Доброе утро, дорогие друзья.

Желаю вам хорошего и удачного дня.
Сегодня гигабайты, люди через Zettabytes.
Сколько МЕГАБАЙТОВ В ВАШЕМ ГЕНОМЕ?😄 👇
Внешняя память, компьютеры, mp3-плееры ... Емкость памяти - одна из важнейших характеристик современной электроники. Сколько гигабайт данных могут хранить устройства, насколько быстро передача данных является одним из важных критериев для нас. Как насчет нашей собственной операционной системы? Знаете ли вы, насколько велики общие данные в ДНК человека и насколько велик поток данных во время полового акта?
Как хранятся данные в геноме человека?
Генетические данные, которые у вас есть, хранятся в виде копии в каждой из ваших примерно 100 триллионов клеток. Вы можете думать об этих данных как о серии из 46 томов энциклопедий, половина из которых принадлежит нашей матери, а другая половина - нашему отцу. Вместо 27 букв, в которых написана типичная энциклопедия, ваша геномная энциклопедия написана всего 4 буквами. И они называются аденин (A), тимин (T), цитозин (C) и гуанин (G). ATGTCATGCA 6 в форме 6 миллиардов букв, вы раскрываете все особенности, которые делают вас.
Сравнение между геномом и компьютерным хранилищем данных
В этой статье нам нужно уметь переводить два разных языка, потому что мы хотим найти эквивалент генетической информации в компьютерных системах. Для этого давайте кратко упомянем оба языка.
Как известно, компьютерные системы основаны на двоичном коде. Так же, как турецкий алфавит содержит 29 букв, а генетический код содержит 4 буквы, компьютеры работают только с двумя символами: 0 и 1. Массивы 010100010001 позволяют вам запускать все - от приложений, которые вы читаете в этой статье, до операционных систем.
Чтобы представить последовательности ДНК в виде компьютерных данных, 4 различных варианта ДНК (A, T, G и C) представлены двоичным кодом (0 и 1). 0 и 1 (каждый из которых называется битами) может определять большие единицы, группируя их. Наименьшая из этих групп называется «bytes ve» и состоит из 8 битов.
0-0-1: 3 бита
0-1-1-0-0-1-0-0: 8 бит или 1 байт
Поскольку двоичный код содержит только две буквы, мы можем идентифицировать только две буквы ДНК, используя один бит (т. Е. Только 0 или 1). Тем не менее, ваш геном содержит 4 разные буквы ДНК. Поэтому нам нужно использовать как минимум два бита, чтобы идентифицировать 4 разные буквы ДНК. Таким образом, мы также можем получить 4 различные комбинации (00, 01, 10 и 11), которые можно записать двумя битами.
Например, буквы ДНК: çevr A: 01 C: 11 G: 10 C: 00 ″ могут быть преобразованы в двоичный код.
Таким образом, мы можем понять, что двоичный код, написанный как 01001001, соответствует коду ДНК, обозначаемому как «ACGA».
Когда оба бита данных соответствуют базовой паре, мы можем записать 4-буквенную информацию о последовательности ДНК в один байт (т.е. 8 бит). Когда мы хотим рассчитать весь диплоидный (ДНК от матери и отца) вши, эквивалентный человеческому геному, нам необходимо выполнить следующие операции.
6 × 10 ^ 9 пар оснований / диплоидный геном x 1 байт / 4 пары оснований = 1,5 × 10 ^ 9 байт
Другими словами, 1,5 гигабайта данных могут поместиться примерно на 2 компакт-диска. В этом контексте мы можем поместить информацию ДНК 3 разных людей (3 разных геномных данных) в один DVD.
Copy-Paste никогда не был таким большим!
Теперь давайте сделаем еще одно замечание. Приблизительно 2,6 миллиона новых клеток крови генерируются в вашем костном мозге каждую секунду. Формирование этих клеток также происходит с клеточными делениями, называемыми митозами. Во время каждого деления существующая ячейка копирует свой геном и перемещает новую копию в новую ячейку. Таким образом, формируется новая клетка с таким же геномом. Сколько данных копируется во время этих операций?
1,5 гигабайта / ячейка * 2,6 миллиона ячеек = 3900 терабайт
3900 терабайт данных копируются каждую секунду! В настоящее время число компьютеров, которые будут выполнять процесс копирования данных такого размера, вероятно, не превышает пальцы руки, а может и нет.
Сколько всего данных в целом организме?
Давайте сделаем приведенный выше расчет еще интереснее. Выше мы видели 1,5 ГБ ДНК в одной клетке. Итак, сколько генетической информации хранится во всем теле человека? Для простоты давайте просто проигнорируем миробиому (микроорганизмы, которые живут на нас) и будем думать только о наших собственных клетках. Оценки показывают, что на теле человека находится от 10 до 100 триллионов клеток. Предполагая, что количество клеток составляет 100 триллионов, а генетические данные в одной ячейке - 1,5 ГБ, мы можем рассчитать размер всех данных в нашем организме следующим образом.
1,5 гигабайта х 100 триллионов ячеек = 150 триллионов гигабайт = 150 зетабайт (10 ^ 21) !!!
На данный момент, такой термин, как Zetabyte, может показаться незнакомым. Чтобы понять этот термин, полезно привести пример. Сегодняшние оценки показывают, что вся информация в Интернете составляет 0,5 зетабайта. Другими словами, у вас в 300 раз больше данных, чем в самой большой библиотеке, созданной человечеством. Разве это не круто?
Передача сексуальных данных (это устройство может работать быстрее!?)
В свете этих данных, сколько генетических данных может быть обменено во время типичного полового акта? Каждая сперматозоид от мужчины несет набор хромосом (22 хромосомы + Х или Y хромосомы), поэтому он гаплоидный. Другими словами, организм несет примерно половину генетической информации, которую несут ваши клетки. Учитывая, что каждая сперматозоид содержит генетические данные, состоящие из 3 миллиардов букв, мы можем заключить, что сперматозоид содержит около 750 МБ данных. Наконец, отметим, что средний мужчина выделяет около 180 миллионов сперматозоидов после каждой эякуляции.
180 × 10 ^ 6 гаплоидных клеток x 750 МБ / гаплоидных клеток = 135 x 10 ^ 9 МБ или 135 000 терабайт
135 000 терабайт! Мы понимаем, что во время полового акта достаточно потока данных для передачи около 1000 фильмов высокой четкости.
Давайте продолжим. При передаче данных такого размера только одна сперматозоидная клетка может доставить нужные данные к цели. Это означает, что только 750 МБ из 135 терабайт информации могут быть отправлены в пункт назначения. Другими словами, 99,999999 тысяч информации, передаваемой во время полового акта, теряются в дороге. К счастью, даже 0,000… 01% для достижения цели достаточно для создания здорового человека.👍 👆 👆 👆
" Неужели человек не видит, что Мы сотворили его из капли? И вот он открыто препирается!" (KopaH/36/77)
"Doth not man see that it is We Who created him from sperm? Yet behold! he (stands forth) as an open adversary!" (Wuran/36/77)