• 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

Нейросеть
Препараты побеждают анемию и опухоли
Учёные из Университета Оулу и Университета Восточной Финляндии выяснили, что препараты для лечения анемии у пациентов с хроническими заболеваниями почек могут оказывать противоопухолевое действие.

Результаты исследования опубликованы в журнале Redox Biology (RB). Препараты относятся к классу HIF-PHI и стимулируют образование эритроцитов, помогая организму справляться с нехваткой кислорода.

В ходе экспериментов исследователи обнаружили, что эти лекарства не только борются с анемией, но и замедляют рост клеток, а также препятствуют образованию новых кровеносных сосудов, которые необходимы опухолям для развития. Учёных особенно удивило, что этот эффект сохранялся даже при отсутствии белков, через которые препараты, как считалось ранее, должны были действовать.

Это говорит о существовании ранее неизвестных механизмов влияния лекарств на клеточный метаболизм и рост тканей. Авторы исследования подчёркивают, что открытие может иметь большое значение для онкологии.

У многих пациентов с раком одновременно наблюдается анемия, вызванная самой опухолью или химиотерапией. Если дальнейшие исследования подтвердят результаты, то один препарат сможет одновременно корректировать анемию и подавлять развитие опухоли.

Ранее учёные выяснили, что поддержание нормального веса и физическая активность снижают риск смерти от рака.

Лента ру

Терапия уменьшает возрастное воспаление мозга
В научном журнале Journal of Extracellular Vesicles (JEV) были опубликованы результаты исследования, согласно которым экспериментальная терапия с использованием внеклеточных везикул, полученных из человеческих нейральных стволовых клеток, может уменьшать возрастное воспаление мозга и улучшать память.

С возрастом в мозге возникает хроническое слабовыраженное воспаление, которое ассоциируется с ухудшением памяти и снижением когнитивных способностей. Учёные решили проверить, сможет ли назальное введение внеклеточных везикул — микроскопических частиц, содержащих терапевтические молекулы, — замедлить эти процессы.

Пожилым мышам ввели две дозы препарата через нос. После лечения в гиппокампе — области мозга, отвечающей за память и обучение, — снизились признаки воспаления и окислительного стресса.

У животных также уменьшилась активность молекулярных путей, которые считаются ключевыми факторами возрастных изменений мозга. Одновременно повысилась активность генов, связанных с энергетическим обменом и защитой нервных клеток.

Анализ показал, что микроРНК, содержащиеся во внеклеточных везикулах, подавляют механизмы, запускающие хроническое воспаление. Кроме того, исследователи зафиксировали перестройку работы иммунных клеток мозга — микроглии, которая стала менее склонной поддерживать воспалительные процессы.

Эти изменения сопровождались улучшением памяти и когнитивных функций у животных. Авторы исследования считают, что такая терапия может стать перспективным способом борьбы с возрастным снижением работы мозга.

Лента ру

Улучшай обмен веществ с куркумином и льняным маслом
Учёные из Тайбэйского медицинского университета выяснили, что сочетание куркумина и льняного масла может способствовать улучшению жирового обмена и снижению накопления жира в печени при рационе с высоким содержанием жиров и холестерина.

Исследование опубликовано в журнале Nutrients. Эксперимент проводился на сирийских хомяках, которых в течение восьми недель кормили пищей с высоким содержанием жиров и холестерина.

Часть животных дополнительно получала смесь куркумина и льняного масла в низкой или высокой дозе. У животных, получавших добавку, снизились уровни триглицеридов, общего холестерина и «плохого» холестерина LDL в крови.

Также у них уменьшилось накопление триглицеридов и холестерина в печени. Наиболее заметный эффект наблюдался в группе с высокой дозой смеси.

Исследователи установили, что добавка усиливала выведение жиров и холестерина с калом, а также меняла липидный профиль крови и печени. По мнению авторов, льняное масло могло улучшать усвоение жирорастворимого куркумина и одновременно дополнять его действие за счёт омега-3 жирных кислот.

Учёные подчёркивают, что результаты получены на животных, поэтому переносить их напрямую на людей нельзя. Однако работа показывает, что комбинация куркумина и льняного масла может быть перспективной пищевой стратегией для поддержки печени и контроля нарушений жирового обмена.

Ранее стало известно, что куркумин снижает повреждение сердца и нарушения ритма при тепловом ударе.

Лента ру

Нейросеть
Ожирение способствует развитию агрессивного рака молочной железы
Учёные из Университета Оклахомы выяснили, что ожирение может не только увеличивать риск развития рака молочной железы, но и способствовать его переходу в более опасную, инвазивную форму.

Результаты исследования опубликованы в журнале The American Journal of Pathology (AJP). Исследователи изучили процесс превращения ранних форм рака молочной железы в инвазивные опухоли.

У женщин без ожирения этот процесс сопровождался быстрым делением раковых клеток и их способностью проникать в соседние ткани. У пациенток с ожирением учёные обнаружили другой механизм развития заболевания.

При ожирении вокруг опухоли формируется более воспалённая среда. В ткани активно привлекаются иммунные клетки, которые вместо борьбы с раком помогают ему расти.

Опухолевые клетки лучше справляются со стрессом и изменяют обмен веществ так, чтобы получать больше энергии для дальнейшего развития. Авторы исследования также обнаружили, что в процесс вовлекаются не только сами раковые клетки, но и окружающие их ткани.

Такое взаимодействие создаёт благоприятные условия для превращения неинвазивной опухоли в агрессивную форму рака. Кроме того, у женщин с ожирением был выявлен повышенный уровень фермента SULF2, который может играть важную роль в прогрессировании заболевания.

Ранее учёные выяснили, что томатно-соевый сок снижает воспаление у людей с ожирением.

Лента ру

Другие новости