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.

Учёные, опубликовавшие результаты своих исследований в журнале Frontiers in Pharmacology, пришли к такому выводу. Ягоды, семена и листья облепихи содержат флавоноиды, витамины, каротиноиды и полезные жирные кислоты.

Эти компоненты способствуют снижению воспалительных процессов, защищают клетки от повреждений и укрепляют иммунную систему. В ходе экспериментов было установлено, что облепиха положительно влияет на показатели печени, снижает уровень холестерина и поддерживает работу сердечно-сосудистой системы.

Особенно выражен положительный эффект для пищеварительной системы: полисахариды, содержащиеся в облепихе, улучшают состояние микрофлоры кишечника, усиливают его защитные функции и способствуют нормализации обмена веществ. Кроме того, зафиксированы положительные воздействия на мозг, включая снижение воспаления и поддержку когнитивных функций.

Учёные подчёркивают, что облепиха уже активно применяется в продуктах питания, косметике и добавках благодаря своему богатому составу. Однако для окончательного подтверждения всех положительных эффектов требуются дополнительные клинические исследования.

Ранее сообщалось, что экстракт малины способствует снижению проявлений жировой болезни печени.

Бобовые, злаки, орехи и семена — это не только источники белка, но и кладезь клетчатки и биологически активных веществ. Они помогают регулировать аппетит, улучшают обмен веществ и поддерживают здоровье кишечника.

Исследования показывают, что регулярное употребление растительных белков связано с более низким риском сердечно-сосудистых заболеваний, диабета 2-го типа и хронической болезни почек. Это объясняется их способностью снижать уровень «плохого» холестерина, улучшать чувствительность к инсулину и уменьшать воспаление.

Учёные подчёркивают, что наибольшую пользу приносит не отдельный продукт, а общий сбалансированный рацион. Сочетание растительного белка с клетчаткой и другими компонентами пищи усиливает положительное влияние на здоровье и может стать основой профилактики хронических заболеваний.

Они изучили метаболические и клеточные механизмы, которые лежат в основе этого эффекта, и опубликовали результаты в журнале Frontiers in Nutrition. Оказалось, что при таком режиме питания организм переключается с использования сахара на жиры, в результате чего вырабатываются кетоновые тела — альтернативный источник энергии для мозга.

Это имеет большое значение при болезни Альцгеймера, поскольку при этом заболевании нарушается использование глюкозы. Благодаря интервальному голоданию мозг получает «запасной» источник питания.

Кроме того, при интервальном голодании активизируются процессы «очистки» клеток — аутофагия, что способствует удалению повреждённых белков и снижению воспаления в мозге. Также повышается уровень BDNF — вещества, которое поддерживает нейроны и улучшает связи между ними.

Это важно для памяти и мышления. Авторы исследования подчёркивают, что все эти эффекты в совокупности могут снижать накопление токсичных белков, связанных с болезнью Альцгеймера, и поддерживать когнитивные функции.

Однако, несмотря на перспективность результатов, учёные отмечают, что для подтверждения пользы такого подхода для людей необходимы дополнительные клинические исследования. Ранее было установлено, что добавки с омега-3 жирными кислотами могут быть связаны с ускоренным снижением памяти.

В эксперименте участвовали 102 человека, которые придерживались либо кетогенной диеты с резким ограничением углеводов, либо обычной низкокалорийной диеты. Выяснилось, что у тех, кто следовал кетогенному режиму питания, жир в печени уменьшался значительно быстрее: выраженное улучшение зафиксировали у 84 процентов участников, в то время как во второй группе этот показатель составил 45 процентов.

Исследователи объясняют это тем, что сокращение углеводов снижает уровень инсулина и тормозит образование жира в печени. В свою очередь, организм начинает активнее использовать жиры как источник энергии, что ускоряет их «сжигание», в том числе в области внутренних органов.

Вместе с тем кетогенная диета приводила к более заметной потере мышечной массы, поэтому специалисты советуют сочетать её с достаточным потреблением белка и физической активностью. Ранее учёные установили, что ожирение, повышенное давление и апноэ увеличивают риск жировой болезни печени.