Одного грамма ДНК достаточно, чтобы записать информацию объемом в несколько миллиардов гигабайт
ДНК — многофункциональная биомолекула с множеством природных ролей. Ранее ученые смогли найти для нее еще и ряд технических приложений: например, в качестве хранилища данных. Теперь им удалось увеличить емкость и повысить надежность «ДНК-флешки» за счет введения в нее семи дополнительных букв-нуклеотидов.
Представьте ДНК, на которую вместо генов человека или, скажем, бактерии записаны музыка, изображения и другие медиафайлы. Сейчас такие устройства становятся реальностью. Технология «ДНК-флешки» существует уже несколько лет, однако в новой статье в Nano Letters ученые изменили химический состав этой молекулы и усовершенствовали технологии ее «чтения» (секвенирования). Благодаря этому они создали более емкий и устойчивый накопитель данных.
Эпоха цифровой информации сопровождается постоянным накоплением новых больших данных. При этом старые бумажные носители постоянно оцифровывают, чтобы сохранить в случае опасности и сэкономить пространство.
«ДНК — один из лучших, если не самый лучший вариант, особенно для хранения архивных данных», — говорит Чао Пань (Chao Pan), участвовавший в новом исследовании. Его коллега Касра Табатабаи (S. Kasra Tabatabaei) добавляет: «Ежедневно интернет генерирует несколько петабайт данных (десять в пятнадцатой степени байт. — Прим. ред.). Всего одного грамма ДНК достаточно, чтобы сохранить этот объем информации. Настолько велика емкость ДНК как цифрового хранилища».
К тому же ДНК очень устойчива и долговечна. Эта биомолекула сохраняется в окружающей среде десятки и даже тысячи лет, не теряя закодированную в ней информацию. Благодаря этому ученые извлекают и секвенируют ДНК из давно погибших и окаменевших организмов.
Обычно ДНК представляет собой спираль из двух цепочек, каждая из которых образована «буквами» четырех видов — это так называемые нуклеотиды: A, T, C и G. Именно в их последовательности — или, как говорят молекулярные биологи, первичной структуре — закодирована генетическая информация.
Однако авторам новой статьи этого показалось недостаточно. Они дополнили четыре природных нуклеотида ДНК семью новыми, которые имеют другую структуру. Выходит, их версия ДНК состоит из 11 различных букв — это намного повысило информационную емкость молекулы.
«Мы опробовали 77 разных комбинаций этих 11 нуклеотидов и выяснили, что наш метод их превосходно различает», — утверждает Пань. Он назвал задействованную платформу универсальной и способной успешно различать химически модифицированные нуклеотиды при решении других задач.
Telegram 
Дзен 
VK Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
В рамках общей теории относительности и квантовой физики у исследователей не получается объяснить все данные наблюдений за космическими объектами. В этот раз ученые попытались описать Вселенную с точки зрения превращения энергии, и этот выбор позволил им составить стройное описание гравитации.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали технологию изменения структуры молекул нефти с помощью энергии кавитационных полей, которые создаются при воздействии ультразвука. Технология позволяет облагораживать нефть, меняя ее физико-химические характеристики и снижая долю нежелательных составляющих веществ. Для проведения полевых испытаний ее реализовали в мобильном исполнении с применением управляемых ультразвуковых полей. Разработанное исследовательское оборудование может применяться на любом месторождении, включая удаленные и труднодоступные.
Группа ученых из МФТИ, Российского квантового центра, ФИАН, МГТУ имени Баумана и НИЯУ МИФИ экспериментально определила длину волны, при которой поляризуемость атома тулия в основном состоянии равна нулю. Лазер с таким излучением практически не взаимодействует с атомами тулия в решетке. Результаты работы могут найти применение в квантовых симуляторах, оптических ловушках и прецизионных измерениях.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии