ヒトゲノムの質問です。答えが解りません。

There are about 25,000 genes in the human genome.

If you wanted to use a stretch of the CAN of each gane as a unique identification tag , roughly what minimum length of DNA sequence would you need?

To be unique , the length of DNA in nucleotides would have to have a diversity ( the number of different possible sequences ) equivalent to at least 25,000 and would have to be present once in the haploid human genome ( 3.2 × 109 nucleotides)?

(Assume that A,T,C and G are present in equal amounts in the human genome.)

日本語訳

ヒトゲノムには、約25,000の遺伝子がある

もしあなたが独特の識別標としてそれぞれのDNAのひと配列を使いたいならば、あなたはおよそどのようなDNA配列の最小の長さを必要とするでしょうか？

独特であるために、ヌクレオチドのDNAの長さが多様性（異なる可能な配列の数）を少なくとも25,000に等しくしなければならない。そして、一倍体のヒトゲノム（3.2 × 109ヌクレオチド）でいったん存在しなければならない。

（A,T,C,Gは、ヒトゲノムで等しい量で存在すると仮定してください。）


訳は自分で訳しました。この問題の答えがさっぱり解りません。
明日までなのでだれか助けてください。

No.3 ベストアンサー 回答者： coffee_598 回答日時： 2009/06/19 13:28

もう宿題に間に合わないかもしれませんが、、

> なんで16乗が最小の16ヌクレオチドと結びつくのですか？

1ヌクレオチドだったら4種類のパターンですから 4の1乗（G,A,T,C）

2ヌクレオチドだったら1塩基目が4種類、2塩基目も4種類で、それらを組み合わせると 4の1乗x4の1乗、つまり4の2乗種類のパターン（GG, GA, GT, GC, AG, AA, AT, AC, TG, TA, TT, TC, CG, CA, CT, CC）

3ヌクレオチドだったら1塩基目が4種類、2塩基目も4種類、3塩基目も4種類で、それらを組み合わせると4の1乗x4の1乗x4の1乗、つまり4の3乗種類のパターン（例は省略）

同様な論理で、16ヌクレオチドだったら4の16乗種類のパターンが存在します。このような計算の詳細は確率統計（？）の教科書をご参照ください。

この回答へのお礼

なるほど。確率ですね。
最小で16ヌクレオチドあれば同じ組み合わせができないとゆことですか！すごいわかりやすいです。

宿題は急に休講になったので間に合いました。ほんとうにありがとうございました。

お礼日時：2009/06/20 19:42

No.2 回答者： coffee_598 回答日時： 2009/06/18 22:23

#1です。

「連続する8ヌクレオチドは」は「連続する特定の長さのヌクレオチドは」と読み替えてください。間違えました。

この回答へのお礼

4の何乗が3.2 × 10^9を超えるか考える必要があります（GATC４種類で配列を作るため）。これは4の16乗になります。つまり最小で16ヌクレオチド必要ということです。

やっぱりこのぶぶんがわかりません。
なんで16乗が最小の16ヌクレオチドと結びつくのですか？

お礼日時：2009/06/19 09:33

No.1 回答者： coffee_598 回答日時： 2009/06/18 22:19

塩基組成以外にも様々な仮定が必要ですが、そういったことを無視して計算してみます。

> have to be present once in the haploid human genome

ということは半数体ゲノム中にユニークな配列でなければなりません。3.2 × 10^9ヌクレオチド中に存在する連続する8ヌクレオチドは、互いの重複も全て含めると全部で約3.2 × 10^9個です。その中でユニーク（present once）であるためには、4の何乗が3.2 × 10^9を超えるか考える必要があります（GATC４種類で配列を作るため）。これは4の16乗になります。つまり最小で16ヌクレオチド必要ということです。

これで半数体ゲノム中の任意の特定部位が識別できるということになりますから、必然的に25000個であろうと何個であろうと任意の特定遺伝子が識別できます。

25000個と敢えて強調しているのは罠でしょうか、それとも私の大きな勘違いでしょうか・・。間違っていたらすみません。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
わかりやすい回答でした。
あと英文DNA→CANなど間違っていました。すいませんでした。
これでおこられずにすみます。

お礼日時：2009/06/19 09:18