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 журнале Signal Transduction and Targeted Therapy (STTT) опубликована статья, посвящённая этому открытию. Ключевым элементом является белок Piezo1, который действует как «сенсор движения» в костях.

Он реагирует на механическую нагрузку, которая возникает при ходьбе, беге или тренировках. Когда Piezo1 активируется, он направляет стволовые клетки костного мозга на формирование новых костных клеток вместо жировых.

Этот процесс и лежит в основе укрепления костей при физической активности. Эксперименты на мышах показали, что удаление Piezo1 приводит к снижению плотности костной ткани и накоплению жира в костном мозге.

Животные без этого белка не получали привычного укрепляющего эффекта от упражнений. Это позволило учёным проследить, как механическая нагрузка преобразуется в биологические сигналы, защищающие кости.

Авторы отмечают, что понимание этого механизма открывает перспективы для разработки новых методов профилактики и лечения остеопороза, особенно для людей, которые не могут регулярно заниматься спортом. Однако пока речь идёт лишь о доклинических исследованиях.

Ранее учёные выяснили, что полифенолы из ягод помогают поддерживать прочность костей.

Этот вывод был сделан на основе исследования, опубликованного в журнале BMC Medicine. Рак эндометрия является одним из самых распространённых гинекологических онкологических заболеваний.

За последние 25 лет количество случаев значительно увеличилось, особенно среди женщин в возрасте от 25 до 44 лет. Ожирение традиционно считалось основным фактором риска.

Однако анализ данных более чем 129 тысяч женщин показал, что даже при «здоровом» индексе массы тела женщины с высокой генетической предрасположенностью заболевают в два раза чаще. Особенно высок риск у тех, у кого сочетаются неблагоприятный генетический профиль и ожирение.

В этом случае вероятность развития заболевания возрастает почти в пять раз. При этом исследователи подчёркивают, что генетический риск и масса тела действуют независимо друг от друга.

По мнению авторов исследования, эти данные могут изменить подход к скринингу. До сих пор генетическое тестирование применялось в основном при редких наследственных синдромах.

Новые результаты показывают, что учитывать генетическую предрасположенность стоит гораздо шире — в том числе у женщин с нормальным весом, которые ранее не считались группой повышенного риска.

Результаты исследования опубликованы в журнале Pharmacological Reports (PR). В эксперименте участвовали десять человек с хронической усталостью, среди них были пациенты после лечения рака, а также люди с фибромиалгией, волчанкой и синдромом хронической усталости.

Участники получили сначала однократную низкую дозу кетамина, а через две недели — седативный препарат мидазолам, который использовался в качестве активного сравнения. Уже через три дня после введения кетамина показатели усталости снизились в среднем на 21 процент, а максимальный эффект наблюдался через сутки — уменьшение симптомов достигало почти 39 процентов.

Кетамин лишь незначительно превзошёл препарат сравнения, однако исследователи считают даже такой результат значимым. Кетамин лишь незначительно превзошёл препарат сравнения, но исследователи считают даже такой результат важным, поскольку хроническая усталость — это состояние, которое трудно объяснить и сложно лечить, оно не проходит даже после отдыха.

По разным оценкам, от хронической усталости страдают миллионы людей, особенно пациенты с онкологическими и аутоиммунными заболеваниями. Авторы подчёркивают, что это предварительные данные, поскольку исследование было небольшим, а набор участников ограничен.

Однако учёные уже готовятся к более масштабному клиническому испытанию.

К такому выводу пришли авторы метаанализа, который объединил данные десяти исследований с участием 1073 человек. Результаты опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition.

Средиземноморский рацион был связан с умеренным улучшением показателя скорости клубочковой фильтрации (eGFR) — ключевого маркера функции почек. Особенно заметный эффект наблюдался у пациентов с лёгкой и умеренной стадией заболевания.

При этом диета не вызывала повышения уровня калия или фосфора в крови — показателей, которые особенно важны при ХБП. Исследователи уделили особое внимание качеству оливкового масла — важного компонента рациона.

Выяснилось, что снижение уровня воспалительного маркера C-реактивного белка было выражено именно в тех работах, где использовалось оливковое масло с высоким содержанием фенольных соединений. Эти природные антиоксиданты, по мнению авторов, могут обеспечивать дополнительный противовоспалительный эффект.

Средиземноморская диета также способствовала улучшению состава тела и снижению уровня мочевины в крови, но не оказала значимого влияния на артериальное давление и липидный профиль. Авторы считают, что сочетание общего рациона и качественного оливкового масла может играть защитную роль на ранних стадиях заболевания почек.