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.

Исследователи изучили данные из 156 стран за период с 2000 по 2022 год и пришли к такому выводу. Результаты их работы опубликованы в журнале The Lancet Global Health.

Учёные установили, что каждый дополнительный месяц с температурой выше 27,8 градуса приводит к росту доли физически неактивных людей примерно на 1,4. Этот эффект особенно заметен в странах с низким и средним уровнем дохода, где жара сильнее ограничивает возможности для занятий спортом и повседневной активности.

По прогнозам, к 2050 году уровень физической неактивности продолжит расти, особенно в тропических регионах. Это может стать причиной дополнительных сотен тысяч смертей ежегодно и привести к значительным экономическим потерям из-за снижения продуктивности и увеличения нагрузки на системы здравоохранения.

Авторы исследования подчёркивают, что проблема требует новых решений. Необходимо адаптировать города к жаре, создавать доступные кондиционируемые спортивные пространства и информировать население о рисках.

В противном случае изменение климата может стать не только экологической, но и серьёзной угрозой для глобального здоровья. Ранее учёные выяснили, что препарат метформин может ослаблять пользу физических упражнений.

В исследовании рассматривалось влияние веществ из шелковицы на кишечную микрофлору, воспалительные процессы и обмен веществ в печени. Статья опубликована в журнале Frontiers in Nutrition.

В ходе эксперимента на мышах с повышенным риском атеросклероза добавки с антоцианами шелковицы способствовали снижению уровня «плохого» холестерина и воспалительного маркера интерлейкина-1β. Кроме того, повышался уровень антиоксидантного фермента глутатионпероксидазы.

При этом менялся состав кишечной микрофлоры: увеличивалось количество бактерий, которые ассоциируются с более благоприятным метаболическим профилем, и уменьшалось число микроорганизмов, ранее связываемых с воспалением. Также в печени животных менялся уровень важных метаболитов.

Например, после приёма антоцианов снижались показатели АТФ и некоторых соединений, связанных с воспалительным ответом, а уровень глутамина, наоборот, повышался. Авторы считают, что именно за счёт таких изменений в обмене веществ и работе микробиоты шелковица может ослаблять факторы риска, которые связаны с атеросклерозом.

Исследователи подчёркивают, что работа проведена на животных, поэтому напрямую переносить результаты на человека пока рано. Однако данные указывают на то, что антоцианы шелковицы могут быть перспективным природным инструментом для снижения воспаления и коррекции нарушений обмена веществ.

Ранее стало известно, что дикая черника улучшает здоровье кишечника и сердечно-сосудистой системы.

В American Journal of Epidemiology (AJE) опубликованы результаты исследования, в котором анализировалась связь между финансовым благополучием и состоянием памяти у людей старше 50 лет. В работе использовались данные о 7 676 участниках, за которыми наблюдали на протяжении десяти лет.

Оказалось, что ухудшение финансового положения связано с более низкими показателями памяти и более быстрым когнитивным спадом. Люди, у которых заметно ухудшилось финансовое положение, демонстрировали скорость снижения памяти, соответствующую примерно дополнительным пяти месяцам старения в год.

Исследователи подчёркивают, что влияние оказывают не только уровень дохода, но и общий финансовый стресс: трудности с оплатой счетов, нехватка ресурсов и постоянное напряжение. Эти факторы могут перегружать когнитивные ресурсы, ограничивать доступ к медицинской помощи и снижать социальную активность.

Авторы исследования делают вывод, что поддержка финансового благополучия в среднем и пожилом возрасте может играть важную роль в сохранении когнитивного здоровья и снижении риска деменции. Ранее стало известно, что соблюдение диеты MIND замедляет возрастные изменения в мозге.

Для этого достаточно взять простой мазок из носа. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications (Nat Com).

Метод основан на анализе клеток из верхних отделов носа, где находятся обонятельные нейроны, напрямую связанные с мозгом. Учёные изучили активность тысяч генов в этих клетках и обнаружили характерные изменения, которые отличают людей с ранними признаками болезни Альцгеймера от здоровых.

В исследовании приняли участие 22 человека. Новый тест смог различить ранние и клинические стадии заболевания примерно в 81% случаев, включая тех, у кого ещё не было заметных когнитивных нарушений.

Процедура занимает всего несколько минут и проводится амбулаторно. Исследователи отмечают, что ключевое преимущество метода — возможность изучать «живые» нервные клетки.

Большинство существующих данных о болезни Альцгеймера получено из посмертных исследований. Новый метод открывает новые возможности не только для ранней диагностики, но и для оценки эффективности лечения на ранних этапах заболевания.