• Главная
  • 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

Антиоксиданты не замедляют развитие болезни Альцгеймера
Учёные изучили 23 рандомизированных клинических исследования с участием более 10,5 тысячи человек и пришли к выводу, что антиоксиданты могут улучшать некоторые показатели у пациентов с болезнью Альцгеймера, но не способны существенно замедлить развитие заболевания.

Результаты опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition. В исследованиях оценивалась эффективность различных антиоксидантов, включая витамины, полифенолы, омега-3, мелатонин, коэнзим Q10 и другие препараты.

Анализ показал, что такие средства могут снижать некоторые маркеры окислительного стресса и улучшать нейропсихиатрические симптомы, например, поведенческие нарушения, тревожность, раздражительность. Также они могут повышать качество жизни пациентов.

Однако ключевые показатели когнитивной функции, включая память и мышление, заметно не улучшались. По шкалам ADAS-Cog и MMSE антиоксиданты не продемонстрировали значимого преимущества по сравнению с плацебо.

Основные биомаркеры болезни Альцгеймера, включая фосфорилированный тау-белок и общий тау-белок, также не изменялись. Исследователи считают, что антиоксиданты не должны рассматриваться как терапия, способная изменить течение болезни.

Тем не менее они могут использоваться как вспомогательный подход для улучшения самочувствия, поведения, сна и качества жизни некоторых пациентов.

Лента ру

Нейросеть
Исследователи разрабатывают систему для выявления повреждений органов
Исследователи из Оксфорда разработали систему искусственного интеллекта, которая позволяет выявлять скрытые повреждения органов, вызванные повышенным артериальным давлением.

Этот вывод был сделан задолго до появления у пациентов инфаркта, инсульта или других заметных симптомов. Результаты работы учёных опубликованы в журнале Circulation.

Алгоритм под названием HyperScore оценивает влияние гипертонии на несколько органов одновременно. Традиционный подход основан только на показателях давления, в то время как система анализирует сотни параметров, связанных с работой сердца, мозга, почек, сосудов, печени, лёгких и обменом веществ.

Для обучения модели специалисты использовали данные более 27 тысяч участников британского проекта UK Biobank. Затем результаты проверили ещё на 5,5 тысячи человек из США.

Анализ показал, что существуют как минимум шесть различных типов повреждений, связанных с гипертонией. У одних людей заболевание сильнее затрагивает сердце, у других — мозг, почки, сосуды или обмен веществ.

Люди с высоким HyperScore чаще сталкивались с сердечно-сосудистыми осложнениями в будущем, даже если их показатели давления сами по себе не выглядели особенно тревожными. Одним из самых важных признаков скрытого вреда оказались изменения в мозге, которые обнаруживаются на МРТ.

По словам авторов работы, новая технология может помочь врачам раньше выявлять пациентов с повышенным риском инсульта, сердечной недостаточности и заболеваний почек. Ранее учёные выяснили, что потребление соков и сладких напитков в детстве повышает риск гипертонии.

Лента ру

Нейросеть
Свет перед сном нарушает работу мозга
Учёные из Университета Кентукки провели исследования, в которых установили, что ночное освещение, качество сна и развитие болезни Альцгеймера связаны сильнее, чем предполагалось.

Результаты опубликованы в журналах Sleep и Alzheimer’s & Dementia. В первом исследовании специалисты выяснили: слабый свет ночью нарушает циркадные ритмы — внутренние биологические часы организма.

На моделях болезни Альцгеймера это приводило к менее стабильному режиму сна и бодрствования, а также способствовало незначительному увеличению накопления амилоидных бляшек в мозге. Во второй работе учёные обнаружили: нарушения сна появляются до заметных проблем с памятью.

Исследование показало: важную роль в этом процессе может играть воспаление в мозге. Когда учёные подавили избыточные воспалительные сигналы с помощью экспериментального препарата MW151, качество сна улучшилось даже без снижения уровня амилоидных отложений.

Авторы считают: результаты указывают на то, что плохой сон может быть не только симптомом болезни Альцгеймера, но и одним из факторов, влияющих на её развитие. Нарушение циркадных ритмов, воспаление и изменения в работе иммунных клеток мозга могут усиливать друг друга, ускоряя патологические процессы.

Исследователи рекомендуют избегать яркого и лишнего освещения вечером, соблюдать постоянный режим и создавать тёмные условия для ночного отдыха. Учёные считают: такие привычки могут помочь сохранить здоровье мозга в долгосрочной перспективе.

Ранее стало известно: добавки с рыбьим жиром не замедляют возрастное ухудшение памяти.

Лента ру

Исследователи раскрывают связь старения и рака
Специалисты Вашингтонского университета в Сент-Луисе провели исследование и выяснили, что представители более молодых поколений могут биологически стареть быстрее своих родителей.

Это связано с повышенным риском развития рака в молодом возрасте. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Medicine.

Учёные изучили данные более 164 тысяч человек. Исследователи сравнили биологический возраст организма с фактическим возрастом участников.

Оказалось, что у представителей более поздних поколений разрыв между ними был больше, чем у людей, родившихся несколькими десятилетиями ранее. Анализ показал, что ускоренное биологическое старение связано с повышенным риском раннего развития онкологических заболеваний.

У людей с наиболее выраженными признаками ускоренного старения вероятность столкнуться с раком до 55 лет была на 15 процентов выше по сравнению с теми, кто старел медленнее. Наиболее сильная связь наблюдалась для рака лёгких, органов пищеварения и матки.

Исследователи также обнаружили, что старение отдельных систем организма может быть связано с определёнными видами рака. Например, преждевременное старение иммунной системы ассоциировалось с повышенным риском рака лёгких, а ускоренное старение жировой ткани — с более высокой вероятностью колоректального рака.

Авторы работы считают, что оценка биологического возраста может стать новым инструментом для выявления людей с повышенным риском онкологических заболеваний ещё до появления симптомов. Это позволит раньше начинать профилактику и проводить более точный скрининг, ориентированный на индивидуальные особенности организма.

Лента ру

Другие новости