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.

Речь идёт об экзосомах — микроскопических частицах, которые содержатся в молоке. В ходе эксперимента на животных было обнаружено, что экзосомы уменьшают симптомы аллергии, в том числе снижают температуру тела и уровень иммунных маркеров, связанных с аллергической реакцией.

Кроме того, наблюдалось подавление избыточного иммунного ответа, который является причиной развития аллергии. Экзосомы также улучшали состояние кишечника: снижали повреждение тканей, укрепляли межклеточные соединения и уменьшали проникновение воспалительных клеток.

При этом менялся состав микробиоты — увеличивалось разнообразие бактерий и росло количество полезных микроорганизмов, в том числе лактобацилл. Авторы исследования подчёркивают, что эффект связан с восстановлением баланса иммунной системы и поддержанием здоровья кишечника.

Они считают, что такие компоненты могут стать основой для разработки новых подходов к профилактике и лечению пищевой аллергии. Ранее учёные установили, что употребление цельного молока снижает риск ожирения у детей.

Результаты их работы были опубликованы в журнале Pain. Ощущение «психологического поражения», когда человек чувствует бессилие перед болью и теряет уверенность в будущем, усиливает хроническую боль.

Люди, испытывающие это состояние, начинают больше концентрироваться на неприятных ощущениях, реже участвуют в повседневной активности и воспринимают боль как фактор, который разрушает их жизнь и личность. Анализ данных 137 пациентов с хронической болью показал, что существует замкнутый круг: чем сильнее чувство беспомощности, тем больше внимания уделяется боли.

Это, в свою очередь, усиливает негативные мысли и снижает активность. Такой эффект наблюдался независимо от реальной интенсивности боли или уровня стресса.

Авторы исследования подчёркивают, что работа с психологическим состоянием может стать важной частью терапии. Они считают, что своевременная поддержка и изменение отношения к боли способны разорвать этот цикл и снизить уровень страданий, даже если сама боль полностью не исчезает.

Результаты исследования опубликованы в журнале Diabetes Care (DC). Даже непродолжительные интенсивные движения, например, быстрый подъём по лестнице или перенос тяжёлых сумок, длительностью менее четырёх минут в день, снижают риск заболевания более чем на треть.

Такие «микронагрузки» могут занимать всего 30–60 секунд, но при регулярном повторении оказывают заметное влияние. Анализ данных более чем 22 тысяч человек, не занимавшихся спортом, показал, что чем чаще в течение дня происходят короткие всплески активности, тем меньше вероятность развития диабета.

В среднем около 10 коротких интенсивных эпизодов в день снижают риск на 36 процентов, а более частые и длительные — до 41 процента. Авторы исследования подчёркивают, что речь не идёт о тренировках в привычном смысле — важны регулярные движения в повседневной жизни.

Такой подход может быть особенно полезен для людей, которым сложно заниматься спортом. Однако для достижения устойчивого эффекта активность должна стать частью ежедневной рутины.

Ранее учёные выяснили, что регулярное употребление фруктов и овощей снижает риск преддиабета.

Результаты их работы опубликованы в журнале Scientific Reports. Учёные сравнили влияние бега и плавания на сердечно-сосудистую систему животных.

Оба вида физической активности одинаково повысили выносливость: показатель потребления кислорода увеличился более чем на пять процентов. Но только плавание привело к изменениям в сердце: увеличилась масса сердечной мышцы, улучшилась её сократительная способность.

Анализ показал, что плавание сильнее воздействует на работу микроРНК — молекул, которые регулируют рост клеток, формирование сосудов и защищают сердце от повреждений. Именно эти механизмы, как считают авторы исследования, делают сердце более сильным и устойчивым к нагрузкам.

Исследователи подчёркивают, что оба вида активности полезны для здоровья, но плавание может давать дополнительный эффект, особенно при восстановлении сердца. Ранее учёные выяснили, что снижение когнитивных функций — это ранний маркер проблем с сердцем.