• 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

Улучши качество сна при диабете
Китайские учёные наблюдали почти за 1900 взрослыми с сахарным диабетом 2-го типа более трёх лет и пришли к выводу, что плохой ночной сон и длительный дневной сон могут значительно увеличивать риск развития жировой болезни печени.

Результаты исследования опубликованы в журнале Diabetology & Metabolic Syndrome (DMS). Учёные сравнили режим сна участников с частотой развития метаболически ассоциированной жировой болезни печени (MASLD) и выяснили, что нарушения ночного сна повышают риск заболевания в 1,6–2,3 раза.

Сочетание плохого ночного сна с долгим дневным отдыхом оказалось особенно опасным — в этом случае вероятность развития болезни была выше более чем в 3,5 раза по сравнению с теми, кто хорошо спал ночью и дремал днём менее 30 минут. Даже у людей с хорошим ночным сном привычка спать днём дольше получаса была связана с повышенным риском заболевания печени.

Авторы исследования считают, что особенности сна могут стать важным фактором при оценке риска и помочь выявлять людей, которым требуется профилактика. Учёные полагают, что улучшение качества ночного сна и сокращение продолжительности дневного отдыха могут снизить риск жировой болезни печени у пациентов с диабетом 2-го типа.

Ранее было установлено, что регулярные силовые тренировки в среднем возрасте уменьшают вероятность развития диабета 2-го типа.

Лента ру

NASA спасает телескоп Swift
NASA планирует спасти космический телескоп Neil Gehrels Swift от падения на Землю с помощью обслуживающего робота.

Космическая корпорация надеется, что это позволит сохранить обсерваторию в рабочем состоянии ещё некоторое время. Миссия может стартовать уже в этот вторник, 30 июня.

В случае успеха космический телескоп «Хаббл» также может стать одной из следующих целей для продления срока службы. Генеральный директор компании Katalyst Space, которая была нанята для выполнения миссии, заявил Associated Press, что это первый американский космический робот, который выполнил подобную задачу.

Миссия имеет высокий уровень риска и обещает значительную награду. Телескоп Swift, запущенный в 2004 году, способен получать изображения в видимом, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах.

Он создал изображение соседней галактики Андромеды с самым высоким разрешением в ультрафиолетовом диапазоне. Однако в последние годы обсерватория быстро приходит в упадок из-за сопротивления атмосферы и отсутствия двигательных установок.

Из-за недавних периодов интенсивной солнечной активности Swift падает быстрее, чем ожидалось. Теперь его необходимо вывести на более стабильную орбиту.

NASA заключило контракт с компанией на сумму около 30 миллионов долларов. Целью станет захват космического телескопа и подъём его в течение нескольких месяцев.

У компании было менее одного года на проектирование, постройку, испытания и запуск космического аппарата. Команда Центра космических полётов внесла изменения в работу телескопа, чтобы он находился на высоте не менее 300 километров над поверхностью Земли, что даст ему наилучшие шансы на «выживаемость».

Падение телескопа на Землю не приведёт к катастрофическим последствиям, поскольку спутники часто падают на Землю, но NASA рассматривает это как проверку будущего потенциала космических исследований.

Московский комсомолец

Курение влияет на иммунную систему и сосуды
Учёные из Университета Оклахомы обнаружили, что курение вызывает ранее неизвестную реакцию иммунной системы.

Она ускоряет образование бляшек в артериях и увеличивает риск инфаркта и инсульта. Результаты исследования опубликованы в журнале Circulation Research (CR).

В экспериментах на мышах исследователи выяснили: сигаретный дым активирует нейтрофилы — клетки иммунной системы, которые первыми реагируют на инфекции. После контакта с дымом их количество резко возрастает, они попадают в кровеносные сосуды и взаимодействуют с макрофагами.

В результате этого процесса нейтрофилы погибают, выделяя белки, которые нарушают работу макрофагов. Из-за этого организм хуже очищает сосуды от погибших клеток и «плохого» холестерина, что способствует образованию атеросклеротических бляшек.

Неожиданно учёные обнаружили: подобная воспалительная реакция возникала даже тогда, когда химические вещества из сигаретного дыма попадали в организм не через лёгкие, а другим путём. Это говорит о том, что токсичные соединения способны напрямую воздействовать на иммунные клетки после всасывания в кровь.

Авторы считают, что открытие поможет лучше понять, почему курение так сильно повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний. В будущем это может привести к созданию новых методов лечения, которые будут направлены не только на снижение уровня холестерина, но и на подавление хронического воспаления в сосудах.

Лента ру

Нейросеть
Создают национальный эталон генетической информации
В России начали реализовывать масштабный проект по созданию национального эталона генетической информации.

Этот шаг призван заменить зарубежные базы данных, которые ранее использовались в отечественной медицине при анализе ДНК пациентов. До недавнего времени врачи ориентировались на так называемый «генетический паспорт», составленный на основе популяционных данных американцев и британцев.

Однако такая практика имела существенный недостаток: генетические маркеры заболеваний и предрасположенностей могут значительно отличаться у представителей разных этносов. Использование чужого эталона снижало точность диагностики для россиян и могло приводить к неверным интерпретациям результатов анализов.

Теперь переход на собственную базу данных ДНК является ключевым шагом к повышению качества отечественной медицины. Национальный стандарт позволит врачам проводить генетическую диагностику с гораздо большей точностью, учитывая уникальные особенности генофонда населения России.

Это повысит эффективность выявления наследственных рисков и персонализированного подбора терапии.

Московский комсомолец