• 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

Сократи риски деменции
В журнале Neurology Open Access была опубликована работа, в которой исследователи пришли к выводу, что высокое давление, диабет и курение в среднем возрасте могут существенно сократить период жизни без деменции.

Учёные проанализировали данные 12 409 человек, за которыми наблюдали более 26 лет в рамках крупного американского исследования. В среднем возрасте у участников оценивали наличие трёх сосудистых факторов риска — артериальной гипертензии, сахарного диабета и курения, а затем отслеживали развитие деменции.

Люди, не имевшие ни одного из этих факторов риска, после 55 лет в среднем проживали 30,1 года без деменции. У участников, сочетавших все три фактора, этот показатель сокращался до 17,5 года — почти на 13 лет меньше.

Наличие всех трёх факторов было связано с повышением риска деменции в 2,7 раза и увеличением вероятности смерти до развития деменции в 5,6 раза. С каждым дополнительным фактором риска продолжительность жизни без когнитивных нарушений постепенно уменьшалась.

Авторы отмечают, что исследование носит наблюдательный характер и не доказывает причинно-следственную связь. Однако результаты подчёркивают важность контроля артериального давления, профилактики диабета и отказа от курения уже в среднем возрасте.

Исследователи считают, что именно эти меры могут помочь сохранить здоровье мозга и отсрочить развитие деменции на многие годы. Ранее учёные выяснили, что регулярная физическая активность замедляет ухудшение когнитивных функций при деменции.

Лента ру

Орехи улучшают когнитивные функции
Учёные, опубликовавшие результаты своего исследования в журнале Food & Function (F&F), выяснили, что регулярное употребление орехов может положительно влиять на когнитивные способности, особенно у людей с низкой физической активностью и не самым здоровым рационом.

В исследовании приняли участие 1771 человек из Фрамингемского исследования сердца, средний возраст которых составлял около 61 года. Специалисты изучили потребление орехов, результаты тестов на память и мышление, объём мозга, уровни нейротрофических факторов, а также частоту инсульта и деменции в течение последующих десяти лет.

Оказалось, что у людей, не переносивших инсульт, более высокое потребление орехов было связано с лучшими общими результатами когнитивных тестов. Особенно заметной эта связь была у участников, которые мало двигались или придерживались менее качественного рациона.

У физически активных людей употребление орехов также связывали с большим общим объёмом мозга. При этом за десять лет наблюдения не было обнаружено связи между употреблением орехов и снижением частоты инсульта или деменции.

Ранее учёные выяснили, что ежедневное употребление миндаля помогает улучшить качество сна.

Лента ру

Физическая активность снижает уровень тревоги и стресса
Китайские исследователи обнаружили, что систематические занятия спортом способствуют снижению уровня тревожности, депрессии и стресса.

В течение года они наблюдали за почти 900 молодыми людьми и опубликовали результаты в журнале Frontiers in Psychology. В эксперименте участвовали 877 студентов из двух китайских вузов.

Учёные изначально оценили их физическую активность и эмоциональное состояние, через шесть месяцев — уверенность в спортивных способностях, а через год — психологическую устойчивость и уровень негативных эмоций. При этом учитывались пол, курс обучения и изначальное психическое состояние участников.

Оказалось, что студенты, которые вели более активный образ жизни, через год реже испытывали тревогу, депрессию и стресс. Физическая активность не только напрямую уменьшала риск негативных эмоций, но и действовала косвенно через два механизма.

Она способствовала повышению уверенности в способности регулярно заниматься спортом и укрепляла психологическую устойчивость — способность легче справляться со стрессовыми ситуациями и жизненными трудностями. Авторы подчёркивают, что исследование не доказывает причинно-следственную связь, но впервые на длительном наблюдении показывает, как регулярные физические нагрузки могут поддерживать психическое здоровье.

Ранее учёные выяснили, что частое употребление бабл-ти связано с повышенным риском тревожности.

Лента ру

Ген неандертальцев влияет на телосложение
В журнале Current Biology появилась статья, в которой международная группа учёных поделилась результатами исследования.

Они обнаружили вариант гена рецептора гормона роста, который современные люди унаследовали от неандертальцев. Этот генетический «привет» из прошлого влияет на телосложение: у носителей этого варианта в среднем больше мышечная масса, а также есть некоторые антропологические черты, характерные для древних предков.

Неандертальцы, чьи линии разошлись с предками современных людей около полумиллиона лет назад, действительно были более коренастыми и мускулистыми, о чём свидетельствуют их плотные кости и массивный скелет. Эволюционный антрополог Хуго Зеберг из Каролинского института обратил внимание на один из ключевых вариантов в пути синтеза гормона роста.

Этот вариант делает рецепторы клеток гиперчувствительными к сигналам гипофиза, заставляя мышцы и кости активнее разрастаться. Анализ древних и современных геномов показал, что этот вариант присутствует в 94% геномов неандертальцев, но менее чем у 10% современных людей.

Чаще всего он встречается у жителей Южной и Восточной Азии (в 20% и 15% случаев соответственно). Учёные предполагают, что ген попал в генофонд Homo Sapiens около 47 тысяч лет назад в результате смешения двух популяций.

Лабораторные эксперименты подтвердили гипотезу: клетки с неандертальской версией гена вырастали примерно на 40% крупнее, чем клетки со стандартной версией. Биометрические данные носителей этого гена показали, что они весят в среднем на 285 граммов больше за счёт увеличения мышечной, а не жировой ткани.

У таких людей также наблюдаются некоторые черты лица, сближающие их с неандертальцами, например, более короткие корни зубов и укороченная ветвь нижней челюсти.

Московский комсомолец

Другие новости