• 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

Ламотриджин уменьшает частоту ауры при мигрени
Учёные из Лундского университета в Швеции выяснили, что противоэпилептический препарат ламотриджин способен существенно сокращать частоту ауры при мигрени.

Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Neurology (FN). В эксперименте приняли участие 81 человек, страдающий от частых или особенно тяжёлых мигренозных аур.

Эти состояния могут проявляться в виде нарушений зрения, временной слепоты, онемения, проблем с равновесием и речью. После лечения ламотриджином количество дней с аурой уменьшилось в среднем с 6,9 до 1,4 дня в месяц, то есть примерно на 80 процентов.

У 85 процентов пациентов, у которых аура была основным симптомом мигрени, её частота снизилась как минимум вдвое. Ламотриджин чаще всего используется для лечения эпилепсии и биполярного расстройства.

Он уменьшает чрезмерную возбудимость нервных клеток, влияя на их электрическую активность и снижая высвобождение глутамата. Предполагается, что благодаря этому препарат может предотвращать процессы в коре мозга, которые вызывают мигренозную ауру.

Ранее исследователи установили, что следование средиземноморской диете уменьшает риск возникновения хронической мигрени.

Лента ру

Жирная пища активирует распространение рака
Учёные из Массачусетского технологического института выяснили, что пища с высоким содержанием жиров может активизировать в раковых клетках механизм, который способствует их распространению из кишечника в другие органы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science. В основе этого механизма — белок YAP1, который в норме участвует в восстановлении кишечника после повреждений.

Однако раковые клетки могут использовать эту способность для своего роста и распространения. Эксперименты на мышах показали, что жирная пища усиливает активность YAP1.

Такой рацион приводит к повышению образования особых жировых молекул — церамидов, которые помогают активировать YAP1. В результате опухолевые клетки легче покидают первоначальную опухоль и образуют метастазы.

При раке кишечника они чаще всего появляются в печени. Когда учёные блокировали YAP1 или образование церамидов, количество метастазов в печени у мышей заметно снижалось.

Анализ данных людей с колоректальным раком показал похожую картину: YAP1 был активнее в метастатических клетках, а высокая активность связанных с ним генов была связана с более низкой выживаемостью. Исследователи планируют разработать препараты, которые смогут блокировать образование церамидов и тем самым мешать раковым клеткам распространяться по организму.

Ранее учёные выяснили, что увеличение порции ультрапереработанных продуктов может повышать риск рака и диабета.

Лента ру

Ухудшает питание сетчатки жирное питание
Исследования, опубликованные в журнале Frontiers in Physiology (FP), показали, что регулярное употребление пищи с высоким содержанием жиров может нарушить работу сосудов сетчатки, что представляет угрозу для здоровья глаз.

В ходе эксперимента мышей кормили жирной пищей в течение 18 недель. В результате сосуды их сетчатки стали хуже расширяться и менее чувствительными к изменениям давления по сравнению с мышами, которые питались обычным кормом.

Это имеет большое значение, так как сосуды обеспечивают сетчатку кислородом и питательными веществами. Если их работа нарушена, это может ухудшить кровоснабжение и со временем привести к повреждению клеток сетчатки.

Кроме того, у мышей, которых кормили жирной пищей, усилился окислительный стресс в тканях глаза. Также у животных повысилась активность веществ, связанных с воспалением и недостатком кислорода.

Учёные пришли к выводу, что длительное употребление пищи с высоким содержанием жиров может негативно влиять на сосудистую систему сетчатки. Однако авторы исследования подчёркивают, что эксперимент проводился только на мышах.

Ранее стало известно, что дефицит витамина D может привести к изменениям в мелких сосудах сетчатки.

Лента ру

Ускорь мозг нагрузкой на кости
Учёные провели исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Nature Neuroscience (NN).

Они обнаружили, что механическая нагрузка на кости ног может ускорить восстановление мозга после травм и инсульта. Для этого учёные ритмично сдавливали большеберцовую кость, имитируя механическую нагрузку.

В результате такой стимуляции у животных с черепно-мозговой травмой и инсультом улучшились двигательные и когнитивные функции, повысилась выживаемость. В мозге животных уменьшилась гибель нейронов и хроническое воспаление, одновременно усилилось восстановление нервных клеток.

Исследователи выяснили, что ключевую роль в этом процессе играет белок PIEZO1 в клетках костной ткани. Когда его отключали, положительный эффект нагрузки исчезал.

Механическое воздействие заставляло клетки костей выделять в кровь ряд веществ, среди которых были белки, участвующие в защите нервных клеток. Кроме того, повышался уровень BDNF и дофамина.

Перенос сыворотки крови от животных, получавших такую нагрузку, также оказывал защитное действие. Авторы исследования считают, что результаты указывают на существование своеобразной связи между костями и мозгом: механическая нагрузка на костную ткань может запускать процессы, способствующие восстановлению мозга.

Ранее учёные выяснили, что пересадка нервных клеток помогает восстановить ткань мозга после инсульта.

Лента ру

Другие новости