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.

Средний возраст участников составлял 59 лет, за ними наблюдали примерно 11 лет, оценивая их рацион с помощью анкет. За время наблюдения деменция была диагностирована у более чем 21 тысячи человек.

Анализ показал, что важен не сам факт преобладания растительной пищи, а её качество. Люди, придерживавшиеся более качественной растительной диеты — с упором на цельнозерновые продукты, овощи, фрукты, орехи и бобовые — имели на 7 процентов более низкий риск деменции по сравнению с теми, чьё питание было менее сбалансированным.

Диета с большим количеством переработанных продуктов, сахара и рафинированных углеводов, даже если она оставалась растительной, была связана с повышением риска. Дополнительный анализ показал, что изменения рациона со временем также имеют значение.

Участники, которые переходили к менее качественной диете, демонстрировали рост риска деменции на 25 процентов, тогда как улучшение питания, напротив, снижало его. Авторы исследования подчёркивают, что полученные данные указывают на важность не только выбора растительной диеты, но и её качества для поддержания здоровья мозга.

Ранее учёные выяснили, что высокий уровень витамина D снижает проявления болезни Альцгеймера.

Результаты исследования опубликованы в журнале Medicine & Science in Sports & Exercise (MSSE). В эксперименте участвовали 58 взрослых с недавно диагностированным сахарным диабетом 2 типа.

В течение 26 недель учёные отслеживали физическую активность участников с помощью фитнес-браслетов и анализировали изменения уровня глюкозы и гликированного гемоглобина — ключевого показателя долгосрочного контроля сахара. Оказалось, что именно длительность занятий сильнее всего связана с улучшением показателей.

Ни интенсивность, ни тип тренировок — силовые или аэробные — сами по себе не оказывали значимого влияния. Особенно важную роль длительные тренировки играли в первые недели после начала программы.

По оценкам учёных, увеличение средней продолжительности занятия с 30 до 45 минут связано со снижением уровня гликированного гемоглобина примерно на 0,3 процента. Этот эффект может показаться небольшим, но при регулярных тренировках он способен существенно повлиять на общее состояние здоровья.

Авторы исследования подчёркивают, что результаты помогают упростить рекомендации для пациентов. Вместо сложных схем тренировок достаточно сосредоточиться на увеличении времени активности.

Формирование привычки к более длительным, но комфортным занятиям может стать одной из самых эффективных стратегий контроля уровня сахара.

К такому заключению пришли учёные, чья статья была опубликована в журнале Science Advances (SciAdv). Исследователи обнаружили новый механизм, который связывает лёгкие и мозг.

Оказалось, что под воздействием никотина определённые клетки лёгких начинают вырабатывать экзосомы — микроскопические частицы, переносящие биологически активные молекулы. Эти экзосомы влияют на обмен железа в нейронах, нарушая его баланс.

Этот процесс связан с развитием нейродегенеративных заболеваний, в том числе болезни Альцгеймера. В ходе эксперимента учёные использовали клетки лёгких, полученные из стволовых клеток человека.

После воздействия никотина они активно выделяли экзосомы, содержащие белки, которые регулируют транспорт железа. По словам авторов, это может запустить каскад изменений в мозге, включая окислительный стресс, нарушения работы митохондрий и гибель нервных клеток.

Ранее считалось, что связь между курением и деменцией объясняется в основном ухудшением кровоснабжения мозга. Однако новые данные указывают на дополнительный путь — через сигналы от лёгких, которые напрямую влияют на состояние нейронов.

Авторы подчёркивают, что их работа не доказывает прямую причинно-следственную связь, но помогает объяснить, почему интенсивное курение в среднем возрасте может значительно повысить риск деменции в будущем. Ранее стало известно, что злоупотребление алкоголем может привести к раннему снижению когнитивных функций.

Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Communications Medicine (CM). Учёные изучили электронные медицинские записи взрослых пациентов за почти 20 лет.

В анализ были включены как препараты, одобренные для лечения заболевания, так и часто применяемые средства: антидепрессанты, спазмолитики и противодиарейные препараты. Это позволило оценить долгосрочные последствия терапии, которые обычно не учитываются в клинических испытаниях.

Выяснилось, что длительное использование антидепрессантов связано с увеличением риска смерти примерно на 35 процентов. Противодиарейные средства, такие как лоперамид и дифеноксилат, показали ещё более выраженную связь — риск смерти у их пользователей был примерно в два раза выше.

Другие методы лечения, включая одобренные препараты и спазмолитики, такой связи не продемонстрировали. Авторы подчёркивают, что исследование выявляет статистическую связь, но не доказывает, что препараты напрямую приводят к смерти.

Повышенные риски могут быть связаны с общим состоянием пациентов, сопутствующими заболеваниями или осложнениями, например, сердечно-сосудистыми событиями и инсультами. Ранее учёные выяснили, что препараты из группы агонистов GLP-1 защищают от тяжёлых инфекций.