• 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

Связь ультрапереработанной пищи с риском атеросклероза выяснили учёные
Учёные, исследование которых опубликовано в журнале Frontiers in Nutrition, выяснили, что частое употребление ультрапереработанных продуктов увеличивает риск развития атеросклероза — поражения артерий, которое лежит в основе сердечно-сосудистых заболеваний.

В анализе участвовали 133 797 человек без атеросклероза на момент начала исследования. Специалисты оценивали количество ультрапереработанной пищи в их рационе и наблюдали за состоянием здоровья участников в среднем около 11 лет.

Ультрапереработанная пища — это промышленные продукты со сложным составом и многочисленными добавками, например, готовые блюда, сладости, снеки и сладкие напитки. За время наблюдения было зафиксировано 654 случая атеросклероза.

У тех участников, кто потреблял больше всего ультрапереработанной пищи, риск заболевания был на 29% выше при оценке её количества в граммах и на 40% выше при оценке числа порций по сравнению с людьми с самым низким потреблением. Анализ метаболитов и белков крови выявил изменения, которые связаны с нарушениями жирового и энергетического обмена и системным воспалением.

Авторы исследования считают, что результаты подтверждают пользу замены ультрапереработанной пищи цельными и минимально обработанными продуктами. Ранее учёные выяснили, что продукты, богатые каротиноидами и витамином А, могут снижать риск рака желудка.

Лента ру

Связь стресса на работе с эректильной дисфункцией выявили учёные
Учёные, опубликовавшие результаты своего исследования в International Journal of Clinical Practice (IJCP), обнаружили связь между сильным психологическим стрессом на работе и повышением риска эректильной дисфункции у молодых мужчин.

В эксперименте участвовали 826 мужчин в возрасте от 22 до 40 лет, которые работали полный день. Специалисты изучали продолжительность рабочего дня, самостоятельность в принятии решений, поддержку руководителя, отношения с коллегами и давление, связанное с карьерным ростом.

У участников проверяли эректильную функцию и измеряли уровни тестостерона, кортизола и других гормонов. Оказалось, что чем выше был рабочий стресс, тем чаще мужчины сталкивались с нарушениями эректильной функции.

В группе с наиболее высоким стрессом эректильная дисфункция была выявлена у 54,37 % участников, а шансы столкнуться с ней оказались примерно в 10 раз выше, чем в группе с низким уровнем стресса. Исследователи также обнаружили последовательность изменений: сначала повышался уровень гормона стресса кортизола, спустя несколько недель снижался тестостерон, а ещё позднее ухудшалась эректильная функция.

Особенно неблагоприятным фактором оказалась большая продолжительность рабочего времени, тогда как поддержка со стороны руководителя была связана с сохранением более благоприятного уровня тестостерона. Авторы считают, что оценка рабочего стресса вместе с гормональными показателями может помочь раньше выявлять мужчин с повышенным риском психогенной эректильной дисфункции.

Ранее стало известно, что синдром беспокойных ног на 70 % увеличивает риск эректильной дисфункции.

Лента ру

Загрязнённый воздух влияет на сердце
Специалисты, исследование которых опубликовано в журнале BMC Public Health, утверждают, что даже непродолжительное нахождение в условиях загрязнённого воздуха может увеличивать нагрузку на сердце и систему, которая регулирует его работу.

Они проанализировали данные из 27 исследований, посвящённых влиянию загрязнения воздуха на вариабельность сердечного ритма (ВСР). Этот показатель демонстрирует изменения интервалов между ударами сердца и помогает оценить работу вегетативной нервной системы и реакцию организма на стресс.

Было обнаружено, что после примерно трёх часов воздействия относительно невысоких уровней загрязнения воздуха ВСР начинает снижаться. Учёные считают, что организм может некоторое время адаптироваться к загрязнённому воздуху, но затем нагрузка на нервную систему и механизмы регуляции работы сердца возрастают.

Ранее снижение ВСР связывали с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний. Авторы исследования подчёркивают, что результаты особенно важны для людей, которые много времени проводят на улице, а также для пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Однако изменения ВСР сами по себе не означают развитие болезни сердца, а лишь указывают на физиологический стресс. Ранее учёные выяснили, что нарушение привычного режима приёма пищи в выходные может повышать риск проблем с сердцем.

Лента ру

Ограничение калорий замедляет возрастные мутации в ДНК
В журнале Cell опубликована работа учёных, которые выяснили, что ограничение калорийности питания может замедлять накопление возрастных мутаций в ДНК нескольких органов мышей.

Животные получали на 30 процентов меньше калорий, чем особи со свободным доступом к пище. Исследователи использовали высокоточное секвенирование, чтобы проанализировать мутации в разных тканях и оценить изменения в значительной части генома.

С возрастом мутации естественным образом накапливаются в клетках, некоторые из них нарушают работу генов и способствуют развитию рака и других заболеваний. Ограничение калорий уменьшило количество нескольких типов генетических изменений, включая вставки и выпадения участков генетического материала.

Эффект был наиболее заметен в клетках печени, в то время как в почках и мозге снижение числа мутаций было менее выраженным. В печени и почках особенно заметные изменения обнаружили в наименее активных областях генома.

Авторы считают, что результаты помогут понять, как питание влияет на процессы старения на уровне ДНК. Однако работа проведена на мышах, а сокращение калорийности рациона на 30 процентов может быть слишком жёстким и потенциально небезопасным подходом для людей.

Ранее учёные выяснили, что препарат метформин может увеличивать продолжительность здоровой жизни.

Лента ру

Другие новости