Хотели рассказать об этом завтра утром, но все пишут, вот и мы решили :)

Знакомьтесь: папоротник Tmesipteris oblanceolat. С точки зрения генетики, это самый сложный организм: его геном составляет более 160 миллиардов пар оснований. Если такую ДНК вытащить из клетки и растянуть, то её длина составит 106 метров (длина ДНК человека - 2 метра, а геном насчитывает 3,1 млрд пар оснований).

Вот ещё данные для сравнения.
САМЫЙ МАЛЕНЬКИЙ ГЕНОМ: паразит микроспоридий (Encephalitozoon intestinalis) - 2,6 миллиона пар оснований;
САМЫЙ БОЛЬШОЙ ГЕНОМ У ЖИВОТНЫХ: двоякодышащие рыбы мраморные протоптеры (Protopterus aethiopicus) - 129,9 млрд пар;
ПРЕДЫДУЩИЙ РЕКОРДСМЕН: растение японский вороний глаз (Paris japonica) - 148,89 млрд пар оснований.
Да, вывод простой: геном растений длиннее.

❓Вы спросите: зачем такой длинный геном нужен? Ответа нет. Есть гипотеза, что данный папоротник является октоплоидом, т.е. в его соматических клетках хранятся по 8 копий каждой хромосомы. Но всё равно непонятно, зачем папоротникам такое количество копий.

🧬 В общем, у генетиков и других исследователей масса работы. Загадок слишком много, а тема крайне важна.

#генетика #биология

Редкоземельные металлы (РЗМ) - это головная боль технологов всего мира: они очень нужны в микроэлектронике и зелёной энергетике, но очень редки и сложны в получении. Тем ценнее открытие, которое сделали химики из Тринити-колледжа в Дублине: из водных растворов РЗМ эти самые металлы можно восстанавливать с помощью яичной скорлупы.

Исследователи поместили яичную скорлупу в растворы, содержащие РЗМ, при различных температурах (от 25°C до 205°C) и на разные периоды времени (до3 месяцев). Самые интересные результаты обнаружились в двух температурных режимах.
1️⃣ При температуре 90 °C на поверхности яичной скорлупы образовался козоит (одно из соединений РЗМ). При нагревании до 165°C кальцит в яичной скорлупе растворился и был заменён поликристаллическим козоитом.
2️⃣ При 205°C этот минерал постепенно превращался в гидроксилбастнезит, стабильный редкоземельный карбонатный минерал, который используется в промышленности для извлечения РЗМ для технологических целей.

Ведущий автор доктор Реми Рато: «Это исследование представляет собой потенциально инновационное использование отходов, которое не только предлагает устойчивое решение проблемы восстановления редкоземельных элементов, но также соответствует принципам экономики замкнутого цикла и повышению ценности отходов».

СПРАВКА: К группе редкоземельных металлов относят 17 элементов (скандий, иттрий, лантан, неодим, церий, празеодим, прометий, европий, самарий, тербий, гадолиний, диспрозий, гольмий, тулий, эрбий, лютеций и иттербий). На самом деле они достаточно распространены, однако крайне редко находятся в концентрированном виде. Чаще всего их обнаруживают в составе минералов, и отделить их очень сложно. РЗМ применяются не только в электронике и аккумуляторах, но и как катализаторы (например, в преобразовании нефти в бензин используют катализаторы на основе церия и лантана) и как легирующие добавки.
#экология

Инженеры Киотского университета создали деревянный спутник LignoSat. Точнее - корпус объекта сделан из магнолии, но рама алюминиевая, аппаратура - обычная. Тем не менее это важный эксперимент, который должен показать: древесина - это подходящий для космоса материал или нет.

Эксперты уже давно говорят о проблеме космического мусора: на орбите сегодня более 34 тысяч предметов размером более 10 см и более 128 миллионов - крупнее 1 мм. Входя в атмосферу, мусор почти целиком сгорает, но:
1️⃣ он опасен для работающих спутников и даже МКС;
2️⃣ сгорая, мусор остаётся в атмосфере.
Поэтому использование дерева в спутниках может улучшить ситуацию, ведь оно сгорит без вредных выбросов, но весь вопрос - выдержит ли древесина температурную, радиационную, электромагнитную нагрузку в космосе. Ответ дадут бортовые датчики, установленные на LignoSat. Спутник передан Японскому агентству аэрокосмических исследований (JAXA) и будет запущен на орбиту в ноябре.

🛰 Кстати, у древесины есть преимущество перед металлами: она пропускает радиосигналы, поэтому внутри можно устанавливать антенны.

Ещё кстати 😎 В истории есть прецедент использования древесины в космосе: в 1962 году лунный зонд НАСА «Рейнджер-3» имел корпус из пробкового дерева, предназначенный для защиты капсулы при приземлении на поверхность Луны, но тогда зонд вышел из строя и на Луну не попал.

А родилась задумка из бесед о колонизации космоса:

«В наших первых беседах доктор Дои предложил построить деревянное жильё на Луне», — рассказал член команды Кодзи Мурата из лаборатории дизайна биоматериалов Высшей школы сельского хозяйства Киотского университета. Мы также обсуждали возможность строительства куполов на Марсе из дерева».

#космос #инженерия

Уходящая неделя постоянно напоминала нам о космосе:
1️⃣ Starship, самая тяжёлая ракета в истории, стартовала в 4й раз и - что самое главное - обе ступени успешно вернулись на Землю;
2️⃣ первый пилотируемый космический корабль Starliner (от Boeing) доставил двух астронавтов на МКС;
3️⃣ китайский Chang'e 6 собрал пробы грунта на обратной стороне Луны и теперь направляется обратно на Землю.

И в этой череде успехов грустная новость: за штурвалом самолёта разбился Уильям Андерс, автор знаменитой фотографии "Восход Земли", астронавт первого пилотируемого полёта к Луне "Аполлон 8" (21-27 декабря 1968). Причина авиакатастрофы пока не установлена. На видео как раз момент падения самолёта Beechcraft A45.

Восхищает, что человек в 90 лет самостоятельно управлял самолётом. Красивый конец красивой жизни, да?!

В комментариях та самая фотография "Восход Земли", которая многих заставила задуматься, насколько мала и хрупка наша планета. RIP

Вероятно, слоны настолько разумны, что используют имена для обращения друг к другу. Сделать это открытие биологам помог ИИ.

🐘 В период 1986-2022 гг в двух национальных парках Кении исследователи регулярно делали записи различных криков слонов. И на основе реакций других особей появилась догадка, что некоторые крики могут быть именами. 469 записей были проанализированы с помощью ИИ. В итоге в 27,5% случаев компьютер понимал, к кой особи обращаются на записи. Кажется, что это немного. Но исследования продолжаются. А главное - эти же записи дали послушать настоящим слонам: наблюдалось изменение поведения особей, к которым обращались на записи (они становились громче, пытаясь ответить, или ускорялись).

🎤 Вероятно, аналогичные записи теперь постараются сделать и в других парках, где биологи наблюдают за слонами. Потом можно ожидать улучшения ИИ, точность которого повысится с расширением базы данных. Но главное: что человеку делать с этим знанием?

#ИИ #биология

Побольше бы таких новостей!
Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали интересный способ доставки противораковых лекарств в лёгкие - биороботы.

Основой служат одноклеточные зелёные водоросли Chlamydomonas Reinhardtii, к поверхности которых прикреплены наночастицы с лекарством. Наночастицы состоят из крошечных биоразлагаемых полимерных сфер, наполненных препаратом (в эксперименте применялся доксорубицин) и покрытых мембранами эритроцитов. Это покрытие выполняет важнейшую функцию - защищает наночастицы от иммунной системы, позволяя им оставаться в лёгких достаточно долго, чтобы оказать противоопухолевое действие.

«Оно действует как камуфляж. Это покрытие делает наночастицу похожей на эритроцит организма, поэтому она не вызывает иммунный ответ», — соавтор исследования Чжэнсин Ли, специалист в области наноинженерии.

Эксперимент проводили на мышах с меланомой, метастазировавшей в лёгкие. Мыши, получавшие лекарство новым способом, прожили 37 дней, в то время как особи, получившие лекарство в других формах, жили 27 дней.

Кстати, ранее эта же группа учёных использовала водоросли для доставки лекарства против бактерий, вызывающих пневмонию. Так что теперь точно можно сказать, что водоросли - это эффективная платформа для доставки лекарств.

«Наши микророботы активно "плавают" в лёгких, что значительно улучшило распределение препарата в глубоких тканях лёгких, одновременно продлевая время удерживания. Что позволило нам снизить необходимую дозировку препарата, потенциально уменьшая побочные эффекты, сохраняя при этом высокую эффективность выживаемости», — соавтор исследования Чжэнсин Ли.

Теперь команда исследователей планирует перейти к более крупным животным, а в конечном итоге — провести испытания на людях.

#онкология #здоровье #рак

Судя по опросу выше, многие знают, что такое индекс массы тела (ИМТ) и даже следят за ним. Так вот: вероятно, лучше следить за другим индексом - округлости тела (BRI, или ИОТ).

⚖️ Привычный индекс массы тела соотносит вес с ростом, при этому не учитывается, из чего состоят излишние кг - из жира или мышц (успешный культурист имеет незавидный ИМТ, но не жалуется на здоровье). Если вынести за скобки небольшую группу людей-мышц, остаётся другая проблема: ИМТ не говорит ничего, какой именно жир в избытке - подкожный или висцеральный. А это главный фактор для здоровья. Так и появился новый индекс, причём не сегодня (примерно 15 лет назад). Но теперь всё больше исследователей оперирует именно им.

В частности, вышло большое исследование, которое обнаружило связь ИОТ со смертностью от всех причин. Учитывались данные о 33 тысячах американцев в период 1999-2018 гг. Учёные выделили пять групп: Q1 (BRI от 1,05 до 3,41), Q2 (3,41 - 4,45), Q3 (4,45 - 5,46), Q4 (5,46 - 6,91) и Q5 (больше 6,91). И когда проанализировали истории болезней и статистику смертности, увидели U-образную закономерность: люди с очень высокими и очень низкими значениями BRI умирают чаще тех, кто находится в середине шкалы. Для людей из Q1 и Q4 риски смерти были на 25% выше, чем у группы Q3. А люди из группы Q5 риск смерти выше на 50%.

Узнать свой BRI/ИОТ можно, например, вот тут. Наверняка, методика подсчёта ИОТ будет корректироваться, но это не мешает нам уже сейчас подумать о своём висцеральном жире. Кстати, это тот жир, который окружает органы в брюшной полости.

Жировая ткань нужна каждому человеку, т.к. производит ряд гормонов (лептин, адипонектин, резистин, воспалительные цитокины), а также это зона активной продукции и метаболизма половых стероидов и глюкокортикоидов. Увеличение доли висцерального жира приводит к гормональному дисбалансу и в итоге к сахарному диабету, гипертонии и другим ССЗ, онкологии (вот примеры исследований: 1, 2, 3, 4, 5, 6), даже деменции и астме.

Ну что, уже вычисляете свой ИОТ?
#здоровье

Помните, в фильме "Парк Юрского периода" учёные извлекли ДНК динозавров из москита, застывшего в янтаре, и понеслось?! Химики из Массачусетского технологического института подумали и решили, а почему бы не использовать ДНК как способ хранения данных и не поместить молекулу в подобие янтаря?! И сделали.

Привычное цифровое кодирование представляет любые данные (текст, картинку или музыку) в виде единиц и нулей. ДНК состоит из 4 типов нуклеотидов, которые обычно обозначают буквами A, T, G и C. Например, G и C могут быть нулями, а A и T - единицами. И тогда ДНК становится химическим способом хранения цифровой информации.

Причём, как заявляют разработчики,

"ДНК предлагает способ хранить эту цифровую информацию с очень высокой плотностью: теоретически кофейная кружка, полная ДНК, могла бы хранить все мировые данные. ДНК также очень стабильна, её относительно легко синтезировать и секвенировать".

🧬 Для сохранения и передачи ДНК (=информации) исследователи использовали термореактивный полимер из стирола. При нагревании масса затвердевает, но при необходимости можно обработать эту "флешку" цистеамином, который расщепляет термореактивный полистирол. Затем можно добавить моющее средство под названием SDS, чтобы удалить ДНК из полистирола, не повреждая его.

💾 Исследователи уже попробовали так сохранить разные типы данных: Прокламацию об освобождении рабов (два указа Авраама Линкольна 1862-63гг), логотип Массачусетского технологического института и музыкальную тему из того самого фильма «Парк Юрского периода». Эксперименты показали, что материал защищает ДНК от воды и способен выдержать нагревание до 75 градусов.

Пока процесс сохранения ДНК в полимере занимает несколько часов. Исследователи назвали свой метод T-REX (Thermoset-REinforced Xeropreservation). И теперь их задача - ускорить процессы.

Сейчас не очень понятно, как именно можно использовать такие "флешки", но сами исследователи уверены, что в первую очередь их разработкой заинтересуются генетики и биологи, которые работают с ДНК/РНК (сейчас для сохранения биоматериала используется дорогостоящая технология заморозки).
#генетика #материаловедение

В МФТИ создали аккумуляторную батарею для пилотируемого транспортного корабля «Орёл». Её вес - 30 кг (существующие аналоги по мощности весят 43 кг).

"Внутри аккумуляторной батареи установлено 48 параллельно последовательно соединённых литий-ионных аккумуляторов с высокой удельной энергией, которые были специально разработаны для использования в составе этой батареи. Эти аккумуляторы устойчивы к внешним воздействующим факторам космического пространства – вакууму и перепадам температур. Кроме блока аккумуляторов, внутри батареи расположен блок электроники. Внешний корпус обеспечивает стойкость к механическим нагрузкам», - главный конструктор изделия Олег Архипенков.

В Институте электродвижения МФТИ подчёркивают, что при создании батареи использованы технологии компьютерного моделирования с разработкой цифрового двойника. В результате существенно сократились сроки и стоимость проведения лабораторных испытаний. Предполагается, что накопитель энергии рассчитан минимум на 4 полёта в космос (с подзарядкой после каждого из них).

"Когда мы сравнили характеристики нашей батареи с техническими характеристиками аналогичной батареи от SpaceX, то по удельной энергии мы пока превосходим их на 10%, но в рамках поэтапной работы над проектом по этому показателю мы обгоним их почти на треть. Удельная энергия — это соотношение энергии, которая запасена в батарее к её массе. Она измеряется в Ватт-часах, делённых на килограмм. Разработанная нашим Институтом батарея для космического корабля запасает 4930 Ватт-часов. Следовательно, при массе в 30 кг её удельная энергия составляет 164 Ватт-часов на килограмм", - Олег Архипенков.

🚀 До конца года опытные образцы батареи будут переданы РКК "Энергия". Сам корабль "Орёл" находится на стадии испытаний. Первый полёт запланирован на 2025 год, пилотируемый полёт - в 2029 году. Корабль предназначен, в том числе, и для лунной программы.

Уже слышали о специальном докладе ВОЗ "Коммерческие детерминанты неинфекционных заболеваний в Европейском регионе ВОЗ"? Звучит сложно, но это очень важный документ.

Обычно специалисты в сфере здравоохранения просто называют факторы, которые негативно влияют на здоровье и сокращают продолжительность жизни. И мы их знаем: табак, пищевые продукты глубокой переработки, грязный воздух и алкоголь. Вместе они уносят 2,7 млн европейцев ежегодно, а в мире - 19 миллионов человек (34% от общего числа смертей). Но в новом докладе ситуация раскрывается под новым ракурсом: не еда плохая, а бизнес специально прилагает усилия, чтобы люди питались именно так.

"Тактика промышленных компаний включает эксплуатацию уязвимых людей с помощью адресных маркетинговых стратегий, введение потребителей в заблуждение и распространение ложных заявлений о преимуществах производимой ими продукции или ее экологической чистоте. Такая тактика ставит под угрозу успехи в сфере охраны общественного здоровья, достигнутые в прошлом веке, и не позволяет странам выполнить стоящие перед ними задачи в области здравоохранения", - Ханс Клюге, Европейский региональный директор ВОЗ.

Если коротко, то бизнес через лобби блокирует изменение законодательства, заказывают исследования в свою поддержку, тратят огромные средства на медиа, чтобы поддерживать дискурс вины самих потребителей. Т.е. ради сверхприбылей бизнес влияет на такие общественные системы, как политика, здравоохранение, экономика, медиа, при этом общественные интересы, особенно долгосрочные, проигрывают.

Авторы доклада призывают 53 государства-члена Европейского региона принять меры по устранению серьёзной угрозы неинфекционных заболеваний, в частности более жёстко регулировать ряд областей:
- маркетинг вредных для здоровья продуктов;
- использование монополистических методов;
- прозрачность, лоббирование, финансирование и конфликт интересов;
- налогообложение транснациональных корпораций;
- гарантии занятости и условия труда;
- эксплуатация уязвимых групп населения во время кризисов;
- финансирование и поддержка организаций гражданского общества с целью обеспечения их независимости.

Кажется, что всё это очевидно. Но впервые вещи называются своими именами. Может быть, доклад станет последней каплей и ситуация начнёт меняться?!
#здоровье

Инженеры Университета штата Вашингтон создали любопытный девайс: на плечо крепится небольшая наклейка, которая анализирует химический состав пота и сигнализирует о возможных заболеваниях сердца и почек, а также подагре и диабете.

Монитор напечатан на 3D-принтере и является неинвазивным способом проверки здоровья на основе химических анализов. На определённые биохимические уровни указывают три биосенсора, основанные на одноатомных катализаторах и ферментативных реакциях для усиления сигнала и измерения низких уровней биомаркеров.

Разработчики в своей научной статье сообщают, что могут отслеживать уровни глюкозы, лактата, мочевой кислоты, а также скорость потоотделения. Уровень мочевой кислоты в поте может указывать на риск развития подагры, заболеваний почек или сердца. Уровень глюкозы - для мониторинга диабета.

Авторы уверены, что их монитор довольно точен. И теперь намерены получить патент для последующей коммерциализации продукта и добавить сенсоры.

Вы бы мониторили здоровье с помощью таких наклеек?

#здоровье #химия #инженерия

Про день рождения атомной энергетики вспомнили, теперь нужно рассказать и про ту самую первую в мире АЭС.

Это удивительный объект. Чего только стоит тот факт, что реактор использовался 48 лет!
Если предпочитаете читать, то лучше побродить по специальному сайту. Если же любите видео, то рекомендуем эту документалку. Собственно, из неё мы выбрали фрагмент, как в Обнинск приезжал Нобелевский лауреат Гленн Сиборг, открывший плутоний.

И ещё. Все знают, как была запущена станция, но не все знают, а что делал реактор после того, как доказал, что электроэнергию таким способом получать можно. Вот тут большой текст о постэнергетическом этапе жизни АМ.

С праздником, Обнинская АЭС и ФЭИ (бывшая Лаборатория "В")!

#АЭС #история