×
 

геном

Создан кристалл памяти, хранящий всю информацию о геноме человека

© Университет Саутгемптона

Весь геном человека — все 3 миллиарда пар оснований — был сохранён на крошечном 5D-кристалле памяти, рассчитанном на миллиарды лет. В теории, если люди вымрут, этот маленький чип может стать чертежом, который поможет виду вернуться — при условии, что кто-то, например искусственный интеллект, этим займётся.

Запись сделали учёные из английского Университета Саутгемптона, которые использовали сверхбыстрые лазеры для гравировки данных на кристалле ёмкостью 360 терабайт информации. Кристалл эквивалентен плавленому кварцу, одному из самых термически стойких материалов на Земле. Он способен выдержать заморозку, огонь, экстремальное давление, космическую радиацию и температуру до 1000 °C, при этом данные кодируются с использованием двух оптических измерений и трёх пространственных координат — отсюда и «5D».

Кристалл содержит ключ, который поможет будущим видам понять наш геном.
Кристалл содержит ключ, который поможет будущим видам понять наш геном.© NASA

Всё это означает, что кристалл запросто переживёт людей и другие виды. Что порадует биологов, эта технология также может записать геномы растений и животных, которые находятся на грани вымирания, чтобы восстановить их в будущем. Хотя в настоящий момент синтетически создать животных лишь с учётом генетической информации невозможно, записанные данные будут ждать своего часа сколько угодно лет.

Соляная пещера в Австрии, где хранится всё наследие человека, включая 5D-кристалл памяти.
Соляная пещера в Австрии, где хранится всё наследие человека, включая 5D-кристалл памяти.© Университет Саутгемптона

Кристалл памяти позволяет создать вечное хранилище геномной информации, а на тот случай, если он будет обнаружен другим разумом, — машиной или органическим видом, — учёные записали на нём визуальный ключ, объясняющий, как его использовать. Ключ показывает универсальные элементы (водород, кислород, углерод и азот); четыре основания ДНК (аденин, цитозин, гуанин и тимин) с их молекулярными структурами; их размещение в двойной спирали ДНК; и то, как гены располагаются в хромосоме. Сейчас кристалл хранится в капсуле времени, которая расположена в австрийской соляной пещере в Халльштатте.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Впервые извлечён полный геном древнего мамонта из Сибири

© Stockholm University

Международная команда учёных собрала наиболее полную 3D-реконструкцию генома шерстистого мамонта благодаря экземпляру, который умер 52 000 лет назад, но отлично сохранился. Этот подвиг удался, поскольку останки животного сразу же были подвергнуты естественной лиофилизации, то есть они высохли так, что ДНК застыло в стеклообразном состоянии.

Обычно мамонтов и других ископаемых животных ледникового периода вытаскивают из вечной мерзлоты в неплохом состоянии, однако их древняя ДНК распадается на мелкие фрагменты. Однако этот конкретный образец обнаружили в Сибири, где он лежал в пещере и прекрасно сохранился в вечной мерзлоте. Ткани мамонта были сухими, однако шерсть и другие мягкие ткани сохранились, поэтому исследователи взяли образец плоти за ухом животного и секвенировали его ДНК.

Сохранившаяся стопа мамонта в условиях вечной мерзлоты.
Сохранившаяся стопа мамонта в условиях вечной мерзлоты.© Love Dalen

По счастливой случайности сибирская погода благоволила этим останкам, поэтому сохранила их ядерную структуру в обезвоженном состоянии, быстро высушив тело животного после смерти. В результате учёные прочитали геном и составили его трёхмерную карту на основе метода Hi-C, который позволяет определить, как расположены сегменты ДНК.

Специалисты обнаружили, что у мамонта было 28 пар хромосом — столько же, сколько у азиатских и африканских слонов. Причём ген, ответственный за рост волос, у мамонтов оказался более активен, чем у современных слонов, что объясняет густую шерсть древних гигантов. Эта находка полностью затмевает предыдущие открытия в этой области, и потенциально новые генетические данные помогут воскресить мамонтов, чтобы вновь заселить ими тундру.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Найден папоротник, у которого геном в 50 раз больше, чем у человека

© Oriane Hidalgo

Геном человека настолько велик, что его ядро содержит 6 миллиардов пар оснований, или около двух метров ДНК. Однако один ничем не примечательный папоротник, который растёт лишь на нескольких островах Тихого океана, содержит 321 миллиард пар оснований. Если растянуть все эти буквы в линию, получится 105 метров генетического кода, — и это самый большой размер, известный генетикам на сегодняшний день.

Растение под названием Tmesipteris oblanceolata настолько редкое, что его можно найти лишь на некоторых островах в юго-западной части Тихого океана. В 2023 году команда из Ботанического института Барселоны отправилась на остров в Новой Каледонии, что в море Фиджи, чтобы собрать образцы этого папоротника. Для определения генома растения ботаники извлекли ядра клеток из его стеблей, окрасили ДНК внутри ядер флуоресцентным красителем, а потом измерили интенсивность света под специальным детектором.

Папоротник в естественной среде обитания.
Папоротник T. oblanceolata в естественной среде обитания.© identify.plantnet.org

У T. oblanceolata обнаружили восемь наборов хромосом, а не два набора, как у животных, однако тому есть объяснение: некоторые растения не могут контролировать рост генетических паразитов под названием транспозоны. Это фрагменты ДНК, которые умеют копировать и вставлять сами себя, вызывая быстрое расширение генома, если только организмы не найдут способы их подавления.

Геном человека тоже состоит в основном из повторяющихся последовательностей, которые генерируются транспозонами. Но наличие настолько массивного генома как у папоротника является недостатком, а не преимуществом, поскольку клетке при делении приходится реплицировать всю ДНК, а отсюда ей требуется больше времени. Кроме того, поры в листьях и стеблях не могут быстро реагировать на изменения в среде, когда они состоят из более крупных клеток. Поэтому растения, которые не могут контролировать транспозоны, в итоге обречены на вымирание.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−