• 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

Связывают интероцепцию с психическими расстройствами
Учёные отмечают, что нарушения интероцепции часто сопутствуют тревожным расстройствам, депрессии, посттравматическому стрессовому синдрому и нарушениям пищевого поведения.

Дело в том, что информация о внутреннем состоянии тела помогает мозгу понять, безопасна ли ситуация. Если этот канал связи нарушается, человек может перестать доверять своим ощущениям и начать воспринимать нормальные сигналы как угрозу.

Например, учащённое сердцебиение при социальном контакте может быть ошибочно интерпретировано как признак опасности, что замыкает тревожный круг. Исследователи также отмечают, что женщины в среднем хуже справляются с задачами на точность восприятия сердцебиения.

Это может частично объяснять, почему тревога и депрессия чаще поражают женщин именно с периода полового созревания. Эксперимент с голоданием показал, что люди с точной интероцепцией меньше страдают от перепадов настроения, даже когда испытывают голод.

Учёные из США использовали вибрирующую таблетку, чтобы продемонстрировать, что пациенты с нервной анорексией просто не слышат свои внутренние сигналы голода. Даже после восстановления веса их нервная система обрабатывает эти ощущения иначе, что делает сигналы трудными для распознавания и доверия к ним.

Однако не все учёные согласны с существованием интероцепции как единого феномена. Группа исследователей во главе с Феликсом Шеллером заявила, что «такой вещи, как интероцепция, не существует», имея в виду, что этот термин слишком упрощённо обобщает множество разных процессов от работы сердца до пищеварения, которые управляются разными системами и мозговыми центрами.

Барри Смит из Лондона подсчитал, что у человека на самом деле может быть до 33 различных чувств. «Это напоминает нам, что наша сенсорная реальность гораздо богаче и сложнее, чем принято считать, и даже если мы ещё не придумали названия для многих из них, они уже играют огромную роль в нашем благополучии», — отмечает учёный.

Московский комсомолец

Овощи защищают сердце и обмен веществ
Австралийские учёные провели исследование и выяснили, что у молодых людей повышенное потребление бобовых и крестоцветных овощей связано с меньшим риском развития кардиометаболических нарушений.

Результаты опубликованы в журнале Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases (NMCD). В исследовании приняли участие 638 жителей Австралии в возрасте около 22 лет.

Участники заполняли анкеты о своём питании, а учёные оценивали их кардиометаболический риск — вероятность развития заболеваний сердца, сахарного диабета 2-го типа и других нарушений обмена веществ. При этом учитывались образ жизни, пол и другие факторы, которые могли повлиять на результат.

У мужчин наиболее выраженный защитный эффект наблюдался при высоком потреблении бобовых — гороха, стручковой фасоли, запечённой фасоли, соевых бобов и других видов фасоли. Вероятность кардиометаболических нарушений у них была примерно на 72 процента ниже, чем у тех, кто ел такие продукты редко.

У женщин наилучшие результаты показали крестоцветные овощи — брокколи, цветная и белокочанная капуста. Их регулярное употребление было связано со снижением риска примерно на 85 процентов.

Авторы исследования подчёркивают, что их работа выявила лишь связь, а не доказала причинно-следственный эффект. Однако результаты подтверждают, что разные группы овощей могут по-разному влиять на здоровье мужчин и женщин.

Лента ру

Аурикулотерапия снижает боль при мигрени
Бразильские исследователи провели клиническое исследование, результаты которого представили на форуме Federation of European Neuroscience Societies (FENS).

Они выяснили, что иглоукалывание в области уха может уменьшать боль при хронической мигрени и снижать её влияние на повседневную жизнь. В эксперименте участвовали 68 женщин, страдающих хронической мигренью не менее года.

У всех участниц приступы головной боли случались как минимум 15 дней в месяц. Участниц случайным образом разделили на две группы.

Одна проходила восемь сеансов аурикулотерапии — иглоукалывания в определённые точки ушной раковины, связанные с мигренью. Другая получала имитацию процедуры.

До начала лечения, сразу после него и через 30 дней учёные оценивали выраженность боли, влияние мигрени на качество жизни и уровень насыщения кислородом тканей головного мозга. У пациенток, прошедших аурикулотерапию, интенсивность боли снизилась примерно на 11 процентов сразу после курса и на 18 процентов через месяц.

Также уменьшилось влияние мигрени на повседневную жизнь. Похожие улучшения наблюдались и в группе, где проводилась ложная процедура.

Статистически значимых различий между группами исследователи не обнаружили, поэтому пока нельзя утверждать, что именно аурикулотерапия оказалась эффективнее плацебо. Авторы исследования подчёркивают, что считают метод перспективным как дополнение к традиционному лечению, а не его замену.

Учёные продолжают исследование с большим числом участников, чтобы выяснить, действительно ли стимуляция определённых точек на ухе способна облегчать течение хронической мигрени. Ранее учёные выяснили, что высокое атмосферное давление и холодные фронты повышают риск головных болей.

Лента ру

Нейросеть
Выяви связь вещества с болезнью Альцгеймера
Китайские учёные выяснили, что химическое вещество, которое образуется при износе автомобильных шин, может увеличивать риск возникновения болезни Альцгеймера.

Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Open Medicine, впервые подробно рассматривает возможное влияние этого загрязнителя на клетки мозга. Речь идёт о соединении 6PPD-хинон (6PPD-Q).

Оно появляется, когда добавка 6PPD, защищающая шины от растрескивания, реагирует с озоном. Ранее это вещество обнаруживали в воде, почве и даже в биологических образцах человека, что свидетельствует о постоянном контакте людей с ним.

Известно также, что 6PPD-Q может проникать в мозг животных и повреждать клетки. В новой работе исследователи применили методы машинного обучения, анализ генетических данных и молекулярное моделирование.

Они нашли пять генов, тесно связанных с болезнью Альцгеймера, и выяснили, что 6PPD-Q может взаимодействовать с тремя из них. По мнению авторов, это может усиливать окислительный стресс, хроническое воспаление и нарушать связь между нервными клетками — процессы, которые считаются ключевыми в развитии нейродегенеративного заболевания.

Учёные подчёркивают, что пока речь идёт лишь о компьютерном моделировании и анализе уже существующих данных. Однако авторы считают, что работа впервые показала возможный молекулярный механизм, связывающий загрязнение от автомобильных шин с развитием деменции.

Лента ру

Другие новости