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 69 процентах образцов фолликулярной жидкости женщин и в 55 процентах образцов спермы мужчин найдены частицы пластика. Среди обнаруженных полимеров — политетрафторэтилен, полипропилен и полиэтилентерефталат.

Хотя исследование не даёт оценки прямого влияния микропластика на фертильность, ранее было доказано, что его накопление в тканях способно вызывать воспаления, окислительный стресс и гормональные сбои. Все образцы были собраны и обработаны с учётом мер по предотвращению загрязнения.

Учёные намерены продолжить работу с более обширной выборкой и исследовать возможную связь между степенью загрязнения и качеством сперматозоидов и яйцеклеток. Стоит отметить, что даже самые современные очистные сооружения не могут полностью задерживать микропластик.

По информации учёных, мельчайшие частицы пластика попадают в природу через сточные воды и несут с собой опасные химические вещества.

Химики из Калифорнийского университета в Фуллертоне, опубликовавшие результаты своего исследования в журнале Atmosphere, пришли к такому выводу. В ходе работы учёные зафиксировали резкое увеличение содержания бария, хрома, меди, стронция и свинца — типичных компонентов пиротехнических смесей.

Анализ проб воздуха показал, что во время массовых запусков фейерверков концентрации этих металлов достигают высоких значений, зарегистрированных в мире. Особенно высокие пики фиксируются в ночные часы.

Вдыхаемые частицы могут оседать в лёгких и вызывать воспалительные процессы, окислительный стресс и другие нарушения. С 2020 года исследователи собирают данные, используя чувствительные сенсоры на крышах зданий, которые улавливают частицы, оседающие после салютов.

Учёные подчёркивают, что понимание механизмов воздействия пиротехники на атмосферу может помочь в будущем смягчить вред и разработать более экологичные альтернативы массовым салютам. Ранее стало известно, что загрязнение воздуха влияет не только на органы дыхания, но и на обмен веществ.

Исследования связывают длительное воздействие оксидов азота с хроническим воспалением и нарушением гормонального баланса, особенно в детском возрасте.

Пациенты начали различать звуки уже через месяц после инъекции, а через полгода уровень слышимости улучшился с 106 до 52 децибел, как сообщается в журнале Nature Medicine. В исследовании приняли участие 10 человек в возрасте от 1 до 24 лет, у всех была обнаружена редкая генетическая мутация в гене OTOF.

Эта мутация нарушает выработку белка, который отвечает за передачу звукового сигнала от уха к мозгу. Учёные использовали модифицированный вирус, чтобы доставить рабочую копию гена прямо во внутреннее ухо.

Терапия оказалась наиболее эффективной для детей: семилетняя девочка полностью восстановила слух и через 4 месяца начала свободно разговаривать. Взрослые также продемонстрировали устойчивое улучшение.

Побочные эффекты были минимальными, серьёзных осложнений не зафиксировано. Учёные планируют продолжить исследования и разработать методы лечения нарушений слуха, связанных с другими генами, такими как GJB2 и TMC1.

Ранее было доказано, что потеря слуха и нарушения сна тесно взаимосвязаны не только статистически, но и биологически. Оказалось, что плохой сон может ускорять снижение слуха, а тугоухость, в свою очередь, нарушает сон, усиливая воспаления и стресс.

В статье, опубликованной в журнале Radiology, говорится о том, что рост концентрации мелких частиц (PM2.5) в атмосфере связан с усилением диффузного фиброза миокарда — процесса, при котором сердечная мышца замещается рубцовой тканью.

Учёные проанализировали данные почти 700 пациентов, среди которых были как люди с дилатационной кардиомиопатией, так и здоровые. Уровень фиброза оценивался по специальной МРТ-карте сердца (native T1), а степень загрязнения — по данным ближайших станций мониторинга.

Результаты показали, что даже незначительное увеличение загрязнения (на 1 мкг/м³ в течение года) существенно повышает уровень фиброза, особенно у женщин, курильщиков и людей с гипертонией. Авторы исследования предупреждают, что фиброз миокарда делает сердце менее эластичным и увеличивает риск сердечной недостаточности.

Это означает, что воздух, которым мы дышим ежедневно, может постепенно и незаметно разрушать сердце, даже если оно считается здоровым. Ранее учёные также изучали связь между психотропными препаратами и риском сердечных осложнений.

Некоторые исследования показали, что антидепрессанты могут влиять на электрическую активность сердца, в частности, удлинять интервал QT, что повышает вероятность аритмий.