Прошёл фестиваль робототехники.

Система предназначена для выявления мельчайших следов генетических повреждений, что может способствовать обнаружению злокачественных новообразований на ранних стадиях и адаптации лечения под конкретного пациента. Об этом сообщается на портале Phys.

org. Ежедневно структура ДНК человека подвергается воздействию ультрафиолетового излучения, внешних токсинов и побочных продуктов обмена веществ.

Внутриклеточные механизмы репарации устраняют эти дефекты, вырезая повреждённые участки. В результате в биологических жидкостях остаются короткие фрагменты — sedDNA.

Их концентрация показывает, насколько активно идёт восстановление, а также как организм реагирует на лекарственное воздействие или контакт с канцерогенами. Ранее использовавшиеся методы подсчёта таких фрагментов приводили к систематическим погрешностям.

Они основывались на прикреплении химических меток к концам цепочек, но если эти концы были модифицированы внутриклеточными ферментами, маркер не фиксировался. Это приводило к занижению реального числа повреждённых молекул.

Авторы работы преодолели это ограничение, применив формат конкурентного иммуноанализа. На специальный планшет наносят искусственные олигонуклеотиды, повторяющие структуру повреждённого участка, — они играют роль референтного образца.

Затем биоматериал пациента смешивают с антителами, настроенными на поиск дефектов. Антитела конкурируют за связывание: часть уходит к эталону, часть — к фрагментам из пробы.

Чем больше искомых фрагментов содержится в образце, тем слабее сигнал от планшета. Такой подход позволяет рассчитать молярную концентрацию с высокой точностью даже при содержании всего нескольких тысяч копий.

Доктор Чой Джун-Хюк, руководитель исследовательской группы, отметил, что количественная оценка активности репарационных систем может стать основой для прогнозирования онкологических рисков задолго до появления клинических проявлений. Кроме того, методика позволяет объективно отследить чувствительность опухоли конкретного больного к противораковым препаратам.

Учёный добавил, что для внедрения в клиническую практику необходимы дальнейшие испытания на образцах человеческих тканей, которые подтвердят эффективность подхода и позволят разрабатывать индивидуальные терапевтические схемы.

Они утверждают, что один из ключевых механизмов — это замкнутый круг. В одном из вариантов этого круга участвуют оба партнёра.

Когда каждый из них обнаруживает, что другой солгал, возникает желание отомстить и скрыть что-то от партнёра. С течением времени, когда супруги продолжают участвовать в этом круге, они всё меньше видят необходимости быть искренними друг с другом.

В другом варианте достаточно, чтобы обманывал только один из партнёров. После первого обмана он пытается скрыть свою ложь, придумывая всё новые и новые вымыслы.

Учёные отмечают, что в этом случае наличие секрета у одного из партнёров может даже вызывать азарт, однако со временем нарастает чувство вины, что негативно сказывается на качестве жизни обоих супругов.

Бюджет проекта составляет 1,5 миллиарда долларов. Основная цель — подготовить установку к работе в более интенсивном режиме.

Изначально 27-километровое кольцо стало известно благодаря экспериментальному подтверждению существования бозона Хиггса. Однако, как отмечают физики, это только начало.

После завершения работ ускоритель получит имя HL-LHC. Его главной целью станет раскрытие феномена тёмной материи и других аномалий, которые выходят за рамки Стандартной модели.

В рамках апгрейда планируется десятикратное увеличение плотности столкновений протонных пучков. Для этого на участке более 1 километра инженеры демонтируют старые узлы и установят новые сверхпроводящие магниты.

Это позволит сфокусировать пучки сильнее, подняв частоту встреч с 60 до 140 событий за один цикл. Общий объём накопленной информации возрастёт в 100 раз.

Тоннель, который пролегает примерно на стометровой глубине, сохранит свою конфигурацию, но начинка изменится кардинально. Одним из ключевых вызовов станет обработка колоссального потока данных — до нескольких миллиардов столкновений каждую секунду.

Физически сохранить все результаты невозможно, поэтому отбор наиболее ценных эпизодов будет доверен алгоритмам машинного обучения. Искусственный интеллект станет выполнять роль фильтра, отсеивая рутинные события в реальном времени.

При этом в лаборатории подчёркивают, что нейросети не заменят учёных, а лишь предоставят им более качественный «сырой» материал для анализа. Главный научный интерес HL-LHC сосредоточен на том, что составляет основу Вселенной.

Обычная материя занимает лишь 5% космического объёма, тогда как на долю тёмной материи приходится 27%, а на тёмную энергию — 68%. Обновлённый коллайдер должен помочь обнаружить частицы, которые могли бы стать ключом к этой «теневой» стороне мироздания.

Новый режим работы также позволит детальнее изучить свойства бозона Хиггса. По расчётам, HL-LHC сгенерирует около 380 миллионов таких частиц, тогда как текущая версия смогла получить лишь 55 миллионов.

Физики надеются впервые зафиксировать рождение сразу двух бозонов Хиггса в одном акте столкновения. Это событие способно пролить свет на процессы, которые происходили во Вселенной в первые мгновения после Большого взрыва.

Они утверждают, что в современном мире темпы изменений задаются не природой, а созданными человеком системами — медициной, технологиями и социальными нормами. Традиционно движущей силой эволюции является отбор, закрепляющий полезные мутации в популяции.

Например, в регионах с высоким риском заражения малярией чаще встречается ген, отвечающий за серповидноклеточную анемию. В гетерозиготной форме он обеспечивает защиту от болезни, что повышает шансы его носителей на выживание и передачу потомству.

Тим Уоринг и Захари Вуд, авторы исследования, приводят аргументы в пользу того, что культурные достижения работают эффективнее генетической селекции. Корректирующие линзы решают проблему плохого зрения за годы, тогда как отбору на это потребовались бы столетия.

Кесарево сечение сохраняет жизнь женщинам, которые ранее погибали в родах, позволяя им рожать повторно. Антибактериальные препараты остановили распространение чумы, которая в XIV веке оставила глубокий след в геномах выживших европейцев.

Учёные создали математические модели для оценки скорости этих процессов. Полученные данные указывают на то, что переход уже начался и его темп, вероятно, будет расти.

В своей работе исследователи подчёркивают, что сегодня уровень благополучия индивида всё меньше связан с его врождённой биологией и всё больше — с культурной средой, включая страну проживания, доступные технологии и работу социальных институтов. В научном сообществе прозвучало мнение, что если естественный отбор перестаёт действовать, человек может накапливать вредные мутации, которые без медицинской поддержки привели бы к гибели.

Однако сами исследователи и большинство их коллег не видят основного решения в генетических манипуляциях. Они делают ставку на развитие общественных структур, здравоохранения и образовательных систем как на главный инструмент адаптации к новой реальности.