• 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

Расшифрована древняя ДНК Европы
Граветтианская культура представляла собой доисторическую цивилизацию охотников-собирателей, которая существовала на территории Европы примерно 34 000–25 000 лет назад.

Она известна своими уникальными инструментами и произведениями искусства. Археологи нашли доказательства того, что в граветтианский период люди поддерживали контакты по всей Европе.

Однако более ранние исследования показывали, что у жителей Восточной и Западной Европы были разные предки. В пещере Истуриц были найдены останки женщины, которые содержат самые древние из известных генетических данных по всему геному современного человека в юго-западной Европе.

Большая часть её предков была связана с западноевропейской родословной, но у неё также была родословная, связанная с населением Центральной и Восточной Европы. «Наши результаты показывают, что популяции Восточной и Западной Европы не были так генетически изолированы, как предполагалось ранее», — пояснил исследователь Пере Гелаберт.

«Поток генов на таких больших расстояниях добавляет новое измерение к нашему пониманию того, как были связаны популяции граветтиан». Учёные обнаружили сходные генетические признаки в ранее изученных останках человека из Ормессона, Франция.

Данные, наряду с археологическими находками, свидетельствуют о том, что пещера Истуриц могла быть местом встреч различных групп. ДНК из пещеры Чуфин на севере Испании указывает на то, что жители этого региона на протяжении тысячелетий вели свою западноевропейскую родословную.

В пещере Эль-Мирон, также на севере Испании, исследователи извлекли человеческую ДНК из отложений, возраст которых насчитывает 22 тысячи лет. «Осадочная ДНК позволяет нам восстанавливать генетическую информацию из периодов, когда человеческие останки отсутствовали», — прокомментировал автор исследования Рон Пинхаси.

«Это даёт нам возможность связать археологические слои с генетическими предками людей, населявших это место». ДНК из Эль-Мирона позволяет предположить, что его западноевропейские предки пережили Последний ледниковый период.

Полученные данные подтверждают идею о том, что Пиренейский полуостров служил убежищем, где люди могли выжить в суровых условиях. На юге Италии учёные изучили плод мужского пола, который, как полагают, является сыном женщины, останки которой были проанализированы в ходе более раннего исследования.

Его отец происходил из той же генетической группы, что и его мать, но его родители не были близкими родственниками. В целом, полученные данные свидетельствуют о том, что люди могли поддерживать связи со своими местными сообществами, а также общаться с группами на больших расстояниях.

В настоящее время команда изучает древнюю ДНК из пещерных отложений и белки, чтобы узнать, как современные люди впервые распространились по Европе, и их цель — понять, как люди взаимодействовали с хищниками в местах, где сохранилось очень мало останков.

Московский комсомолец

Употребляйте рыбу при беременности
Японские учёные из университетов Тоямы и Гуммы выяснили, что употребление рыбы до и во время беременности снижает риск гипертонических осложнений, включая преэклампсию.

Результаты исследования опубликованы в журнале European Journal of Nutrition (EJN). Специалисты изучили данные 86 009 женщин, оценив количество рыбы в их рационе за год до беременности и во время неё.

Затем учёные сопоставили особенности питания с частотой развития осложнений, сопровождающихся повышением артериального давления. Оказалось, что у женщин, употреблявших больше всего рыбы до беременности, риск раннего развития гипертонических осложнений был на 34 процента ниже.

Среди участниц, ожидавших первого ребёнка, этот показатель достигал 43 процентов. Употребление рыбы непосредственно во время беременности также оказалось связано с меньшим риском осложнений.

В одной из групп с высоким потреблением рыбы вероятность гипертонических нарушений была на 14 процентов ниже, а среди впервые беременных риск поздних осложнений снижался на 21 процент. Связь между потреблением омега-3 жирных кислот и риском осложнений оказалась менее выраженной.

Это позволяет предположить, что потенциальная польза рыбы может объясняться не только содержанием этих веществ. Авторы исследования отметили, что рыба может быть важной частью здорового питания при планировании беременности и во время неё.

Лента ру

Ретатрутид уменьшает нарушения дыхания
В журнале New England Journal of Medicine (NEJM) опубликовали результаты исследования, в котором учёные изучили действие экспериментального препарата для похудения ретатрутида на пациентов с обструктивным апноэ сна.

Это расстройство, при котором дыхание многократно прерывается во время ночного отдыха. В исследовании участвовали люди с диабетом второго типа и без него.

Участникам в течение 80 недель делали еженедельные инъекции ретатрутида в разных дозировках либо плацебо. Выяснилось, что при использовании высоких доз препарата количество нарушений дыхания сокращалось в среднем примерно на 25 эпизодов в час, или на 40 процентов.

В группе плацебо снижение составляло около 10 эпизодов. Кроме того, у 39–52 процентов пациентов, получавших высокие дозы ретатрутида, апноэ исчезло либо перешло в лёгкую форму без выраженной дневной сонливости.

Среди получавших плацебо такого результата достигли около 13 процентов. Лечение также сопровождалось значительным снижением веса.

Например, пациенты с диабетом второго типа потеряли в среднем 18–19 процентов массы тела. По мнению авторов исследования, ретатрутид может стать новым вариантом лечения апноэ сна у людей с ожирением.

Однако препарат пока остаётся экспериментальным и ещё не одобрен для такого применения.

Лента ру

Питание разнообразь — риск снизь
Китайские учёные из медицинского колледжа Чанчжи провели исследование и выяснили, что разнообразное питание связано со снижением риска развития язвенной болезни у пожилых людей.

В работе, опубликованной в журнале Frontiers in Nutrition, специалисты проанализировали данные более 13 тысяч человек старше 65 лет. Сбор информации осуществлялся с 2008 по 2018 год, и на момент начала наблюдения ни у одного из участников не было диагностировано язвенной болезни.

Для оценки разнообразия рациона использовались девять групп продуктов. Результаты показали, что у людей с наиболее разнообразным питанием риск развития язвенной болезни был на 24 процента ниже, чем у участников с наиболее однообразным рационом.

Каждый дополнительный балл по шкале разнообразия питания соответствовал снижению риска примерно на 5,6 процента. Связь между разнообразием питания и риском развития язвенной болезни сохранялась после учёта возраста, образа жизни, состояния здоровья и других факторов.

Наиболее выраженная связь наблюдалась в первые годы исследования, после трёх лет наблюдения она переставала быть статистически значимой. Авторы предполагают, что разнообразное питание может снижать риск развития язвенной болезни у пожилых людей прежде всего в краткосрочной перспективе.

Лента ру

Другие новости