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.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Medicine, показало, что изменения в составе кишечных бактерий могут сохраняться в течение четырёх–восьми лет после лечения. Учёные из Уппсальского университета изучили данные 14 979 взрослых жителей Швеции и сопоставили их историю приёма антибиотиков с анализами кишечного микробиома.

Результаты показали, что даже через несколько лет после лечения состав кишечных бактерий всё ещё связан с тем, какие антибиотики человек принимал в прошлом. Один курс некоторых антибиотиков может оставлять долгосрочные изменения.

Наиболее заметный эффект наблюдался после применения клиндамицина, фторхинолонов и флуклоксациллина. В то же время распространённый антибиотик пенициллин V оказался связан лишь с относительно небольшими и кратковременными изменениями микробиома.

Авторы исследования подчёркивают, что антибиотики остаются важными и часто жизненно необходимыми препаратами. Однако новые данные показывают, что восстановление кишечной микрофлоры может занимать гораздо больше времени, чем предполагалось.

Этот фактор стоит учитывать при выборе лечения и дальнейшем изучении влияния антибиотиков на здоровье.

Результаты исследования опубликованы в журнале Food amp; Function (Famp;F). В ходе работы специалисты изучили действие нескольких природных соединений из куркумы и обнаружили, что именно BDMC обладает наиболее выраженным эффектом.

При постоянном воздействии этого вещества средняя продолжительность жизни червей увеличивалась примерно на 17,7 процента, а при начале приёма в середине жизни — до 24,2 процента. Кроме того, организмы лучше переносили тепловой стресс.

Соединение не только увеличивало продолжительность жизни, но и улучшало показатели «здорового старения». У животных наблюдалась более высокая подвижность, сохранялась способность к размножению, а также снижались признаки клеточного старения и накопление жиров.

Анализ механизмов показал, что ключевую роль может играть влияние вещества на сигнальные пути, связанные с рецептором эпидермального фактора роста (EGFR) — важной системой клеточной регуляции. Авторы исследования подчёркивают, что результаты получены на модельных организмах, однако они указывают на перспективность природных соединений из пищи как потенциальных компонентов для поддержания здорового долголетия.

Ранее учёные выяснили, что куркума, шафран и другие приправы снижают выраженность депрессии.

Однако исследования, опубликованные в журнале Frontiers in Immunology, показывают, что кровоточивость десен может быть связана с повышенным риском развития серьёзных системных заболеваний. Пародонтит, который возникает из-за бактериального налёта на зубах, сопровождается хроническим воспалением тканей, удерживающих зуб.

По оценкам учёных, этим заболеванием страдает примерно 35–50 процентов взрослых. Воспаление при пародонтите может выходить за пределы полости рта: бактерии и их продукты могут проникать в кровоток и вызывать системные воспалительные реакции.

Исследования показали, что пародонтит связан с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, болезней лёгких, ревматоидного артрита, хронической болезни почек и болезни Альцгеймера. Также отмечалась связь воспаления десен с инсультом, инфарктом и преждевременными родами.

Учёные предполагают, что ключевую роль играют хроническое воспаление, нарушение иммунной регуляции и распространение бактерий из полости рта по организму. Авторы подчёркивают, что пока не во всех случаях доказана прямая причинно-следственная связь, но накопленные данные показывают, что состояние десен может служить важным индикатором общего здоровья.

Поэтому регулярная гигиена полости рта и своевременное лечение заболеваний десен могут быть важной частью профилактики системных болезней. Ранее учёные выяснили, что природное соединение из кофейных зёрен снижает воспаление тканей десен.

Учёные изучили медицинские данные 73 483 пациентов, принимавших эти препараты, и сопоставили их с группой людей того же возраста, пола и индекса массы тела, которые препараты не использовали. Наблюдение длилось пять лет.

Выяснилось, что у людей, принимавших препараты, риск остеопороза был выше на 0,9 процента, подагры — на 0,8 процента, а остеомаляции — на 0,1 процента. Исследователи считают, что возможная причина — быстрая потеря веса, увеличивающая нагрузку на опорно-двигательную систему.

Резкое снижение массы тела также может повышать уровень мочевой кислоты, что способствует развитию подагры. Кроме того, уменьшение потребления пищи и некоторых питательных веществ, необходимых для здоровья костей, также может играть свою роль.

Авторы подчёркивают, что обнаруженная связь не доказывает прямую причинно-следственную зависимость, но она статистически значима и требует дальнейших исследований. Врачи должны более внимательно следить за состоянием костной ткани у пациентов, принимающих такие препараты, особенно если у них уже есть факторы риска заболеваний костей.

Ранее учёные выяснили, что средиземноморская диета снижает риск переломов костей.