای همسان فرزندان دوقلو بدنیا آورده‌اند.

ازدواج دوقلوهای همسان

(بیشتر…)

بیشتر