• 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

Витамин А влияет на вес новорождённых
Учёные из Норвежского университета естественных и технических наук выяснили, что недостаток витамина А у беременных женщин связан с повышенной массой тела новорождённых.

Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition. Специалисты изучили данные 723 женщин, у которых беременность протекала без осложнений.

Участницы сдавали анализы крови во втором и третьем триместрах, а после родов исследователи сопоставили уровень витамина А с массой тела младенцев. Оказалось, что к третьему триместру у 43 % женщин уровень витамина А был недостаточным, хотя выраженный дефицит встречался редко.

При этом 17,3 % детей родились с массой тела не менее четырёх килограммов. Анализ показал, что снижение концентрации витамина А в крови матери на 0,2 микромоля на литр было связано с увеличением массы тела ребёнка при рождении на 31–68 граммов.

Такая закономерность наблюдалась при оценке показателей на разных сроках беременности. Учёные отмечают, что высокая масса тела плода может повышать риск осложнений во время родов.

Кроме того, дети, родившиеся крупными, чаще сталкиваются с избыточным весом в дальнейшем. Витамин А содержится в рыбе, яйцах, молочных продуктах, моркови и других овощах.

Однако исследователи предупреждают, что его избыток при беременности также опасен и может привести к нарушениям развития плода. Авторы подчёркивают, что обнаруженная связь не доказывает, что именно недостаток витамина А вызывает увеличение массы тела ребёнка.

Ранее учёные выяснили, что потребление витамина С при беременности благоприятно влияет на развитие мозга ребёнка.

Лента ру

Создала первый советский антибиотик
Зинаида Ермольева родилась в 1897 (по некоторым источникам — в 1898) году на хуторе Фролов Области Войска Донского.

После смерти отца в 1909 году семья осталась на попечении матери. Мать отвезла двух старших дочерей учиться в гимназию в Новочеркасск.

В 1915 году Зинаида закончила Мариинскую женскую гимназию с золотой медалью, получила статус домашней учительницы. Но этот путь не устраивал девушку, она мечтала заняться медициной.

В 1916-м в Ростове открывается женский медицинский институт. И Ермольева стала одной из первых студенток.

Её интересовала микробиология, и эта страсть была настолько сильной, что студентке не хватало отведённого на опыты времени. «Будучи студенткой, я чуть свет лазила через форточку в лабораторию.

Все кругом было закрыто, а мне хотелось лишний часок-другой посвятить опытам», — рассказывала она позднее. Выпуск состоялся в 1921 году, после чего Ермольева осталась ассистентом кафедры микробиологии под руководством профессора Владимира Барыкина.

В 1922 году Зинаида Ермольева провела опыт самозаражения, чтобы доказать патогенность холероподобных вибрионов, обнаруженных ею в водопроводной воде Ростова-на-Дону. Она нейтрализовала желудочный сок раствором соды и выпила взвесь микроорганизмов.

Через 18 часов началось расстройство кишечника, через 30 — присоединились другие симптомы. Заболевание протекало тяжело и едва не привело к смерти, но исследовательница выжила и описала клиническую картину.

Этот эксперимент лёг в основу санитарных норм хлорирования воды, которые применяются до сих пор. В 1942 году Зинаида Ермольева была направлена в осаждённый Сталинград главным специалистом по холере.

Угроза была реальной: в немецких войсках, окруживших город, холера уже вспыхнула, и существовал риск её распространения среди советских войск и населения. Ермольева организовала производство холерного бактериофага прямо в городе — в подземной лаборатории.

Препарат ежедневно получали около 50 тысяч человек. В 1942 году под руководством Зинаиды Ермольевой из штамма плесневого гриба Penicillium crustosum был получен первый советский антибиотик — Крустозин.

Название препарата происходит от видового имени грибка. Работа началась с поручения: получить пенициллин собственными силами, поскольку англо-американские поставки были скудными, а технология производства засекречена.

В начале 1944 года Москву посетил Говард Флори. Состоялись сравнительные испытания Крустозина и британского пенициллина.

Результат: советский препарат не уступал западному, а по некоторым показателям оказался эффективнее — как ни парадоксально, из-за меньшей степени очистки. Флори, по распространённой версии, и назвал Ермольеву «госпожа Пенициллин».

Зинаида Ермольева — доктор наук с 1935 года, профессор с 1939-го, академик АМН СССР с 1965 года. Она возглавляла Всесоюзный научно-исследовательский институт пенициллина, основала и редактировала журнал «Антибиотики».

Московский комсомолец

Выбирайте свободное бельё
Китайские учёные выяснили, что свободное нижнее бельё может способствовать сохранению качества спермы и снижению риска нарушений репродуктивного здоровья у мужчин.

Результаты исследования опубликованы в журнале Asian Journal of Andrology (AJA). Специалисты изучили данные почти 27 тысяч мужчин, обратившихся для оценки репродуктивного здоровья.

Из них 21 221 человек предпочитали свободное нижнее бельё, а 5615 — облегающее. Средний возраст участников — около 30 лет.

Оказалось, что у мужчин, носивших тесное бельё, вероятность сниженного объёма спермы была на 18 процентов выше, чем у тех, кто предпочитал свободное бельё. Кроме того, у них на 12 процентов чаще встречалось недостаточное количество подвижных сперматозоидов, а вероятность снижения доли сперматозоидов нормальной формы оказалась выше на 48 процентов.

Наиболее заметные различия обнаружили при оценке повреждений ДНК сперматозоидов. Вероятность повышенного уровня таких повреждений у любителей тесного белья была более чем в два раза выше, чем у тех, кто носил свободное бельё.

Также в группе мужчин, предпочитающих тесное бельё, чаще встречались эректильная дисфункция и преждевременная эякуляция. Учёные предполагают, что причина может заключаться в перегреве яичек.

Для нормального образования сперматозоидов необходима температура примерно на 2–3 градуса ниже температуры тела. Тесное бельё может нарушать теплообмен и повышать температуру мошонки.

Авторы исследования считают, что выбор более свободного белья потенциально может помочь сохранить качество спермы. Однако исследование не доказывает, что именно тесное бельё вызывает выявленные нарушения.

Ранее учёные выяснили, что воздействие микропластика может быть связано с ухудшением качества спермы.

Лента ру

Ультрапереработанные продукты влияют на здоровье детей
Учёные из Тайваня выяснили, что употребление ультрапереработанных продуктов связано с развитием кариеса у детей дошкольного возраста.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nutrients. Специалисты изучали, как питание влияет на состояние зубов дошкольников, и обратили особое внимание на ультрапереработанные продукты — пищу, которая прошла несколько этапов промышленной обработки.

К таким продуктам относятся многие сладости, готовые закуски и другие изделия с большим количеством добавленных ингредиентов. Оказалось, что употребление такой пищи связано с кариесом и ухудшением общего качества рациона.

Это указывает на возможную роль ультрапереработанных продуктов в развитии стоматологических проблем у детей. Кроме того, учёные обнаружили связь между употреблением ультрапереработанной пищи и симптомами, характерными для запора.

Авторы исследования подчёркивают важность ограничения ультрапереработанных продуктов в детском рационе. Однако исследование выявило связь, но не доказывает, что такая пища напрямую вызывает кариес или запоры.

Ранее учёные выяснили, что недостаток витамина K и особенности потребления витамина D повышают риск кариеса.

Лента ру