• 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

Томатная паста улучшает когнитивные функции
В ходе клинического исследования было установлено, что регулярное употребление концентрированной томатной пасты на протяжении трёх месяцев способствует улучшению результатов тестов на избирательное внимание и память на имена и лица у здоровых взрослых среднего возраста.

У небольшой подгруппы участников, прошедших МРТ, были выявлены изменения в коммуникации между мозговыми сетями, а уровень белка BDNF показал пограничное повышение. Томат является основным источником ликопина — каротиноида, который нейтрализует нестабильные молекулы кислорода, преодолевает гематоэнцефалический барьер и, как предполагается, уменьшает воспаление мозга и окислительный стресс.

Исследование 2018 года на мышах показало, что ликопин предотвращает вызванную воспалением потерю памяти. Также считается, что он поддерживает нейропластичность через BDNF (белок-нейротрофи).

Рикардо Лопес-Солис провёл рандомизированное испытание с перекрёстным дизайном для здоровых взрослых 40–55 лет. Участники проходили две трёхмесячные фазы, разделённые месячным перерывом.

В томатной фазе они ежедневно употребляли пасту из томатов и соли — 0,5 граммов на килограмм веса, в среднем 35 граммов (две столовые ложки). В контрольной фазе ограничивали употребление томатов, арбуза, папайи, розового грейпфрута и гуавы.

Когнитивное тестирование показало, что томатная паста улучшила избирательное внимание и один аспект ассоциативной памяти: концентрация выросла на 7,2 балла, скорость обработки — на 8,3 балла относительно контроля (около 4 процентов от исходных показателей). Авторы называют эффекты умеренными.

В подгруппе из 14 человек томатная диета была связана со снижением коммуникации внутри сети, помогающей направлять внимание, и слуховой сети. Авторы предполагают, что снижение межсетевого «шума» может отражать большую нейронную эффективность.

Томаты содержат и другие полезные вещества, например, витамин C, бета-каротин и полифенолы, которые могли действовать совместно. Выборка была небольшой, поэтому будущим исследованиям потребуется проверить более крупные и разнообразные группы.

Московский комсомолец

Сотаглифлозин подавляет активность тромбоцитов
Учёные из Мичиганского университета выяснили, что сотаглифлозин, который используется для снижения уровня сахара в крови и уменьшения сердечно-сосудистых рисков у некоторых пациентов, может препятствовать образованию тромбов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Clinical Investigation (JCI). Ранее было известно, что препарат снижает вероятность инфаркта и инсульта, но механизм этого действия был не до конца понятен.

В ходе экспериментов учёные обнаружили, что сотаглифлозин подавляет чрезмерную активность тромбоцитов — клеток крови, которые при склеивании образуют тромбы. Такие сгустки могут перекрывать кровоток к сердцу или мозгу.

В лабораторных условиях сотаглифлозин уменьшал активность тромбоцитов в образцах крови здоровых людей и пациентов с диабетом второго типа. При этом другой препарат от диабета — эмпаглифлозин — практически не оказывал такого действия.

В опытах на мышах сотаглифлозин сокращал образование тромбов примерно на 60 процентов, тогда как эмпаглифлозин — лишь на 5–10 процентов. Исследователи установили, что эффект частично связан с блокировкой белка SGLT1, который участвует в переносе глюкозы.

Лента ру

Улучшай сон для здоровья
Учёные выяснили, что регулярность сна и стабильное время засыпания и пробуждения связаны со снижением риска преждевременной смерти, в том числе от сердечно-сосудистых заболеваний.

Результаты исследования опубликованы в журнале Sleep Health (SH). Специалисты изучили данные 4340 взрослых участников исследования Sleep Heart Health Study.

Они оценивали шесть характеристик сна и их связь с общей смертностью. Отдельно изучили риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний у 3790 человек.

Исследователи выделили 64 возможных сочетания здоровых и неблагоприятных характеристик сна. Это позволило выяснить, какие особенности ночного отдыха сильнее всего связаны с продолжительностью жизни.

Выяснилось, что наиболее важными факторами были непрерывность сна и его время. Люди со стабильным режимом и менее прерывистым сном имели более низкий риск смерти от любых причин.

При этом время сна оказалось наиболее устойчиво связано с риском смерти от сердечно-сосудистых заболеваний. Участники, у которых наблюдалось несколько неблагоприятных характеристик сна, имели наиболее высокий прогнозируемый риск смерти в течение десяти лет.

Дополнительный анализ показал, что негативные особенности сна действовали независимо друг от друга, а их влияние накапливалось. Авторы считают, что для поддержания здоровья важно учитывать качество сна в целом, а не ориентироваться исключительно на количество часов.

Лента ру

Загрязнение воды влияет на риск заболевания
Учёные из Гарвардской медицинской школы выяснили, что проживание рядом с промышленными объектами, которые загрязняют воду, повышает риск развития прогрессирующего надъядерного паралича — редкого нейродегенеративного заболевания.

Результаты исследования опубликованы в журнале Neurology. Прогрессирующий надъядерный паралич похож на болезнь Паркинсона, но вызывает более серьёзные нарушения движений, равновесия и координации.

Заболевание обычно развивается быстрее и хуже поддаётся лечению. Исследователи изучили данные более 500 тысяч человек, за которыми наблюдали до 25 лет.

За это время заболевание выявили у 221 человека. Учёные сопоставили адреса участников с расположением промышленных объектов, выбрасывающих загрязняющие вещества в воду.

Выяснилось, что проживание в пределах 4,8 километра от предприятий, загрязняющих воду пестицидами, повышает риск заболевания на 66 процентов. Для неорганических загрязнителей показатель составил 60 процентов, органических соединений — 52 процента, а тяжёлых металлов — 38 процентов.

Среди потенциально опасных веществ исследователи выделили пестициды, бензол, свинец, ртуть и кадмий. Вероятность заболевания снижалась по мере увеличения расстояния от источников загрязнения.

Значение могла иметь и продолжительность проживания рядом с такими объектами. Авторы исследования подчеркнули, что работа не доказывает прямую связь между загрязнением воды и развитием заболевания.

Однако абсолютный риск прогрессирующего надъядерного паралича остаётся низким.

Лента ру

Другие новости