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Quanto de informação tem numa molécula de DNA? | 360 Explica

por Cristiano Oliveira da Silva | 10/08/2021

Neste texto, vamos desvendar alguns dos mistérios escondidos em nosso DNA revelados por estudos científicos - reforçado por cálculos matemáticos. Confira!

[…] O livro da vida é riquíssimo; uma molécula típica de DNA cromossômico em um ser humano compõe-se de aproximadamente 5 bilhões de pares de nucleotídeos. As instruções genéticas de todas as demais formas de vida na Terra são escritas na mesma linguagem, com o mesmo livro de código. […] Essa linguagem genética comum é uma via para provar que todos os organismos na Terra descendem de um único ancestral, uma única ocorrência da origem da vida há cerca de 4 bilhões de anos.

Carl Sagan, The dragons of eden (1977)

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genoma humano
Imagem extraída de Pixabay

As diversas formas de vida vêm com instruções muito específicas de como se desenvolver. Traduzindo para quem gosta de Engenharia, é como um projeto, propriamente dito, com uma central inteligente, diversas atividades autônomas, sistema elétrico, hidráulico e de excreção das impurezas. Ou seja, uma “máquina perfeita”!

Onde está contido esse projeto de desenvolvimento?

Resposta curta: no nosso DNA! Explicando melhor, cada molécula de DNA, caso esticada, possui cerca de 2 m de comprimento. Sua estrutura espiralada se mantém estável através das ligações entre pares de nucleotídeos. Aliás, esses nucleotídeos são bem específicos: adenina, timina, citosina e guanina. Repetindo, A, T, C e G – matematicamente, 4 bases. São 5 bilhões de pares formando uma única molécula, contendo a “receita” de como se faz cada parte do corpo e como ela deve funcionar. Isso não é fantástico?

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Imagem extraída de Pixabay

Veja Também: Pesquisadores descobrem como armazenar uma grande quantidade de dados em um pedaço de DNA

E se os nucleotídeos do DNA fossem bits de computador?

E se essa molécula fosse traduzida em palavras, quantos livros estariam escritos? Bem, não mais que 3 bits!

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Assim, para representar uma letra de qualquer idioma, computacionalmente, não são necessários mais que 6 bits. E se as pontes de nucleotídeos fossem bits, qual a quantidade de letras que obteríamos? Ora, 5 bilhões de pares multiplicados por 4 bases (A, T, C, G), resultam em 20 bilhões de bits. Ou seja, 20 bilhões divididos por 6 bits, 3,33 bilhões de letras.

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Imagem extraída de Pixabay

O tamanho da biblioteca

Digamos que, em média, as palavras possuem em torno de 6 letras. Então, uma molécula de DNA iria conter 3,33 bilhões de letras. Pegando este valor e dividindo por 6 letras, o resultado seria 500 milhões de palavras. Mas considerando que uma página de um livro possua 250 palavras em média, podemos calcular que o número total de páginas contidas numa molécula de DNA é da ordem de 500 milhões divididos por 250 palavras, resultando em 2 milhões de páginas.

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Imagem extraída de Pixabay
Imagem extraída de Pixabay

Imagine agora um livro de 500 páginas. Então, a molécula iria conter um total de 2 milhões de páginas dividido por 500 páginas, resultando em 4.000 livros.

Portanto, o “big data” contido numa única molécula de cromossomo, equivale a uma biblioteca com 4.000 livros de 500 páginas cada um.

No caso específico de projeto de ser humano, o indivíduo é formado por 23 pares de cromossomos, obtidos pela combinação dos cromossomos de seus progenitores.

Achou muito ou pouco estes valores? Diga nos comentários!

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Cristiano Oliveira da Silva

- Engenheiro Civil (Poli-USP/2003) - Pesquisador colaborador UFABC - Capacitação e disseminação de BIM - Gerente de Engenharia / BIM Manager - Projetos, Planejamento e Qualidade na empresa BEN - Bureau da Engenharia - INEXH - Instituto Nacional de Excelência Humana - MasterPractitioner e Coach Sistêmico - Analista Corporal - O Corpo Explica - Músico, pai e curioso por natureza