• 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

Выясни опасность тяжёлых металлов в чае
По информации «МК», специалисты Южного федерального университета выяснили, что при заваривании в напиток попадают медь, свинец и хром, которые накапливаются в растениях.

Однако проблема не столько в наличии металлов, сколько в их «подвижных формах». Если растения собраны в чистом месте, даже при высоком содержании элементов в тканях, в чай попадёт минимум вредных веществ.

Но у дорог или вблизи производств доля подвижных форм внутри растений значительно увеличивается. Тяжёлые металлы накапливаются в организме годами и не выводятся быстро.

Регулярное употребление загрязнённых травяных чаёв может привести к кумулятивному эффекту даже от небольших доз. Свинец проникает в головной мозг, печень, почки и костную ткань.

Небольшое количество меди вызывает тошноту, рвоту и диарею, а при хроническом поступлении повышенных доз медь повреждает почки, подавляет мочеотделение и вызывает гемолитическую анемию — разрушение эритроцитов. Особенно опасен шестивалентный хром, который образуется при промышленном загрязнении.

Он раздражает кожу, хрящи носа, лёгкие и пищеварительный тракт, а также может вызывать рак лёгких. «Вопрос не в том, что сырьё травяных чаёв содержит металлы как таковые, а в том, сколько подвижных форм металлов травы способны отдавать в напиток», — пояснил в комментарии «МК» ведущий научный сотрудник АБиМ ЮФУ Виктор Чаплыгин.

Он подчеркнул, что новый подход к изучению загрязнённости растений важен, поскольку металлы накапливаются в организме и со временем могут вызывать хронические заболевания — почечную недостаточность, гипертензию, поражения печени и нервной системы. Учёные продолжают расширять географию исследований.

Пока есть данные из Ростовской и Новосибирской областей.

Московский комсомолец

Препараты GLP-1 снижают риск смерти у пожилых пациентов
У пожилых людей с метаболически ассоциированной жировой болезнью печени препараты на основе агонистов рецепторов GLP-1, которые используются для лечения диабета и ожирения, могут снижать риск серьёзных осложнений заболеваний печени и преждевременной смерти.

Риск смерти у пациентов, получавших такую терапию, оказался на 45 процентов ниже по сравнению с теми, кто не проходил лечение препаратами GLP-1. К такому выводу пришли исследователи, чья статья была опубликована в журнале Age and Ageing (A&A).

Учёные изучили медицинские данные почти 88 тысяч человек старше 65 лет. Средний возраст участников составлял около 72 лет.

Половина пациентов принимала препараты GLP-1, остальные не получали такую терапию. Выяснилось, что приём препаратов был связан со снижением риска печёночной декомпенсации на 28 процентов.

Это тяжёлое осложнение, при котором печень перестаёт полноценно выполнять свои функции. Кроме того, пациенты, получавшие лечение, реже нуждались в госпитализации.

Наиболее заметным результатом стало снижение риска смерти от любых причин на 45 процентов по сравнению с пациентами, не принимавшими препараты GLP-1. Однако учёные обнаружили и возможные недостатки терапии.

Среди принимавших препараты чаще диагностировали остеопороз и ретинопатию — заболевание сетчатки глаза. При этом снижения риска инфаркта и инсульта выявлено не было.

Авторы считают, что польза препаратов GLP-1 может выходить за рамки снижения веса и контроля сахара в крови.

Лента ру

Курение влияет на репродуктивную систему
Исследования учёных из Ноттингемского и Шеффилдского университетов показали, что курение может оказывать отрицательное воздействие на репродуктивную систему человека.

В научном журнале Frontiers in Toxicology опубликованы результаты эксперимента, проведённого на мышах. Специалисты изучали, как разные уровни воздействия сигаретного дыма влияют на яичники и семенники.

Учёные оценивали изменения в структуре тканей и активности генов, связанных с репродуктивной функцией. У самок структура яичников практически не менялась даже при высоком воздействии дыма, но снижалась активность генов, отвечающих за деление клеток и обмен веществ.

Это ранее связывали со старением яичников и ухудшением их работы. У самцов исследователи обнаружили изменения в строении семенников, включая увеличение семенных канальцев, где образуются сперматозоиды.

Также менялась активность генов, участвующих в производстве спермы и иммунных реакциях. Мужская и женская репродуктивные системы по-разному реагируют на сигаретный дым.

Даже отсутствие видимых изменений в тканях не гарантирует, что их функции остаются неизменными. Результаты исследования помогают объяснить связь курения с нарушениями фертильности.

Лента ру

Музыка помогает восстановиться после стресса
Учёные из Института психологии Китайской академии наук провели исследование и выяснили, что спокойная фортепианная музыка помогает быстрее восстановиться после стресса.

В эксперименте приняли участие 120 молодых людей. Сначала им предложили выполнить сложные математические задания на время, чтобы вызвать стрессовую реакцию.

Затем участники слушали либо расслабляющую фортепианную музыку, либо звуки природы — дождя, ручьёв и водопадов. С помощью функциональной МРТ учёные оценивали настроение участников, их физиологические показатели и активность мозга.

Результаты показали, что фортепианная музыка способствовала более быстрому восстановлению после стресса. У участников улучшалось эмоциональное состояние, а сердцебиение и активность потовых желёз быстрее возвращались к норме.

Сканирование показало, что музыка изменяла взаимодействие между областями мозга, отвечающими за восприятие звуков и регуляцию стресса. Особенно важную роль играли слуховая кора, островковая доля и таламус.

При этом значение имело не только приятное звучание, но и структура музыкальных произведений. Чередование напряжённых и спокойных фрагментов помогало мозгу переключаться от стрессовой реакции к расслаблению.

Авторы исследования считают, что прослушивание музыки может стать простым и доступным способом восстановления после эмоциональных нагрузок.

Лента ру

Другие новости