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

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.

К такому заключению пришли учёные, которые изучили данные более чем 600 тысяч человек. Результаты исследования опубликованы в журнале EClinicalMedicine.

Специалисты следили за изменением веса у мужчин и женщин в возрасте от 17 до 60 лет и сопоставляли эти данные с причинами смерти. Выяснилось, что наибольший риск связан с набором веса в возрасте 17–29 лет, а также с ранним развитием ожирения.

У людей, которые столкнулись с этими проблемами, вероятность смерти от различных причин была примерно на 70 процентов выше по сравнению с теми, кто не страдал ожирением. Повышенные риски были связаны сразу с несколькими группами заболеваний: сердечно-сосудистыми, онкологическими, диабетом второго типа, а также болезнями пищеварительной и мочеполовой систем.

Набор веса в более позднем возрасте тоже влиял на здоровье, но значительно слабее. Авторы исследования подчёркивают, что именно ранние изменения веса играют ключевую роль в долгосрочном прогнозе.

Они считают, что профилактика ожирения в молодом возрасте может стать одним из самых эффективных способов снизить риск развития тяжёлых заболеваний и увеличить продолжительность жизни.

В исследовании участвовали более 900 человек из США, за которыми наблюдали в течение четырёх лет. На начальном этапе оценивалось состояние полости рта участников: количество утраченных зубов и наличие заболеваний дёсен.

Почти у 12 процентов добровольцев масса тела увеличилась как минимум на 5 процентов за время наблюдения. Анализ показал, что риск набора веса был выше у людей с меньшим количеством зубов и нарушением здоровья дёсен.

Особенно заметной оказалась роль коренных зубов: их утрата повышала вероятность увеличения массы тела примерно на 17 процентов. По словам учёных, ключевым механизмом может быть изменение рациона.

Людям с проблемами зубов сложнее есть твёрдую и богатую клетчаткой пищу — овощи, фрукты, орехи. В результате они чаще выбирают мягкие продукты, которые нередко содержат больше жиров и сахара, что и способствует набору веса.

Специалисты подчёркивают, что здоровье зубов и дёсен может играть более важную роль в поддержании нормального веса, чем считалось ранее. Однако они также отмечают, что выявленная связь требует дальнейшего изучения для более точного определения причинно-следственных механизмов.

Этот вывод был сделан после анализа данных рандомизированного двойного слепого плацебо-контролируемого исследования, результаты которого опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition. В исследовании приняли участие 52 здоровых человека с изначально низким качеством сна.

Участники были разделены на две группы: одна группа в течение четырёх недель ежедневно принимала гидролизованный экстракт куриного белка в дозе 670 мг, другая — плацебо. Эффективность оценивалась с помощью опросника качества сна Питтсбурга (PSQI), который учитывает общий показатель сна и его отдельные компоненты.

По итогам эксперимента значимых различий по общему индексу сна между группами выявлено не было. Однако участники, принимавшие добавку, отметили улучшение качества сна, и это различие оказалось статистически значимым.

Кроме того, у участников основной группы наблюдалось умеренное улучшение дневного функционирования, например, уровня бодрости и способности справляться с повседневными задачами, хотя этот эффект не достиг строгой статистической значимости. Авторы исследования подчёркивают, что гидролизованный куриный экстракт содержит биоактивные пептиды, которые могут влиять на работу нервной системы и процессы восстановления.

Ранее учёные выяснили, что сок кислой вишни помогает пожилым людям избавиться от бессонницы.

Этот вывод был сделан на основе исследования, опубликованного в журнале Advanced Science. APOE4 является одним из основных факторов риска развития нейродегенеративных заболеваний.

В ходе экспериментов было обнаружено, что этот ген влияет не только на мозг, но и на костную ткань. Изменения происходят на молекулярном уровне и не выявляются стандартными методами диагностики, такими как измерение плотности костей.

Исследование показало, что у самок мышей с геном APOE4 нарушается работа остеоцитов — клеток, поддерживающих прочность костей. В результате ухудшается внутренняя структура костной ткани, хотя внешне кость может выглядеть нормальной.

Это означает, что риск хрупкости может оставаться незамеченным до появления переломов. Учёные также обнаружили, что в костной ткани присутствует большое количество белков, связанных с заболеваниями мозга, включая те, которые участвуют в развитии болезни Альцгеймера.

Это указывает на более тесную связь между состоянием мозга и костей, чем предполагалось ранее. Ранее было установлено, что риск сердечно-сосудистых заболеваний увеличивает вероятность переломов.