berechnung

katie56 · Gast

Meine Frage:
hi! ich brauch mal hilfe bei einer berechnung. und zwar habe ich 50mikroliter einer 1mM -lösung aus oligonukleotiden. nun soll ich berechnen wie viele der insgesamt möglichen oligonukleotide sich darin befinden.
zusatz: ich habe eine zufällige sequenz aus 50 nukleotiden und fixierte sequenzen aus 20 nukleotiden. bei der zufallssequenz sind die 4 basen in gleicher anzahl vorhanden. (geht übrigens um selex).

Meine Ideen:
wäre echt super wenn mir das jemand erklären könnte...

katie56 · Gast

hat keiner eine idee?

PaGe · Moderator Anmeldungsdatum: 19.03.2007 Beiträge: 3549 Wohnort: Hannover

Mach dir doch erst einmal selber Gedanken darüber. Im Grunde ist es ganz einfach: Wie viele 50-Basen lange Nukleotide kann man designen, bei der alle Basen gleich häufig vorkommen. BTW, ist das praktisch unmöglich, da 50 nicht durch 4 teilbar ist.

katie56 · Gast

naja man muss ja 4^(50) rechnen und so viele oligonukleotide gibts. aber was haben denn jetzt die 50 mikroliter und 1mM damit zu tun?

PaGe · Moderator Anmeldungsdatum: 19.03.2007 Beiträge: 3549 Wohnort: Hannover

4^50 ist falsch, da dies nicht die Bedingung berücksichtigt, dass alle Basen gleich vertreten sind. Du musst mit bedingten Wahrscheinlichkeiten rechnen und das geht nur mit Reihen (komme gerade nicht auf den mathematischen Begriff). Ich weiß allerdings auch nicht was raus kommt. Da musst du im Matheforum fragen.

1mM ist eine Mengenangabe: 1/1000 * (6 * 10^23 Teilchen) pro Liter
und mit dem Volumen kannst du dann deine vorhandenen Teilchen bestimmen.

PaGe · Moderator Anmeldungsdatum: 19.03.2007 Beiträge: 3549 Wohnort: Hannover

Fakultäten war das Wort, dass mir gefehlt hat.

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Entschuldige, aber mit Fakultäten kommt man da nicht weiter.
Im Prinzip gibt es 4^50 Möglichkeiten, 4 Elemente an 50 Stellen anzuordnen. Da sind nun aber auch 50xA und 50xC dabei und so weiter.
Dass alle gleich häufig vorkommen, ist wie bereits angemerkt, nicht möglich, da 50 kein Vielfaches von 4 ist.
Also müssen zunächst erst einmal die gewünschten Möglichkeiten genauer definiert werden.
Sonst kommt man da zu keiner Lösung.
Welche Ereignisse dürfen häufiger vorkommen?

Mit Fakultäten kannst du ausrechnen, wie viele Möglichkeiten es gibt, 50 Elemente anzuordnen, das ist hier aber nicht der Fall.
Hier sollen 4 Elemente an 50 Stellen angeordnet werden. Also kommt man auch mit "n über k" [n!/((n-k)!*k!)] nicht weiter, da der Binomialkoeffizient für k>n nicht definiert ist, ebensowenig wie mit n!/k!.
Ist denn die Reihenfolge beliebig?
Also können da erst 12 As, dann 12Cs, dann 12Ts und dann 12Gs stehen oder soll auch das ausgeschlossen sein?

Muss also quasi auf ein Ereignis ein garantiert anderes folgen oder dürfen aufeinanderfolgende Ereignisse auch ruhig gleich sein?

PaGe · Moderator Anmeldungsdatum: 19.03.2007 Beiträge: 3549 Wohnort: Hannover

Hätte gedacht, dass man damit weiter kommt, da man die ersten 12 Elemente beliebig auf 50 Stellen verteilen kann, danach 12 Elemente auf die übrigen 38, ...
Ist aber sehr lang her und gerne saß ich auch nicht in der Mathevorlesung unglücklich

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Na ja, warten wir erstmal ab, ob der Fragesteller sich überhaupt noch mal meldet...
Wenn nicht, ist es ja niemandem aufgefallen Zwinkern

katie56 · Gast

ok also hab mich da vertippt die zufallssequenz ist 52 Nukleotide lang. aber wie muss ich denn nun vorgehen um die aufgabe zu lösen?

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Ist die Reihenfolge denn egal, also dürfen da Beispielsweise zuerst 13As, dann 13Gs, dann 13Cs und dann 13Ts stehen?

katie56 · Gast

ja die reihenfolge ist egal ...ich soll nur noch von der gleichen anzahl der 4 basen ausgehen...

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Ad hoc würde mir da nur die sehr aufwendige Methode einfallen, die unerwünschten Ereignisse von den möglichen abzuziehen.
Ich überlege aber gerade, ob man das in 13er-Blöcke gliedern kann, um das dann hinterher aufzuaddieren......

Für die ersten 13 Stellen wäre die Anordnung dann egal.
Stehen dort allerdings 13As, sind alle anderen Möglichkeiten der folgenden Blöcke, die A enthalten, ausgeschlossen.
Sind da nur 12 As, darf in einem der nächsten Blöcke noch ein A aufteuchen und so weiter.
Ich glaube jedoch fast, dass du um einen komplexen Entscheidungsbaum nicht herumkommst....

katie56 · Gast

hä? das versteh ich nicht...ich soll doch einfach nur berechnen wieviel der oligonukleotide wirklich in 100mikroliter der 1mM lösung vorkommen... ist das wirklich so kompliziert?

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Also sollst du nicht die Anzahl der möglichen Sequenzen benennen??
Da hab ich dich wohl gründlich missverstanden....

Kannst du bitte nochmal den genauen Wortlaut der Aufgabe posten?

katie56 · Gast

also:ich habe 50mikroliter (hatte mich vorhin vertan) einer 1mM -lösung aus oligonukleotiden und soll berechnen wie viele der insgesamt möglichen oligonukleotide sich darin befinden.
die zufällige sequenz besteht aus 52 nukleotiden.

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Dann sag doch mal, welche molaren Massen AMP, CMP, GMP und TMP haben.

katie56 · Gast

AMP:347,2 g·mol−1
GMP:363,22 g·mol−1
CMP:111,10 g·mol−1
TMP:181,19 g·mol−1
richtig?

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Nachdem nun mein Internetzugeng abgestürzt war...

AMP stimmt, GMP auch.

Woher hast du die Werte für TMP und CMP?

Ist es bei TMP nicht eher 320,1926 g/mol und bei CMP 323,2 g/mol??

Noch eine Frage: Sollst du überhaupt die darin befindlichen Nukleotidstränge als Massezahl oder als Teilchenzahl angeben?
Also wieviel Gramm oder wie viele Teilchen darin sind?

Die Teilchenzahl ist dir ja quasi schon gegeben: 50ul einer 1mM Lösung. Ein mol sind dann ca. 6+10^23 Teilchen, also 1mM wären 6+10^20 Teilchen. Dann musst du nur noch ausrechnen, welcher Teil 50ul von einem Liter sind. Die Länge der Stränge ist dann allerdings egal, da du ja bereits die Teilchenzahl gegeben hast.
Die molare Masse brauchst du nur, wenn du die Masse der Nukleotidstränge angeben sollst.
Also: Teilchen- oder Massezahl?

Der genaue Wortlaut der Aufgabe wäre wirklich hilfreich!