¿El renacimiento es genéticamente posible?

Así es como mi amigo y yo tratamos de resolver:

Población inicial total, P0 = 10000
(Nota: existe la hipótesis de que toda la población actual proviene de una pequeña población que sobrevivió a una catástrofe global en África)
Referencia: El viaje humano: rutas de migración

Total de genes por persona, Gi = ~ 20600

Máxima diferencia genética en la población (suponiendo que todos los genes de la población sean diferentes) Gp = Gi * P0 = 206,000,000

Población total vivida hasta la fecha Pt = 108,000,000,000

Suponiendo que la variación en el conjunto de genes a través de la mutación es insignificante con el tiempo, el total de individuos únicos posibles = Pt / Gp = ~ 524

Entonces, si no hay variaciones genéticas, debe haber existido alrededor de 524 copias exactas de cada individuo.

Ahora, si tenemos en cuenta la tasa de mutación en el genoma humano,
Tasa de mutación = ~ 1.1 × 10 ^ −8 a 3 × 10 ^ −8 por sitio por generación

Referencia:
1. Análisis de la herencia genética en un cuarteto familiar por secuenciación del genoma completo

2. Página en Genetics.org, Estimación de la tasa de mutación por nucleótido en humanos
3. Tasa de mutación

Media Tasa máxima de mutación Ra = 2.6 X 10 ^ -8

Nucleótidos tootales en el genoma humano N = 2,846,445,372

Hora de origen de la población = 70000 aC
Años totales desde el comienzo de la población = ~ 72000

Número total de generaciones desde la población inicial (suponiendo 25 años para una generación) K = 72000/25 = 2880

Se produjeron mutaciones totales Mp = Ra * N * K = 213142

Total de genes únicos diferentes ahora Gpm = Gp + Mp = 43907216867804

Total de individuos únicos posibles = Pt / Gpm = 0.0024

Entonces, si consideramos las mutaciones, no hay un renacimiento único.

Corrígeme si estoy equivocado

Ni siquiera todos los gemelos idénticos comparten todo su ADN. En realidad: el 99% del ADN en su cuerpo es de origen bacteriano, y esto no se transfiere de los padres sino que proviene del medio ambiente. E incluso si ignora todo el ADN no humano, probablemente haya diferencias de ADN entre las diferentes células humanas en su cuerpo.

La pregunta no es completamente inequívoca, incluso si consideramos solo el “ADN humano”. No solo hay genes en nuestro ADN. Los seres humanos tienen aproximadamente 3 mil millones de escalones en la escala de ADN, pero solo una pequeña fracción de ellos participa en genes. ¡Pero los genes no son las únicas partes del ADN que marcan la diferencia! Gran parte del resto del ADN también juega un papel importante, por ejemplo, determinar cuánto de cada uno de los genes se expresa en qué circunstancias (consulte el proyecto ENCODE). Y hay cada vez más indicios de que el ADN bacteriano antes mencionado también afecta seriamente “quién eres”.

Ahora, en total, se conocen varios millones de posiciones en el ADN humano (por ejemplo, del proyecto “1KG” o “mil genomas”) donde se han observado diferencias entre diferentes humanos. Es cierto que algunas de estas variaciones pueden ser raras, pero incluso entonces la posibilidad de que dos seres humanos sean exactamente idénticos en todos esos millones de posiciones es infinitamente pequeña. La endogamia no ayudará, porque cada recién nacido tiene unas pocas docenas de nuevas variaciones (mutaciones), por lo que se acumulan nuevas diferencias de ADN a lo largo de las generaciones.

Eso deja gemelos idénticos como la única posibilidad. Pero en la práctica, después de que se fusionan los espermatozoides y los óvulos, puede haber más mutaciones en el ADN. Por lo tanto, es más que probable que no todas las células sean idénticas cuando los dos socios en el gemelo idéntico se dividen. E incluso si el cigoto no se divide y nace un solo bebé, es muy probable que diferentes partes del cuerpo contengan ADN sutilmente diferente. ADN único, nunca observado en ningún otro ser humano. Nunca.

Yo advertiría en contra de limitar la pregunta específicamente a los genes. Incluso si dos personas nacen con exactamente los mismos genes, seguirán siendo organismos muy diferentes al nacer debido a secuencias intergénicas (ADN entre genes), la colocación de genes (los genes en diferentes loci tienen diferentes niveles de actividad) y la epigenética materna (la regulación del gen actividad en el útero).

En resumen, los genes no siempre están activados; los genes pueden estar desactivados o solo estar parcialmente activos. Si dos bebés al nacer tienen exactamente los mismos genes, pero todos esos genes están operando a diferentes niveles porque se colocan en diferentes ubicaciones del cromosoma y tienen diferentes secuencias intergénicas, será como si los bebés tuvieran genes diferentes.

Puede resolver gran parte de esta variación observando toda la secuencia de ADN en lugar de solo los genes. Los humanos tienen aproximadamente 3 mil millones de pares de bases en su ADN. En cada punto a lo largo del ADN, hay cuatro pares de bases posibles, adenina, guanina, citosina y timina.

Permutamos esto

3,000,000,000! / (3,000,000,000 – 4)! = 8.1 * 10 ^ 37

Hay 8.1 * 10 ^ 37 posibles secuencias de ADN en 3 mil millones de bases. La mayoría de estos codificará basura. Por ejemplo, 3 mil millones de adeninas seguidas no harán un bebé. El número de posibles secuencias humanas VIABLE será menor en algunos órdenes de magnitud. Por ejemplo, si el 99.999999% de las secuencias NO son humanos viables, entonces habrá 8.1 * 10 ^ 30 posibles secuencias humanas.

Si suponemos que todas las secuencias son viables, podemos aplicar la fórmula:

n = sqrt (2m * ln (1/1 – p))

Donde m es el número de secuencias posibles (8.1 * 10 ^ 37), yn es el número de ensayos necesarios para tener la probabilidad, p, de encontrar dicho clon.

Aplicando esa matemática, 1.06 * 10 ^ 19 personas tendrían que nacer antes de que tuvieras un 50% de probabilidad de tener una repetición exacta. Si solo ha nacido 1.08 * 10 ^ 11, entonces la probabilidad de que se repita hasta el momento es 0.00000000000000011. un nivel de duda que ni siquiera tiene sentido.

Advierto, sin embargo, que el número de posibles secuencias humanas viables es enormemente inferior a 8.1 * 10 ^ 37. En 8.1 * 10 ^ 21, la probabilidad de que haya habido una repetición exacta es del 50%, y en 8.1 * 10 ^ 20, es del 99.9%. No podía adivinar una forma de estimar el número de posibles secuencias viables. Sin eso, lo mejor que podemos hacer es decir que la probabilidad de renacimiento genético está en algún lugar entre prácticamente 0.0 y 1.0.

Supongo que más cerca de 0.

Se me ocurren algunos casos
1) Gemelos idénticos (monocigóticos)

Llamemos a una persona xy dejemos que esa persona sea de la generación cero.
y a llamemos a una persona de enésima generación de x be xn: ej: x2 para la 2da generación.

Supongamos que x se casa con una persona con un conjunto de genes completamente diferente (que no será el caso en la vida real ya que tenemos un conjunto común de genes)
sus hijos x1 tendrán la mitad de los genes de x.
Si x1 se casa con una persona con un conjunto diferente de genes, sus hijos x2 tendrán 1/4 genes de x.
de manera similar, xn tendrá 1/2 ^ n genes similares (2 ^ n = 2 a la potencia de n).

Ahora, si invertimos los pasos, si xn se casa con una persona que también es descendiente de la enésima generación, sus hijos tienen la posibilidad de tener 1 / (2 ^ (n-1)) genes similares, similares a los de x (n-1 ) (posible en el caso de incesto entre hermanos)

y de manera similar, si los hijos nacidos de dos parejas separadas (xn, xn), (xn, xn) se casan, es decir, dos x (n-1) s. pueden dar a luz a ax (n-2) (también, posible en el caso de primos)

Y así

Nota: escribí esto con prisa ya que tengo una tarea. Siéntase libre de sugerir ediciones 🙂

EDITAR: seguramente es altamente improbable pero no imposible.

el renacimiento no es posible porque si el renacimiento es posible, la población del mundo permanecerá igual en todo momento