• 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

Зелёный чай защищает мозг при ожирении
Учёные, опубликовавшие результаты своего исследования в журнале npj Science of Food, выяснили, что регулярное употребление зелёного чая может защищать мозг от повреждений, которые связаны с ожирением.

Они проанализировали данные британского биобанка UK Biobank и обнаружили, что у людей с ожирением, которые часто пьют зелёный чай, объём гиппокампа — области мозга, отвечающей за память и обучение — больше. Эксперимент на мышах с ожирением, вызванным высокожировой диетой, подтвердил эти выводы.

Оказалось, что эпигаллокатехин-3-галлат (EGCG), основной компонент зелёного чая, снижает массу тела, уменьшает воспаление, повышает чувствительность к инсулину и препятствует уменьшению объёма гиппокампа. У животных также улучшились память и когнитивные функции.

Авторы исследования выяснили, что EGCG защищает нервные клетки несколькими механизмами: подавляет воспалительные процессы, восстанавливает передачу сигналов инсулина в мозге и активирует аутофагию — естественную систему очищения клеток от повреждённых компонентов. Исследователи считают, что полученные результаты позволяют рассматривать чай как средство профилактики когнитивных нарушений у людей с ожирением.

Ранее учёные выяснили, что регулярное употребление чая может снижать риск развития гипертонии.

Лента ру

Исследователи находят альтернативу антибиотикам
Учёные выяснили, что комбинация омега-3 и низких доз аспирина может заменить антибиотики при лечении тяжёлого пародонтита.

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Periodontology (JP). В эксперименте участвовали 109 пациентов с тяжёлой формой пародонтита — хронического заболевания, разрушающего ткани, удерживающие зубы.

Без лечения оно может привести к потере костной ткани и зубов. Всем участникам провели стандартную профессиональную чистку, а затем разделили на четыре группы.

Первой группе назначили антибиотики, второй — омега-3 и низкие дозы аспирина, третьей — обе схемы одновременно, а контрольной — плацебо. Через год лечения клиническую цель достигли 58 процентов пациентов, принимавших антибиотики, и 57,7 процента участников, получавших омега-3 с аспирином.

В группе плацебо этот показатель составил 23,1 процента. Сочетание антибиотиков с омега-3 не дало дополнительных преимуществ.

Авторы считают, что такой подход может стать перспективной альтернативой для пациентов, которым противопоказаны антибиотики, например, из-за аллергии или непереносимости препаратов. Кроме того, это позволит сократить применение антибиотиков и снизить риск развития устойчивости бактерий к ним.

Лента ру

Микропластик влияет на здоровье печени
Микропластик, который содержится в обычной пищевой упаковке, может привести к развитию жировой болезни печени, особенно у тех, кто часто ест высококалорийную пищу, например, бургеры и газировку.

К такому выводу пришли учёные, опубликовавшие свою работу в журнале Science Advances. Они изучили влияние полиэтилена — наиболее распространённого вида пластика, который используется для упаковки продуктов, пищевой плёнки, контейнеров и стаканчиков для напитков.

Выяснилось, что полиэтилен сам по себе усиливает признаки жировой болезни печени, а при сочетании с рационом, богатым жирами, фруктозой и холестерином, значительно ускоряет развитие заболевания. Авторы исследования обнаружили, что полиэтилен нарушает естественные механизмы защиты и восстановления печени.

С помощью технологии пространственной транскриптомики они выяснили, что микропластик активирует белок PPAR-α, который регулирует обмен жиров, и влияет на ген ANXA2, который участвует в восстановлении тканей. Это первое исследование, которое показало связь именно полиэтилена с развитием жировой болезни печени.

Учёные планируют продолжить работу и выяснить, может ли этот вид микропластика ускорять переход заболевания в более тяжёлые формы, включая фиброз печени. Ранее исследователи обнаружили, что синигрин из крестоцветных овощей замедляет развитие жировой болезни печени.

Лента ру

Экстракт голубой куркумы защищает клетки хряща
Учёные опубликовали в журнале Food & Function (F&F) результаты исследования, согласно которым экстракт голубой курмы может защищать клетки суставного хряща от воспалительных процессов и повреждений.

В ходе исследования был изучен редкий вид куркумы Curcuma caesia, известный как голубая куркума. Оказалось, что корневища этого растения содержат полифенолы, такие как эпикатехин, ванилиновая кислота и другие соединения с антиоксидантными и противовоспалительными свойствами.

Примечательно, что после имитации процесса пищеварения около 58 процентов этих веществ сохранили свою биодоступность. Далее учёные обработали экстрактом клетки человеческого суставного хряща, которые предварительно были подвергнуты воздействию интерлейкина-1β — вещества, играющего ключевую роль в развитии остеоартрита.

Предварительная обработка экстрактом значительно уменьшила повреждение клеток, снизила выработку провоспалительного фактора TNF-α, защитила митохондрии и сохранила нормальную структуру хрящевых клеток. Эти эффекты наблюдались даже после искусственного переваривания экстракта.

Авторы исследования подчёркивают, что работа проводилась только на клеточных культурах, поэтому говорить о лечебном эффекте для людей пока рано. Однако результаты показывают, что голубая куркума может стать перспективным функциональным пищевым ингредиентом или основой для будущих средств профилактики остеоартрита после проведения исследований на животных и людях.

Ранее учёные выяснили, что вещества из куркумы влияют на гибель раковых клеток.

Лента ру

Другие новости