DNA könnte etwa 60–750 MB an Daten sein

Zum Zählen

• Menschliche DNA kann etwa 1,2 Milliarden Bit speichern, was ungefähr 1,5 GB an Informationsmenge entspricht.
• Allerdings enthält DNA viele sich wiederholende Abschnitte, und die von den Eltern geerbten Chromosomen sind einander ähnlich, weshalb die tatsächliche Informationsmenge anders betrachtet werden kann.
• Es braucht ein präziseres Informationskonzept als die bloße Vorstellung von Speicherplatz.

Zur Kompression

• Laut Informationstheorie lässt sich die Information einer Zeichenkette als ihre minimal komprimierbare Länge definieren.
• DNA lässt sich unter Verwendung eines Referenzgenoms teils bis zu 99 % komprimieren, aber das ist ein Sonderfall, bei dem nur die abweichenden Teile als Information gelten.
• Ohne Referenz lässt sie sich um bis zu 62 % reduzieren, was als allgemeinere Informationsmenge gelten kann.

Zur Information

• Die Informationsmenge wird als Kolmogorov-Komplexität (Komprimierbarkeit) oder Shannon-Information (wahrscheinlichkeitsbasiert) definiert.
• Kolmogorov bezieht sich auf absolute Informationsmenge, Shannon auf relative Muster.
• DNA ist aus beiden Perspektiven sinnvoll, doch der Kolmogorov-Ansatz, der gemeinsame genetische Information einschließt, erscheint nützlicher.

Zur Biologie

• Nur 1 % der DNA sind tatsächlich Exons, die in Proteine umgesetzt werden; der Rest hat regulatorische oder unbekannte Funktionen.
• Proteine entstehen durch komplexe Prozesse wie Transkription, Translation und Spleißen.
• Verschiedene RNA-Arten und genetische Regulationselemente interagieren miteinander, und DNA ist mehr als nur ein einfacher Code.

Zur Unordnung

• DNA besitzt eine komplexe und unübersichtliche Struktur, die das Ergebnis von Mutationen und Evolution ist.
• Große Teile der DNA sind repetitiv oder inaktiv; Transposons und Mechanismen zur Reparatur von Mutationen erklären das.
• Lebewesen sind robust gegenüber Fehlern aufgebaut, und die Evolution hat sogar Ineffizienzen nutzbar gemacht.

Noch einmal zur Information

• Vorgeschlagen wird eine „phänotypische Kolmogorov-Komplexität“, bei der die minimale komprimierte DNA-Größe, die noch als Mensch funktionieren kann, als Informationsmenge gilt.
• Das wäre eine Messung über die kürzeste DNA, mit der sich ein funktional identischer Mensch erzeugen ließe.
• Sie wird grob auf 60 MB~750 MB geschätzt, doch derzeit lässt sich dieser Wert nicht eindeutig bestimmen.