Hi,
ich habe eine hypothetische Frage.
Mal angenommen, ich habe eine Art Klonmaschine, mit der ich Menschen „herstellen“ kann. Die Maschine erzeugt Menschen, deren Erbinformationen sich niemals gleichen. Wieviele Menschen könnte so eine Maschine erzeugen? Es gibt ja keine unendliche Anzahl möglicher Varianten - wieviele wären Pi mal Daumen möglich?
Also, laut Wikipedia haben Menschen 3.2E09 Basenpaare. Davon sind 89% bei allen Menschen gleich, wenn ich es beim überfliegen richtig verstanden habe.
http://www.3sat.de/nano/news/100829/index.html
Somit gibt es (3.2 / 100 x 11)E09 = 3.52E08 unterschiedliche Basenpaare.
Das heißt es gibt insgesamt 2^3,52E08 = [soviel das mein TR es nicht anzeigen kann] Möglichkeiten. Mein TR kann bis 9.999999999E99 anzeigen.
Ich bezweifele aber, dass man soch rechnen kann, weil ja nicht jede Basenpaar-Kombination möglich ist.
Das geht jedenfalls schon in die Richtung, die ich meine. Ich habe mal irgendwo eine Schätzung gelesen, wieviele Menschen das sein könnten. Natürlich nur grob geschätzt… wäre aber mal interessant.
IMHO ist Deine Frage nicht beantwortbar.
Das Problem ist doch:
a) Was sind *relevante* Unterschiede?
b) Welche Teile der DNA können/müssen wie verändert werden, um solche relevanten Unterschiede zu erzeugen?
Hinzu kommen auch noch Überlegungen, inwiefern das Mitochondriale Genom und epigenetische Informationen mit berücksichtigt werden sollen.
Punkt a) könntest Du beliebig festlegen. Allerdings ist alles, was über einen Basenaustausch hinausgeht, nicht mehr in eine Anzahl Änderungen in der DNA-Sequenz umrechenbar.
Bei Punkt b) muss man komplett passen. Es ist völlig unklar, was Veränderungen bewirken würden (bis auf sehr wenige Ausnahmen).
Außerdem stellt sich noch generell die Frage, welche Veränderunegn (qualitativ und quantitativ) man noch zulassen will, um beim Ergebnis noch von einem Menschen sprechen zu können (die Änderungen können in eine andere [neue] Art führen oder auch zu derart verkrüppelten Wesen, dass man das nicht als zulässiges Ergebnis der „Klonmaschine“ akzeptieren will).
LG
Jochen
Ja, dieser Probleme bin ich mir bewusst. Eine genau Antwort kann es daher nicht geben. Die Antwort wäre wohl nur in Größenordnungen anzugeben, weiß der Kuckuck, 10^20 bis 10^24 oder etwas in der Art.
John,
Jede Evolution ist das Wechselspiel aus Diversifikation und Selektion. Mit Deiner Clonmaschine hättest Du davon nur eine Hälfte in der Hand, Du könntest viele Varianten erzeugen. Nur was wird aus denen ohne Selektion durch die Umwelt ? Denn nur diese entscheidet, ob eine Modifikation geht oder nicht.
Zunächst ist jede Mutation nur ein Fehler. Ein solcher kann dazu führen, dass ein Individuum nicht, trotzdem, oder, in seltenen Fällen, sogar noch besser in seiner Umwelt lebensfähig ist.
Hinzu kommt : Bei einer Paarung von zwei lebensfähigen Individuuen sind deren Modifikationen bereits als lebensfähig erprobt, bei einer Mutationsmaschine nicht. Du würdest also jede Menge Individuuen produzieren, die vielleicht in Mitteleuropa des Jahres 2009 überleben könnten, in anderen Umgebungen jedoch nicht.
Ich würde Dir also raten, Deine Maschine nicht einzuschalten.
MfG
Klaus
Hi,
Mal angenommen, ich habe eine Art Klonmaschine, mit der ich
Menschen „herstellen“ kann. Die Maschine erzeugt Menschen,
deren Erbinformationen sich niemals gleichen. Wieviele
Menschen könnte so eine Maschine erzeugen? Es gibt ja keine
unendliche Anzahl möglicher Varianten - wieviele wären Pi mal
Daumen möglich?
die Anderen haben ja schon auf die Probleme hingewiesen, dennoch ein Beispiel, wie man das abschätzen könnte:
Für die Untergrenze:
Nehmen wir einmal an, dass der Mensch 25.000 Gene hat.
Nehmen wir weiterhin an, dass davon nur ca. 10% der Gene überhaupt veränderlich sein dürfen.
Nehmen wir weiter an, dass jedes Gen nur zwei „Zustände“ einnehmen könne.
Dann wären das schon einmal
2^2500 = ca. 10^752 Möglichkeiten
(Im Vergleich, es gibt ca. 10^80 Atome im Weltall)
Als Obergrenze könnte man annehmen, dass jede der ca. 3,2 × 10^9 Basen vier verschiedene Zustände annehmen kann (ATGC) somit also
maximal 4^3200000000
verschiedene Zustände möglich sind.
Die Wahrheit liegt irgendwo dazwischen…
Gruß,
Huhu,
Wieviele
Menschen könnte so eine Maschine erzeugen?
Für die Untergrenze:
[…]
2^2500 = ca. 10^752 Möglichkeiten
Von den vielen wilden Annahmen ausgehend sollte man den Bereich der Untergrenze eher als 2^10 bis 2^10000 angeben…
Als Obergrenze könnte man annehmen, dass jede der ca. 3,2 ×
10^9 Basen vier verschiedene Zustände annehmen kann (ATGC)
somit alsomaximal 4^3200000000
verschiedene Zustände möglich sind.
Nein, das ist sicher nicht richtig. Es waren nach MENSCHEN gefragt. Es ist natürlich unklar, was noch als Mensch zu werten ist. Die von Dir als möglich in Aussicht gestellten Basenkombinationen enthalten jedoch auch alle Genome von fast allen anderen Lebensformen, inklusive Pilzen und Pflanzen!
Die Wahrheit liegt irgendwo dazwischen…
Ja, sicher. Die Untergrenze *kann* sehr niedrig liegen, die Obergrenze *kann* sehr, sehr hoch liegen. Selbst, wenn man die Möglichkeiten stark einschränkt, kommt man unter Berücksichtigung von DNA-Modifikationen und Mitochondriom wieder schnell auch sehr viele Möglichkeiten. So bleibt schließlich: Die Wahrheit liegt irgendwo zwischen „relativ wenig“ bis „unvorstellbar viel“. Ich denke, dass ist letzlich wenig hilfreich. Am Schlimmsten dabei finde ich, dass man bei den Möglichen Ausgängen nicht sagen kann, welche man davon (noch) als „Mensch“ bezeichnen kann…
LG
Jochen
Hallo,
um diese Frage beantworten zu können, musste man erst mal wissen, ab wann du einen Menschen als unterschiedlich zum anderen betrachtest.
In diesem Zusammenhang wird aber interessant, was ich kürzlich in einer Fernseh-Sendung gesehen habe. Danach ist die Art Homo sapiens in ihrer Geschichte mindestens zweimal durch einen „Flaschenhals“ gegangen. Das heißt, dass wir alle tatsächlich von einer einzigen Frau abstammen, deren Gene in allen heute lebenden Frauen noch nachweisbar sind.
Die Folge ist, dass die Genvariationen in allen heute lebenden Menschen geringer sind, als in einer durchschnittlichen Schimpansenhorde.
Wir sind alle weit näher miteinander verwandt, als wir glauben.
Gruß, Nemo.
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Hi,
Von den vielen wilden Annahmen ausgehend sollte man den
Bereich der Untergrenze eher als 2^10 bis 2^10000 angeben…
Da verstehe ich jetzt nicht, wie Du auf 2^10 kommst. Offensichtlich gibt es ja mehr als 1024 verschiedene Menschen auf diesem Planeten. Somit wäre die Untergrenze mindestens auf alle Menschen zu setzen, die jemals auf der Erde gelebt haben. Dies sind schätzungsweise 100 Milliarden. Somit wäre die Untergrenze bei dieser Zahl anzusetzen, aber auch nur, wenn man davon ausginge, dass alle Variationen schon erschöpft wären.
Als Obergrenze könnte man annehmen, dass jede der ca. 3,2 ×
10^9 Basen vier verschiedene Zustände annehmen kann (ATGC)
somit alsomaximal 4^3200000000
verschiedene Zustände möglich sind.
Nein, das ist sicher nicht richtig.
Es waren nach MENSCHEN
gefragt. Es ist natürlich unklar, was noch als Mensch zu
werten ist. Die von Dir als möglich in Aussicht gestellten
Basenkombinationen enthalten jedoch auch alle Genome von fast
allen anderen Lebensformen, inklusive Pilzen und Pflanzen!
Das stimmt natürlich, mein Denkfehler. Dies umschreibt nur die grundsätzlichen Kombinationsmöglichkeiten, bei einem Genom, das der Länge des menschlichen Genoms entspricht.
Ja, sicher. Die Untergrenze *kann* sehr niedrig liegen,
Wie gesagt, ich glaube die Untergrenze ist schon relativ hoch anzusetzen, wenn man sich einfach mal die Variationsmöglichkeit auf unserem Planeten ansieht. Bei der Obergrenze gebe ich Dir recht, weil man erst am Anfang steht zu begreifen, welche Faktoren alles einen Einfluss haben (Epigenetik, siRNA, etc.).
Aber es ist ja auch nur ein Gedankenexperiment.
Das Problem zu entscheiden, was noch menschlich ist und was z.B. schon eher einer anderen Rasse (z.B. Schimpanse) entspricht, ist ein gutes Argument.
Wenn man also davon ausgeht, das 98,7 des Erbguts zwischen Mensch und Schimpanse unterschiedlich sind, dann betrifft der Unterschied ca. 41600000 Basen.
In diesen liegt doch unsere „Menschlichkeit“ irgendwie verborgen.
Also könnte man als absolute Obergrenze 4^41 600 000 Varianten anlegen.
Dies ist aber natürlich auch Unsinn, weil die meisten Veränderungen Mutationen wären, die keine Überlebensfähigkeit ermöglichten.
Wie könnte man also diese ungeheure Zahl weiter sinnvoll einschränken.?
Vielleicht insbesondere über den Vergleich mit z.B. dem Neandertaler.
Wobei sich hier die Frage stellt: War der Neandertaler ein Mensch?
Bis 2010 soll jedenfalls das gesamte Genom entschlüsselt sein, dann kann man etwas besser einschätzen, welche genetischen Unterschiede uns zum Menschen machen.
Eine andere Vorgehensweise wäre die Sequenzierung zahlreicher möglichst unterschiedlicher Menschen. Durch den Vergleich der Mutationen und deren Zahl könnte man extrapolieren, wieviele Varianten biologisch sinnvoll hervorgebracht werden können.
Gruß,
Hallo
In Deiner Frage ist erst einmal ein Fehler:
Klonen bedeutet, herstellen einer Kopie, meinetwegen einer Zelle.
Alle Klone sind danach gleich.
Deine Maschine soll nun aber jeden Menschen anders herstellen.
Dann ist es aber kein klonen mehr!
Sollen alle Menschen verschieden sein, dann stellt sich doch die Frage, inwiefern sollen sie das??
Was ist das Ausgangsmaterial?
Darf als Ergebnis auch ein Hund oder eine Katze bei herauskommen?
Oder soll ein bestimmter Pool von menschlichen Genen beliebig variiert werden(was ich vermute)?.
Danach kann man an eine Beantwortung mit mathematischer Methode denken.
MfG
Matthias
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Halo,
unabhängig von dem oben Gesagten bin ich zu der Erkenntnis gekommen
„Die Wahrscheinlichkeit, dass meine Existenz etwas Besonderes ist, nähert sich 10E-10“
…
Roland