受精卵中的DNA能存储多少数据,仅仅一个细胞不会不够?
                                                            生活随笔
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                                受精卵中的DNA能存储多少数据,仅仅一个细胞不会不够?
小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.                        
                                
                            
                            
                            DNA能儲(chǔ)存多少信息呢,形象的可以這么算,一個(gè)堿基對(duì)可能有四種組合方式(AT,TA,CG,GC),所以可以儲(chǔ)存2字節(jié)信息,人體有三十億對(duì)堿基,去掉端粒,著絲粒之類功能性的序列,大概還是三十億對(duì),那么大概就有60億字節(jié)的存儲(chǔ)空間,就相當(dāng)于0.7GB的存儲(chǔ)空間。
一個(gè)受精卵中儲(chǔ)存的信息量很大,除了基因組本身的序列之外,表觀信息,母源RNA,以及受精卵中的其它生化物質(zhì),都儲(chǔ)存了大量的信息,并指導(dǎo)進(jìn)一步諸如印記基因表達(dá),胎源RNA轉(zhuǎn)錄激活等胚胎發(fā)育過程。但是其中核心的遺傳物質(zhì)應(yīng)該只包括基因組及其修飾而已。這些信息不可能保存幾十代人的全部記憶,但是在自然選擇的影響下,有一些區(qū)域會(huì)區(qū)域保守,這些區(qū)域可能在整個(gè)家系中都會(huì)穩(wěn)定的遺傳,可作為溯源的基礎(chǔ)。而另外的區(qū)域,由于并沒有受到強(qiáng)烈的自然選擇,會(huì)區(qū)域表現(xiàn)出極大的可變性,這也是人類多樣性的物質(zhì)基礎(chǔ)來源。至于細(xì)胞型的儲(chǔ)存卡,這是另一個(gè)問題了,原理上肯定是可行的,理論上合成生物學(xué)加上測(cè)序技術(shù)即可構(gòu)成這類技術(shù)的基本原型。但是就信息儲(chǔ)存而言,除了容量本身,信息的易讀性及可改寫性都是細(xì)胞或者DNA儲(chǔ)存技術(shù)的瓶頸,因此這個(gè)領(lǐng)域還有待進(jìn)一步發(fā)展。
當(dāng)然夠了,一個(gè)受精卵攜帶了來自父母的所有基因,精子與卵子在輸卵管里奇跡般地會(huì)合后,形成一個(gè)受精卵,生命開始了。卵子受精后,分裂為兩個(gè)細(xì)胞,大約每 隔12小時(shí)分裂一次。這團(tuán)細(xì)胞從輸卵管進(jìn)入子宮時(shí),分泌出液體,于是膨脹成一個(gè)空心球,叫做胚泡。這個(gè)空心球在幾天內(nèi)會(huì)變成兩層,球內(nèi)含有微量液體,細(xì)胞團(tuán)堆在球的一側(cè)。球壁以后會(huì)變成胎盤和羊膜,里面的細(xì)胞則會(huì)變成胎兒。受精卵靠輸卵管的收縮來到子宮,輸卵管內(nèi)壁的許多纖毛,不斷推動(dòng)管內(nèi)的液體,對(duì)輸送受精卵也起輔助作用。一般在排卵后4天左右受精卵到達(dá)子宮腔,約在卵子脫離卵胞的第9天,胚胎鉆進(jìn)子宮內(nèi)膜,開始接受母體滋養(yǎng),發(fā)育長大。
哈佛大學(xué)的George M. Church教授就對(duì)DNA存儲(chǔ)有研究,樓主可以參考一下他的論文:Next-Generation Digital Information Storage in DNA Next-Generation_Digital_Information_Storage_in_DNA_.pdf
                        
                        
                        一個(gè)受精卵中儲(chǔ)存的信息量很大,除了基因組本身的序列之外,表觀信息,母源RNA,以及受精卵中的其它生化物質(zhì),都儲(chǔ)存了大量的信息,并指導(dǎo)進(jìn)一步諸如印記基因表達(dá),胎源RNA轉(zhuǎn)錄激活等胚胎發(fā)育過程。但是其中核心的遺傳物質(zhì)應(yīng)該只包括基因組及其修飾而已。這些信息不可能保存幾十代人的全部記憶,但是在自然選擇的影響下,有一些區(qū)域會(huì)區(qū)域保守,這些區(qū)域可能在整個(gè)家系中都會(huì)穩(wěn)定的遺傳,可作為溯源的基礎(chǔ)。而另外的區(qū)域,由于并沒有受到強(qiáng)烈的自然選擇,會(huì)區(qū)域表現(xiàn)出極大的可變性,這也是人類多樣性的物質(zhì)基礎(chǔ)來源。至于細(xì)胞型的儲(chǔ)存卡,這是另一個(gè)問題了,原理上肯定是可行的,理論上合成生物學(xué)加上測(cè)序技術(shù)即可構(gòu)成這類技術(shù)的基本原型。但是就信息儲(chǔ)存而言,除了容量本身,信息的易讀性及可改寫性都是細(xì)胞或者DNA儲(chǔ)存技術(shù)的瓶頸,因此這個(gè)領(lǐng)域還有待進(jìn)一步發(fā)展。
當(dāng)然夠了,一個(gè)受精卵攜帶了來自父母的所有基因,精子與卵子在輸卵管里奇跡般地會(huì)合后,形成一個(gè)受精卵,生命開始了。卵子受精后,分裂為兩個(gè)細(xì)胞,大約每 隔12小時(shí)分裂一次。這團(tuán)細(xì)胞從輸卵管進(jìn)入子宮時(shí),分泌出液體,于是膨脹成一個(gè)空心球,叫做胚泡。這個(gè)空心球在幾天內(nèi)會(huì)變成兩層,球內(nèi)含有微量液體,細(xì)胞團(tuán)堆在球的一側(cè)。球壁以后會(huì)變成胎盤和羊膜,里面的細(xì)胞則會(huì)變成胎兒。受精卵靠輸卵管的收縮來到子宮,輸卵管內(nèi)壁的許多纖毛,不斷推動(dòng)管內(nèi)的液體,對(duì)輸送受精卵也起輔助作用。一般在排卵后4天左右受精卵到達(dá)子宮腔,約在卵子脫離卵胞的第9天,胚胎鉆進(jìn)子宮內(nèi)膜,開始接受母體滋養(yǎng),發(fā)育長大。
哈佛大學(xué)的George M. Church教授就對(duì)DNA存儲(chǔ)有研究,樓主可以參考一下他的論文:Next-Generation Digital Information Storage in DNA Next-Generation_Digital_Information_Storage_in_DNA_.pdf
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的受精卵中的DNA能存储多少数据,仅仅一个细胞不会不够?的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
 
                            
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