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.

Учёные доказали, что комплекс веществ, содержащихся в томатах, влияет на основные процессы, которые лежат в основе заболевания. В эксперименте использовались клетки печени человека, на которые воздействовали специальной томатной добавкой, обогащённой антиоксидантами.

Исследования показали, что добавка снижает уровень жиров, которые накапливаются в печени, включая триглицериды и эфиры холестерина. Кроме того, уменьшилось содержание других липидов, которые связаны с повреждением клеток и развитием воспаления.

Также добавка подавляла активность сигнальных молекул, которые участвуют в прогрессировании болезни. Это белки, связанные с воспалением, гибелью клеток и развитием фиброза — процессов, которые могут привести к циррозу и раку печени.

Это говорит о том, что эффект от томатов может быть не только метаболическим, но и противовоспалительным. Авторы исследования подчёркивают, что важную роль играет не один компонент, а сочетание веществ, таких как ликопин, полифенолы и другие антиоксиданты.

В комплексе они действуют эффективнее, чем по отдельности, воздействуя на несколько механизмов болезни одновременно. Учёные отмечают, что такие добавки могут дополнить здоровое питание, например, средиземноморскую диету, но требуют подтверждения в клинических испытаниях на людях.

Ранее было установлено, что брокколи, цветная капуста и рукола снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Эта работа опубликована в журнале Frontiers in Neurology (FN). Роботизированная терапия представляет собой реабилитацию с применением специальных устройств, которые помогают пациентам многократно выполнять правильные движения и ускоряют восстановление функций.

Учёные изучали состояние людей с гемиплегией — параличом одной стороны тела после инсульта. Выяснилось, что комбинированная терапия эффективнее стандартных подходов улучшает двигательную функцию рук и ног, а также способность к повседневной активности.

Особенно заметный прогресс наблюдался по шкалам, оценивающим восстановление движений и уровень самостоятельности в быту. Наиболее выраженный положительный эффект был отмечен у пациентов с более серьёзными исходными нарушениями движений рук.

Авторы предполагают, что роботизированная терапия обеспечивает интенсивные и повторяющиеся тренировки, а иглоукалывание может дополнительно воздействовать на нервную систему и усиливать восстановительные процессы. Исследователи подчёркивают благоприятный профиль безопасности такого подхода.

Однако они отмечают, что для окончательных выводов необходимы более масштабные и качественные исследования, а также данные о долгосрочных результатах лечения.

Эти вещества могут оказывать воздействие на воспалительные процессы, окислительный стресс, функционирование иммунной системы и механизмы уничтожения опухолевых клеток. Куркумин, основной активный компонент куркумы, может влиять на сигнальные пути, связанные с ростом и делением клеток, а также на эпигенетические механизмы, регулирующие активность генов без изменения ДНК.

Особое внимание в работе уделено проблеме низкой биодоступности куркумина. Это вещество плохо растворяется в воде, быстро разрушается и слабо всасывается в кишечнике.

В связи с этим учёные активно разрабатывают новые формы доставки куркумина, такие как наночастицы, липосомы, эмульсии и белково-полисахаридные капсулы, которые могут значительно повысить его устойчивость и усвоение. Авторы обзора подчёркивают, что куркума остаётся перспективным функциональным продуктом для профилактики и вспомогательной терапии онкологических заболеваний.

Ранее учёные выяснили, что биоактивные компоненты шафрана оказывают положительное влияние на настроение, воздействуя на мозг.

Эта зона отвечает за регуляцию дыхания и, как выяснилось, способна оказывать влияние на состояние сосудов. Соответствующие выводы опубликованы в журнале Circulation Research (CR).

В ходе экспериментов на животных учёные продемонстрировали, что активация данной области приводит к сужению сосудов и повышению артериального давления. При подавлении её работы показатели возвращались к норме.

Предполагается, что через этот механизм изменения в дыхании могут активировать реакцию нервной системы, которая повышает давление. Авторы исследования подчёркивают, что данное открытие способствует пониманию причин, по которым у людей с нарушениями дыхания, например, при апноэ сна, чаще развивается гипертония.

В условиях недостатка кислорода этот участок мозга может активироваться и усиливать патологические процессы. Учёные также предложили возможный метод лечения — воздействие на специальные рецепторы в области шеи, которые могут косвенно регулировать активность этой зоны.

Однако результаты пока получены только на животных, и их необходимо подтвердить в исследованиях с участием людей. Ранее сообщалось, что свекольный и грейпфрутовый соки способствуют снижению артериального давления.