• 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

Используй вибратор для посуды
Чтобы защитить посуду и сохранить её чистоту, можно установить специальное устройство на кастрюлю или другую ёмкость для приготовления пищи, а также на решётку плиты.

Для посуды и для плиты требуются разные типы вибраторов, однако принцип их работы одинаков: они заставляют посуду вибрировать, благодаря чему, например, молоко при кипячении не убегает, а варящиеся пельмени и другие продукты не пригорают. Кроме того, больше не нужно помешивать макароны во время варки.

Изобретатель сообщил «МК», что ближайший аналог, запатентованный японцами в 1990 году, представляет собой довольно громоздкое устройство, которое устанавливается на сковородку для разогрева или приготовления пищи на электрической индукционной печи. В отличие от него, российское изобретение более функционально: с ним можно готовить на плитах всех типов и в любой посуде.

Однако о начале серийного производства пока речи не идёт.

Московский комсомолец

Астрономы открыли массивного спутника Бетельгейзе
Благодаря наблюдениям, проведённым в декабре с помощью «Очень большого телескопа» Европейской южной обсерватории в Чили, стало возможным сделать открытие.

В этот период спутник находился на максимальном удалении от своей яркой звезды-хозяйки, и его свет удалось зафиксировать. Мигель Монтаржес из Парижской обсерватории до этого сомневался, что у них хватит чувствительности, чтобы увидеть спутник.

Он отметил, что был поражён, когда обработанные изображения показали чёткий сигнал. Выяснилось, что компаньон оказался гораздо массивнее, чем предсказывали предыдущие модели.

Исследователи использовали прибор, который изначально был создан для поиска экзопланет, но он оказался способен обнаруживать и слабые звёздные спутники. Астрономы планируют повторить наблюдения в 2027 году, когда компаньон окажется на противоположной стороне, чтобы окончательно подтвердить своё открытие.

Учёные практически не сомневаются в его реальности, и этот результат важен не только для истории Бетельгейзе, но и для всего астрономического сообщества. До сих пор многие астрономы подозревали, что у этой звезды есть невидимый партнёр, но прямых доказательств не было.

Теперь, когда они есть, учёные смогут лучше понять, как такие звёздные пары эволюционируют и как соседство с массивным компаньоном может повлиять на то, когда и как Бетельгейзе взорвётся. В 2019–2020 годах эта звезда привлекла всеобщее внимание, когда неожиданно потускнела.

Многие тогда подумали, что она вот-вот превратится в сверхновую, но позже выяснилось, что это было вызвано облаком пыли. Наличие массивного спутника открывает новые вопросы: именно он влияет на эволюцию Бетельгейзе, на потерю массы или на периодические выбросы вещества.

Бетельгейзе всё ещё может взорваться в любой момент в астрономическом смысле (в ближайшие 100 тысяч лет). Это открытие делает её ещё более захватывающим объектом для изучения.

Как сказал Монтаржес, «это один из лучших моментов в науке: увидеть что-то новое, неожиданное».

Московский комсомолец

Определи роль миндалевидного тела
Активность миндалевидного тела оказалась единственным надёжным предиктором того, к какой группе попадёт ребёнок.

У девочек повышенная реакция миндалевидного тела на эмоциональные лица (по сравнению с нейтральными) предсказывала высокую вероятность оказаться в «надёжных» или «вызывающих беспокойство» профилях, то есть в группах с интенсивной социальной вовлечённостью, будь то позитивная поддержка или негативные конфликты. У мальчиков такая же высокая активность, наоборот, вела к менее социальным «избирательным» профилям.

Исследователи предполагают, что миндалевидное тело может служить индикатором общей вовлечённости в общение со сверстниками, но из-за биологических и культурных различий эта вовлечённость реализуется по-разному у двух полов. Дополнительные анализы показали, что активность в областях мозга, связанных с пониманием чужих мыслей (верхняя височная борозда и височно-теменное соединение), предсказывает будущий уровень агрессии, а повышенная чувствительность медиальной орбитофронтальной коры к социальной оценке коррелирует с будущей виктимизацией.

По мнению учёных, высокая нервная восприимчивость к мнению окружающих может делать ребёнка уязвимым для травли. Однако у исследования есть важные ограничения.

Задание на МРТ было изначально направлено на проверку рабочей памяти, а не на точное изучение социальных эмоций. Анкеты не были специально разработаны для измерения целостного «социального здоровья», а сканирование требовало абсолютной неподвижности, что сужает применимость результатов к более активным детям.

«Будущие работы должны будут учитывать эти факторы и следить за динамикой социального мозга и реальных отношений на протяжении более долгих периодов, чтобы понять, как именно ранние нейронные сигнатуры превращаются в сложный узор дружб, конфликтов и одиночества в подростковом возрасте», — заключают исследователи.

Московский комсомолец

Острый отвлекает от боли
Участники эксперимента оценивали сильные тепловые удары как менее интенсивные и менее неприятные после употребления острого желатина.

Лёгкая боль при этом оставалась неизменной. Это позволяет предположить, что ощущение жжения во рту может временно перегружать болевые рецепторы, отвлекая мозг.

Капсаицин, активный компонент перца чили, связывается с рецепторами TRPV1, которые реагируют на опасное перегревание. Он обманывает нервную систему, создавая ощущение сильного жжения без реального повреждения тканей.

Этот эффект используется в медицинских кремах и пластырях для лечения хронических болей при артрите или повреждении нервов. Однако краткосрочное воздействие острой пищи на внезапную острую боль изучено меньше.

Исследователи решили проверить, может ли немедленное жжение во рту изменить обработку других болевых сигналов в организме. Для этого они сначала откалибровали лазер для каждого участника, установив слабый стимул на уровне четырёх баллов по десятибалльной шкале и сильный — на уровне семи.

Затем сравнили реакцию после острого желатина и после обычного водного кубика. Эмоциональное состояние и голод добровольцев были тщательно выровнены.

Результаты показали, что сильная боль действительно ослабевала после острого, тогда как слабая оставалась без изменений. Авторы предложили несколько возможных объяснений.

По их мнению, интенсивное острое тепло во рту может активировать нисходящие тормозные пути головного мозга, подавляя восприятие боли в других частях тела. Кроме того, капсаицин стимулирует выброс эндорфинов — природных обезболивающих.

Не исключается, что это может быть просто отвлечение, когда мозг настолько занят обработкой жжения во рту, что у него остаётся меньше ресурсов для анализа лазерных уколов. Учёные подчёркивают, что будущие исследования должны включать методы измерения внимания и нейровизуализации.

«Уже сейчас ясно, что связь между острыми пищевыми привычками и болевой толерантностью существует — участники, которые регулярно предпочитали более острую еду, демонстрировали более высокий порог боли и меньше боялись медицинских процедур», — говорят они. Однако это лишь корреляция, и нельзя утверждать, что именно острая пища делает человека более стойким.

Возможно, люди с врождённо высокой терпимостью к боли просто получают удовольствие от острых блюд.

Московский комсомолец

Другие новости