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.

В работе были проанализированы данные почти 50 тысяч пациентов, которые перенесли операции. Оказалось, что даже кратковременное увеличение концентрации мелкодисперсных частиц PM2.

5 за неделю до операции связано с более высоким риском осложнений, таких как пневмония, сепсис и инфекции послеоперационных ран. Риск осложнений возрастал с 4,8 процента до 6,2 процента при превышении допустимого уровня загрязнения воздуха.

Каждый дополнительный прирост в 10 микрограммов PM2.5 на кубический метр воздуха приводил к увеличению относительного риска осложнений примерно на 8 процентов.

Авторы исследования объясняют это тем, что мельчайшие частицы загрязнения могут проникать глубоко в лёгкие и попадать в кровоток, усиливая воспалительные процессы и нагрузку на организм. Учёные подчёркивают, что их работа демонстрирует лишь связь между загрязнением воздуха и осложнениями после операций, а не прямую причинно-следственную зависимость.

Тем не менее результаты исследования подтверждают, что качество воздуха оказывает значительное влияние на здоровье человека. Ранее учёные уже выяснили, что загрязнённый воздух повышает риск обструктивного апноэ сна.

В журнале European Heart Journal (EHJ) опубликован обзор исследований, в котором специалисты проанализировали все доступные данные о влиянии такой пищи на здоровье сердца. Ультрапереработанная пища — это продукты промышленного производства, содержащие большое количество добавок, сахара, соли и переработанных жиров.

К таким продуктам относятся сладкие снеки, колбасы, полуфабрикаты и газированные напитки. Согласно исследованию, у людей, которые потребляют больше всего ультрапереработанной пищи, риск сердечно-сосудистых заболеваний выше на 19 процентов, риск фибрилляции предсердий — на 13 процентов, а вероятность смерти от болезней сердца увеличивается до 65 процентов.

Кроме того, такие продукты связаны с ожирением, диабетом второго типа и повышенным давлением. Исследователи считают, что проблема не только в составе продуктов, но и в степени их промышленной обработки.

Эксперты утверждают, что даже продукты с «полезным» составом могут негативно влиять на здоровье, если они сильно переработаны.

К такому заключению пришли специалисты, исследование которых было опубликовано в журнале Nature Human Behaviour (NHB). Учёные проанализировали данные более чем 8 тысяч человек и свыше 300 тысяч опросов о настроении.

Участники эксперимента носили с собой смартфоны и устройства, которые отслеживали уровень физической активности в течение дня. Результаты анализа показали, что большинство людей чувствовали себя лучше после физической активности, а хорошее настроение, в свою очередь, повышало вероятность того, что человек будет двигаться.

Особенно заметный эффект наблюдался у людей с низким уровнем эмоционального благополучия. Более 95 процентов участников сообщали о повышении уровня энергии до или после физической активности.

Учёные подчёркивают, что положительный эффект дают не только занятия спортом — обычные ежедневные движения тоже приносят пользу. Авторы работы считают, что результаты исследования помогут разработать новые подходы к поддержанию психического здоровья.

Однако пока учёные не доказали прямую причинно-следственную связь между движением и эмоциональным состоянием, им предстоит выяснить, почему эти два фактора так тесно связаны между собой. Ранее стало известно, что высокоинтенсивные интервальные тренировки улучшают состояние сосудов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Neurology. Специалисты изучили данные более 73 тысяч пациентов с мигренью.

Они сравнили людей, принимавших современные препараты CGRP — эренумаб, фреманезумаб, галканезумаб и другие, с пациентами, использовавшими более старые средства для профилактики мигрени. За время наблюдения глаукома развилась у 0,42 % пациентов из первой группы и у 0,61 % — из второй.

После учёта возраста, гипертонии и частоты приступов мигрени учёные обнаружили, что приём CGRP-препаратов был связан со снижением риска глаукомы примерно на 25 %. Наиболее заметный эффект наблюдался у препаратов на основе моноклональных антител.

Исследователи предполагают, что такие лекарства могут оказывать положительное влияние на состояние сосудов и уменьшать воспаление в нервной системе. Авторы работы отмечают, что исследование демонстрирует лишь статистическую связь, а не прямой защитный эффект препаратов.

Однако результаты могут способствовать лучшему пониманию механизмов развития мигрени и глаукомы, а в будущем — открытию новых подходов к профилактике заболеваний зрения.