• Новости
  • Наука
  • Учёные из Саутгемптона записали геном человека на кристалле 5D-памяти

Учёные из Саутгемптона записали геном человека на кристалле 5D-памяти

Учёные из Саутгемптонского университета записали генетическую информацию человека в 5D-кристалл памяти, который способен хранить данные на протяжении миллиардов лет.

Этот кристалл, изготовленный из плавленого кварца, является самым прочным способом хранения данных, занесённым в Книгу рекордов Гиннесса в 2014 году. Эксперт по оптоэлектронике Питер Казански заявил, что исследователей вдохновила возможность создания сверхнадёжных систем хранения данных с помощью 5D-кристаллов.

Он также выразил идею, что эта технология может помочь в воссоздании человека, сохраняя его идентичность на долгое время. Кристалл способен хранить до 360 терабайт информации и выдерживает космическую радиацию, экстремальные температуры от −273 до 1000 °C и удары силой до 10 тонн на квадратный сантиметр.

Согласно Книге рекордов Гиннесса, при комнатной температуре кристалл может оставаться стабильным более чем в 21 миллиард раз дольше, чем возраст Вселенной. Процесс записи информации в кристалл Команда Казански расшифровала геном человека с помощью лазеров и закодировала данные в крошечных пустотах кремнезема размером всего 20 нанометров.

Информация представлена в пяти измерениях наноструктур — высоте, длине, ширине, ориентации и положении. На поверхности кристалла выгравирован визуальный ключ с изображениями атомов водорода, кислорода, углерода и азота, а также двойной спирали ДНК и её четырёх нуклеотидных оснований.

Команда исследовала молекулярную структуру хромосомы и нарисовала мужчину и женщину. Казански пояснил, что визуальный ключ даёт информацию о том, какие данные хранятся внутри кристалла и как их можно использовать.

Сомнения в концепции Томас Хейнис, однако, выразил сомнения в жизнеспособности концепции. Он задался вопросом, как учёные смогут прочитать кристалл и создать устройство для этого, а также будет ли такое устройство доступно через сотни лет.

В настоящее время учёные не могут воссоздать людей только на основе их генетической информации, но последние достижения в синтетической биологии внушают надежду на то, что это станет возможным в будущем. Дополнительные меры защиты биологической информации Исследователи также рассматривают другие способы защиты биологической информации от стихийных бедствий, например, хранение замороженных клеток животных в лунных кратерах.

Мэри Хагедорн из Института природоохранной биологии заявила, что всегда полезно быть готовым к будущему. Кристалл 5D-памяти с геномом человека теперь хранится в архиве «Память человечества» в старейшей соляной шахте в Австрии.

Московский комсомолец

Нейросеть
Витамин B6 и депрессия связаны?
В журнале Journal of Affective Disorders (JAD) опубликовали исследование, в котором говорится, что повышенный уровень витамина B6 в организме может быть связан с меньшей выраженностью депрессивных симптомов.

При этом для большинства других витаминов такой зависимости не обнаружено. Учёные проанализировали данные более 26 тысяч взрослых участников американского исследования NHANES за 2005–2014 годы.

Уровень депрессивных симптомов оценивали с помощью опросника PHQ-9. Выяснилось, что примерно у четверти участников наблюдались хотя бы лёгкие симптомы.

Первоначально более высокие уровни сразу нескольких витаминов были связаны с меньшей распространённостью депрессивных симптомов. Но после учёта возраста, пола, дохода, образования, массы тела, курения, употребления алкоголя и состояния здоровья почти все эти связи исчезли.

Исключение составил витамин B6: его более высокая концентрация в крови сохраняла слабую связь с меньшей вероятностью умеренно тяжёлой и тяжёлой депрессии. Витамин B6 участвует в синтезе серотонина, дофамина и гамма-аминомасляной кислоты — веществ, которые регулируют настроение и работу нервной системы.

Авторы исследования подчёркивают, что полученные результаты не доказывают защитного действия витамина и не означают, что его добавки способны лечить депрессию. Они указывают на то, что связь питания с психическим здоровьем во многом зависит от общего образа жизни и состояния здоровья человека.

Лента ру

Повышай риск ночные смены
Учёные, опубликовавшие результаты исследования в журнале Scandinavian Journal of Work, Environment and Health (SJWEH), пришли к выводу, что работа в ночные смены может значительно увеличить риск развития длительного COVID.

В ходе исследования были проанализированы данные 2941 жителя Каталонии, за которыми наблюдали с 2021 по 2023 год. Из них 1899 человек заразились коронавирусом, причём у 284 из них симптомы сохранялись более трёх месяцев после инфекции, что соответствует диагнозу длительного COVID.

Оказалось, что у людей, работающих по ночам, риск такого исхода был на 88 процентов выше, чем у тех, кто трудится днём. Особенно выраженной эта связь была у участников с ожирением.

Хроническая бессонница также оказалась дополнительным фактором риска. Она увеличивала вероятность длительного COVID на 42 процента, а в сочетании с ночной работой эффект становился ещё сильнее: такие люди сталкивались с затяжными последствиями инфекции в 2,7 раза чаще по сравнению с теми, кто работает днём и не страдает бессонницей.

Авторы исследования предполагают, что причина связана с нарушением циркадных ритмов — внутренних биологических часов организма. Их сбой может ослаблять иммунный ответ и затруднять полное устранение вируса после болезни.

Исследователи считают, что полноценный сон и снижение нарушений режима могут стать простыми и доступными способами уменьшить риск длительного COVID, особенно для людей, работающих в ночные смены.

Лента ру

Учёные создали новые вирусы с помощью ИИ
Летом 2026 года учёные из Стэнфордского университета (внесён в перечень иностранных организаций, деятельность которых признана нежелательной на территории России) и Института Арк опубликовали статью.

В ней говорится, что они использовали языковые модели Evo 1 и Evo 2 для создания формул инфекционных агентов против болезнетворных бактерий. Эти модели были обучены на огромных массивах ДНК-последовательностей тысяч организмов.

Учёные «скормили» моделям массивы данных, чтобы те научились «понимать» эволюционные закономерности и ограничения природных геномов. Evo оказался способен промоделировать эволюционные процессы гораздо быстрее, чем это происходит в природе.

Исследователи задали модели задачу создать модель генома бактериофага, способного заражать кишечную палочку. ИИ выдал 300 «рецептов», из которых 16 синтетических вирусов оказались жизнеспособными.

Они никогда не существовали в природе. Один из них, словно прибыл из далёкого будущего.

Профессор Том Эллис из Имперского колледжа Лондона настроен позитивно. По его мнению, разработка вирусов при помощи ИИ может стать альтернативой антибиотикам.

Однако доктор Мориц Ханке из Центра безопасности здоровья Университета Джона Хопкинса обеспокоен возможностью создания более опасного для человека генома гриппа. Ольга Вячеславовна Карпова, вирусолог, считает это достижение серьёзным.

Однако у неё есть вопросы об устойчивости созданных искусственных вирусов во внешней среде и при пассажах в клетках. Она также обеспокоена возможными рисками для человека, если технология попадёт в руки тех, кто захочет создать инфекционные агенты против людей.

Авторы статьи научили ИИ создавать модель только ДНК-содержащих вирусов бактерий, то есть бактериофагов. Большинство опасных вирусных инфекционных агентов для человека содержат в качестве носителя информации РНК.

Московский комсомолец

Исследователи раскрывают причины мегасмерти
Новое исследование, опубликованное в журнале JGR Biogeosciences, предполагает, что экстремальная жара и пожары могли сыграть важную роль в уничтожении наземной жизни, включая динозавров.

Когда огромный метеорит Чиксулуб упал на мексиканский полуостров Юкатан в конце мелового периода, он испарил огромное количество породы, которая сконденсировалась в крошечные капельки, известные как шарики. Эти капли облетели вокруг планеты, прежде чем упасть обратно в атмосферу Земли со скоростью несколько миль в секунду.

Когда шарики замедлили своё свободное падение, их кинетическая энергия превратилась в тепло, вызвав всемирную волну теплового излучения. Предыдущие исследования показали, что этот тепловой всплеск был достаточно мощным, чтобы убить тонкокожих животных, но недостаточно интенсивным, чтобы поджечь растительность и поджарить таких толстокожих доисторических животных, как динозавры.

Однако в 2023 году на месте раскопок окаменелостей Танис в Северной Дакоте исследователи обнаружили слой отложений над шариками. Ведущий автор Брэндон Джонсон, планетолог из Университета Пёрдью, считает, что мелкодисперсное пылевое облако могло функционировать как своего рода доисторическое изолирующее одеяло, задерживающее тепловое излучение на поверхности Земли и вызывающее лесные пожары по всему миру.

«Поскольку пылевое облако задерживало тепловое излучение, казалось, что поверхность и всё на ней обуглилось — и именно это убило динозавров и всех других животных», — говорится в заявлении Джонсона. Брэндон Джонсон и его команда подсчитали, что тепловое покрытие могло бы сделать тепловой всплеск в 3,5 раза более мощным, чем предполагалось предыдущими расчётами, и достаточно интенсивным, чтобы вызвать спонтанные лесные пожары.

«Мы находимся в той области, где в течение первых часа или двух мы можем уничтожить практически всё», — добавил Джонсон. Животные, которые питались водой или прятались под землёй, потенциально могли пережить тепловой удар.

Однако та же самая пыль, которая превратила Землю в жаркое, вероятно, на несколько лет блокировала солнечный свет, спровоцировав долгую голодную зиму, которая долгое время считалась последним похоронным звоном для динозавров. Исследователи утверждают, что знание того, быстро ли животные сгорали заживо или медленно умирали от голода, имеет решающее значение для понимания влияния такого крупного события, как прилёт метеорита Чиксулуб, на вымирание, эволюцию и восстановление экосистемы.

Московский комсомолец