Объем надежно зашифрованной передачи данных, необходимый для сегодняшней сети «СКайНет», состоящей из транзакций, коммуникаций и взаимодействий людьми с компьютерами, телефонами, банковскими терминалами, постоянно увеличивается. Чтобы гарантировать безопасность схем шифрования и дешифрования для обмена конфиденциальной информацией, требуются большие объемы истинных случайных чисел.

 В своё время для этого были разработаны физические методы генерации случайных чисел, такие как лавовая лампа, разработанная Кремниевой долиной [1], и Mersenne Twister, так называемый программный ГСЧ [2]. Из современных ГСЧ есть такой Intel RNG [3], который обеспечивает пропускную способность аж в 500 МБ /с. Такие аппаратные ГСЧ создают потоки битов в зависимости от крайне непредсказуемых физических процессов, что делает их полезными для безопасной передачи данных, поскольку они менее подвержены криптоаналитическим атакам. Важно отметить различие между истинными ГСЧ и псевдо-ГСЧ. 

Истинный ГСЧ использует недетерминированный (хаотический) источник для генерации случайных чисел, тогда как псевдо-ГСЧ создает детерминированную последовательность чисел, которая зависит от ввода (начального числа) [4]. Если входное начальное число известно, можно воспроизвести всю последовательность случайных чисел. Однако псевдо-RNG могут иметь лучшие статистические свойства и часто могут генерировать случайные числа быстрее, чем истинные RNG, и, таким образом, они по-прежнему могут быть популярными [5]. 

Однако наука движется вперёд, хакеры не дремлют и старые способы могут рано или поздно кануть в лету. Собственно, по этой причине учёные и придумали новый метод с использованием знаний в бимолекулярной химии. Суть его заключается в использовании беспорядочной химической природы путем синтеза ДНК цепочек, состоящих из случайных нуклеотидов. Для этого учёные провели сравнение трёх независимо синтезируемых ДНК цепей в промышленности, которые показали надёжное распределение нуклеотидов в виде 7 миллионов ГБ случайных распределений в одном цикле синтеза, которые спокойно могут считываться с помощью современных технологий секвенирования со скоростью приблизительно 300 кБ/c. 

Команда исследователей из Эстонии разработала нейросеть, способную генерировать искусственную ДНК. Созданные компьютером геномы в будущем могут использоваться для исследований вместо настоящих.

Туннельный эффект может вызвать кратковременные мутации ДНК. К такому выводу пришла команда из Центра квантовой биологии Леверхалма Университета Суррея, смоделировав процесс туннелирования протонов на компьютере.

Исследователи из Nvidia и кафедры стволовых клеток и регенеративной биологии Гарвардского университета разработали набор инструментов для глубокого обучения, чтобы помочь ученым изучать области ДНК, определяющие уникальную функцию клетки, даже когда данные ограничены или зашумлены. Такое часто бывает при раннем обнаружении рака или генетических заболеваниях.

Исследователь из Аризонского университета Джекан Тханга и группа его студентов и аспирантов описали концепцию лунного ковчега, который мог бы хранить образцы ДНК 6,7 млн различных земных видов. По мнению авторов проекта, хранилище необходимо, чтобы снизить риски вследствие природных катаклизмов на нашей планете.

Депрессия — одно из самых распространённых психических расстройств человека (по оценкам ВОЗ, им страдает 4,4% человечества) и, чем дальше идёт прогресс, тем больше факторов влияют на её возникновение и одновременно тем лучше диагностика и схемы лечения. Принято считать, что механизмы депрессии ограничиваются процессами, протекающими в головном мозге. Однако новое исследование Калифорнийского университета показало, что депрессия — большая проблема всего организма: она меняет ДНК и форсирует старение.

Ученые Массачусетского технологического института нашли способ поиска и извлечения отдельных файлов, хранящихся в виде ДНК. Они рассчитывают, что это станет шагом к использованию ДНК в качестве файлохранилища, способного вместить всю сгенерированную человечеством информацию.

Исследователи обнаружили доказательства того, что эпидемия коронавируса уже охватывала Восточную Азию около 20 тысяч лет назад и была достаточно разрушительной, чтобы оставить отпечаток в ДНК людей. Ученые говорят, что несколько десятков человеческих генов быстро эволюционировали, чтобы предотвратить заражение коронавирусом. По их словам, эти гены могут иметь решающее значение для хода нынешней пандемии.

В ходе изучения болотных микроорганизмов американские исследователи обнаружили загадочные внехромосомные молекулы ДНК. Их нельзя отнести ни к одному из существующих типов архей, бактерий или вирусов. Известно, что они обладают целым набором генов для усиления метаболизма архей, окисляющих метан, и на порядки больше похожих на них плазмид и вирусов.

Исследователи из Уппсальского университета в Швеции выяснили, как клетка восстанавливает поврежденную ДНК, используя другую ДНК в качестве шаблона.

Биологи Стэнфордского университета создали уменьшенную версию системы редактирования генома CRISPR. Малый размер облегчит доставку системы в клетки тела человека для генной терапии.

Группа ученых из Университета Нью-Йорка (NYU) обучили систему искусственного интеллекта находить ключевые элементы генома растений и животных, процесс разработки исследования описан в научном журнале Nature Communications. 

Толчком к созданию такого высокотехнологичного подхода стал вопрос, способны ли нейросети вычленять главные участки генома живых организмов, которые отвечают за их облик и жизненный цикл. Несмотря на бесконечное число видов многоклеточных организмов в природе, ученые предположили, что многие их генные цепочки действуют по схожим законам. 

Таким образом, исследователи создали алгоритм, основанный на базе множества генов с изученными функциями, и попытались обучить нейросеть поиску схожих участков ДНК, отвечающих за циркуляцию азота в клетках плодов совсем разных видов: кукурузы и арабидопсиса (представитель капустных).

Группа ученых из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Института физиологии имени И.П. Павлова и Института биологии гена РАН выяснили, что пласт из стволовых клеток обладает очень неоднородной структурой. Для него характерны произвольно сформировавшиеся плотные образования, в которых клетки дифференцируются в кости и хрящи более эффективно, чем остальные. Подобное явление происходит в процессе формирования соединительных тканей плода в утробе матери. Исследование российских ученых опубликовано в научном издании Biomedicines.

Как известно, регенерация выполняет одну из главных защитных функций любого живого организма. В многоклеточных системах обновлением тканей занимаются разнообразные стволовые клетки, обладающие уникальной способностью дифференциации ― превращения в особые клетки одной или нескольких тканей. 

Группа ученых Северо-Западного университета в США представила новый способ записи данных в ДНК, на который уходит несколько минут. Исследование опубликовано в научном издании Journal of the American Chemical Society. 

Исследователи использовали ферментную систему, синтезирующую генетический код, которая записывает постоянно изменяющиеся сигналы из окружающей среды по принципу жесткого диска. Ученые утверждают, что даже природные механизмы записи, расположенные в нуклеиновых кислотах, не успевают так быстро обработать информацию из-за затрачиваемого времени на синтез белков.