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.

К такому выводу пришли исследователи, изучив данные клинических и экспериментальных работ. Их результаты опубликованы в журнале Nutrients.

Активный компонент куркумы — куркумин — защищает сосудистый эндотелий. Он снижает окислительный стресс и способствует улучшению выработки оксида азота, который играет важную роль в регуляции сосудистого тонуса и кровотока.

Нарушение этих процессов может привести к развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Куркумин также влияет на показатели липидного профиля.

В некоторых исследованиях его применение сопровождалось снижением уровня «плохого» холестерина, триглицеридов и общего холестерина, особенно у людей с метаболическими нарушениями. Эти эффекты связаны с воздействием куркумина на клеточные механизмы синтеза и переработки жиров.

Кроме того, куркумин обладает противовоспалительными свойствами. Он снижает уровень ключевых воспалительных маркеров, включая интерлейкин-6 и TNF-α, что может быть важно при хронических заболеваниях.

При этом у здоровых людей выраженного эффекта не наблюдается, что указывает на действие куркумина преимущественно в условиях воспаления. Ранее учёные выяснили, что биоактивные компоненты шафрана положительно влияют на настроение, воздействуя на мозг.

Они проанализировали данные свыше 400 тысяч взрослых участников базы UK Biobank, и результаты были опубликованы в журнале Mayo Clinic Proceedings (MCP). Исследователи изучили пять простых показателей физического состояния: скорость ходьбы, силу хвата, частоту пульса в покое, продолжительность сна и уровень физической активности.

Оказалось, что скорость ходьбы — наиболее сильный предиктор смертности, особенно у людей с хроническими заболеваниями. В некоторых случаях этот показатель превосходил традиционные факторы риска.

Замена данных о давлении и холестерине на информацию о темпе ходьбы позволила более точно определить уровень риска и «переклассифицировать» пациентов в более корректные группы. Авторы подчёркивают, что такие простые и доступные показатели можно использовать для быстрой оценки состояния здоровья без сложных анализов.

Это открывает возможности для более точной профилактики и раннего выявления людей с повышенным риском ранней смерти. Ранее учёные выяснили, что разнообразие физической активности снижает риск преждевременной смерти.

Исследование, посвящённое этому вопросу, опубликовано в журнале Journal for ImmunoTherapy of Cancer (JIC). Олапариб относится к ингибиторам PARP и применяется при опухолях с нарушением восстановления ДНК, например, при мутациях BRCA.

Однако существуют виды рака, которые не имеют таких особенностей и плохо поддаются лечению. В ходе исследования было обнаружено, что телмисартан делает опухолевые клетки более уязвимыми, усиливая повреждение ДНК и способствуя эффективности терапии даже в таких случаях.

Кроме того, комбинация препаратов активировала иммунный ответ: увеличилась выработка интерферонов — молекул, которые помогают организму распознавать и уничтожать раковые клетки. Также телмисартан снизил уровень белка PD-L1, с помощью которого опухоли «скрываются» от иммунной системы.

Авторы исследования подчёркивают, что подобный эффект оказался уникальным именно для телмисартана среди препаратов его класса. Поскольку лекарство уже широко применяется и считается безопасным, учёные рассчитывают ускорить переход к клиническим испытаниям.

Первые исследования на пациентах уже стартовали и демонстрируют обнадёживающие результаты.

Исследование опубликовано в журнале Cancer Discovery (CD). Алгоритм изучает демографические параметры пациента, информацию из электронных медицинских карт и результаты обычных анализов крови.

Для обучения модели использовались сведения более чем о полумиллионе человек из биобанка Великобритании, после чего её проверили на независимой выборке из США. Примерно 69 % случаев рака печени были зафиксированы у людей, у которых ранее не было диагностировано заболеваний печени, что указывает на ограниченность текущих методов скрининга.

Модель продемонстрировала высокую точность и превзошла традиционные клинические шкалы риска. При этом включение сложных генетических и метаболических данных практически не улучшило результат — для эффективного прогноза оказалось достаточно около 15 стандартных показателей, которые доступны в обычной медицинской практике.

Авторы полагают, что такой инструмент может помочь врачам обнаруживать пациентов из группы риска на ранней стадии и направлять их на дополнительное обследование. Это имеет большое значение, поскольку рак печени часто диагностируется на поздних стадиях, а раннее выявление значительно увеличивает шансы на успешное лечение.