Как стать автором
Обновить

Биокомпьютер на основе ДНК смог вычислить квадратный корень из множества чисел вплоть до 900

Научно-популярное Биотехнологии Будущее здесь
imageФото: Markus Tisse/Flickr

Чунлей Го из Университета Рочестера в штате Нью-Йорк совместно с коллегами разработали компьютер, который использует 32 цепи ДНК для хранения и обработки информации. Он способен вычислить квадратный корень из 1, 4, 9, 16, 25 и т. д. вплоть до 900.

До последнего времени биокомпьютерам не удавалось провести сложные математические операции. Десятибитная программируемая логическая схема на основе 32 цепей ДНК смогла справиться с этой задачей.
Читать дальше →
Всего голосов 27: ↑27 и ↓0 +27
Просмотры 11K
Комментарии 4

Нобелевскую премию по химии вручили за «переписывание кода жизни»

Научно-популярное Химия
image

Нобелевская премия по химии присуждена француженке Эммануэль Шарпантье и американке Дженнифер Дудна за разработку метода редактирования генома». Ученые продемонстрировали инструмент редактирования генома, который позволяет изменять ДНК животных, растений и микроорганизмов с высочайшей точностью.
Всего голосов 38: ↑37 и ↓1 +36
Просмотры 5.8K
Комментарии 7

Представлен первый в мире энкодер ДНК для телефона

Научно-популярное Биотехнологии Медгаджеты
Ученые Лаборатории в Колд-Спринг-Харбор (CSHL) разработали первый в мире мобильный анализатор последовательности генома — приложение для iPhone под названием iGenomics. Соединив iPhone с портативным секвенатором ДНК, пользователи создают мобильную генетическую лабораторию. Приложение iGenomics полностью работает на устройстве iOS, что снижает потребность в портативных компьютерах или крупном оборудовании в полевых условиях, что полезно для работников, занимающихся вспышками болезней в развивающихся странах.


Читать дальше →
Всего голосов 14: ↑10 и ↓4 +6
Просмотры 4.9K
Комментарии 9

Компьютерные технологии, молекулярная биология и биохимия. Как через синтез ДНК генерировать истинные случайные числа?

Сетевые технологии *Научно-популярное Биотехнологии

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. 

Читать далее
Всего голосов 5: ↑4 и ↓1 +3
Просмотры 1.4K
Комментарии 2

Исследователи научили нейросеть генерировать фальшивый ДНК человека

Искусственный интеллект

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

Читать далее
Всего голосов 3: ↑3 и ↓0 +3
Просмотры 1.9K
Комментарии 4

Квантовые эффекты могут вызывать мутации в ДНК

Научно-популярное

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.

Читать далее
Всего голосов 10: ↑10 и ↓0 +10
Просмотры 4.3K
Комментарии 4

Nvidia и исследователи из Гарварда научили ИИ находить активные зоны в клеточных ДНК

Высокая производительность *Машинное обучение *Научно-популярное Биотехнологии Здоровье

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.

Читать далее
Всего голосов 8: ↑8 и ↓0 +8
Просмотры 1.3K
Комментарии 0

Исследователи предложили создать банк ДНК на Луне

Научно-популярное Биотехнологии Космонавтика

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.

Читать далее
Всего голосов 7: ↑7 и ↓0 +7
Просмотры 1.3K
Комментарии 21

Депрессия меняет ДНК и приводит к аномально быстрому старению

Блог компании RegionSoft Мозг Здоровье

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.

Читать далее
Всего голосов 19: ↑17 и ↓2 +15
Просмотры 8.3K
Комментарии 11

У детей ликвидаторов чернобыльской катастрофы мутаций сверх нормы не обнаружено

Научно-популярное Здоровье
image

Международные команды учёных под руководством медиков из Национального института изучения рака (США) и Национальных институтов здоровья (США) провели два масштабных исследования на тему последствий аварии в Чернобыле и передачу повреждённых генов следующим поколениям. Оказалось, что эти повреждения практически не передались по наследству потомкам людей, участвовавших в устранении последствий аварии.

Чернобыльская катастрофа – одна из крупнейших катастроф XX века, и самая крупная, связанная с радиацией. В течение первых трёх месяцев после аварии скончался 31 человек, ещё 19 смертей с 1987 по 2004 год предположительно можно отнести к её прямым последствиям. 134 человека из числа ликвидаторов перенесли острую лучевую болезнь той или иной степени тяжести. Также по некоторым оценкам от катастрофы уменьшилась продолжительность жизни нескольких тысяч людей.

Команды учёных решили выяснить, с какой интенсивностью повреждения ДНК, вызванные радиацией, передаются следующим поколениям в семьях ликвидаторов аварии. Одна группа изучала генетические изменения в опухолях щитовидной железы, связываемых с радиоактивным йодом, попавшим в окружающую среду из-за аварии. Вторая изучала здоровье детей ликвидаторов катастрофы.
Читать дальше →
Всего голосов 14: ↑13 и ↓1 +12
Просмотры 4.5K
Комментарии 27

Необычная структура генома одного из видов планктона удивила учёных

Научно-популярное Биотехнологии
image

У одноклеточного планктона из группы динофлагеллятов оказался очень необычно организованный геном. Результаты научной работы, в которой принимали участие учёные из Саудовской Аравии, США и Германии, расширяет наше представление о том, как может выглядеть геном эукариотов.

Исследователи изучали строение генома кораллового симбионта Symbiodinium microadriaticum. Этот геном уже был секвенирован и собран в сегменты, т.н. скаффолды, но на уровне хромосом сборка ещё не проводилась.

Учёные использовали технику Hi-C, чтобы определить взаимодействие частей хроматина – комбинации ДНК и белков, составляющих хромосом. Таким образом они хотели понять, как скаффолды соединялись в хромосомы (определить их конформацию) как в пространственном, так и в структурном смысле.
Читать дальше →
Всего голосов 16: ↑16 и ↓0 +16
Просмотры 5.5K
Комментарии 5

Команда МТИ разрабатывают цифровую файловую систему для хранения данных в ДНК

Хранение данных *Хранилища данных *Научно-популярное

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.

Читать далее
Всего голосов 10: ↑10 и ↓0 +10
Просмотры 2.4K
Комментарии 3

В Азии 20 тысяч лет назад прошла эпидемия коронавируса

Научно-популярное Биотехнологии Здоровье

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.

Читать далее
Всего голосов 26: ↑25 и ↓1 +24
Просмотры 17K
Комментарии 10

Биологи нашли в болотах загадочные внехромосомные фрагменты ДНК, усиливающие метаболизм архей

Научно-популярное Экология Биология

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.

Читать далее
Всего голосов 17: ↑17 и ↓0 +17
Просмотры 5.8K
Комментарии 9

Биологи в реальном времени посмотрели, как бактерия восстанавливает свою ДНК

Научно-популярное Биология

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

Читать далее
Всего голосов 11: ↑11 и ↓0 +11
Просмотры 2.3K
Комментарии 3

Биологи уменьшили технологию CRISPR, облегчив ее доставку в организм

Будущее здесь Биология

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

Читать далее
Всего голосов 24: ↑23 и ↓1 +22
Просмотры 4.3K
Комментарии 3

Компания Colossal потратит $15 млн на воскрешение мамонтов

Научно-популярное Экология Биология
image
Бен Ламм и Джордж Чёрч

Учёные уже довольно давно лелеют идею об «оживлении» вымерших видов животных, в частности – мамонтов, которые исчезли с лица планеты не так давно, всего около 5000 тысяч лет назад. Именно это делает их вид привлекательным кандидатом на восстановление.

Однако теперь группа учёных под руководством Джорджа Чёрча, профессора генетики из Гарвардской медицинской школы, получила серьёзную помощь от инвестора в размере $15 миллионов. Работу над проектом финансирует компания Colossal, основал которую предприниматель в области технологий и программного обеспечения Бен Ламм.

Джордж Чёрч известен работами в области секвенирования геномов и интерпретации полученных данных, в синтетической биологии и генной инженерии, персональной геномике, а также попытками создания карты мозга, т.н. «функционального коннектома».

Для «воскрешения» мамонта учёные собираются создать гибрид мамонта и слона в лаборатории, внедрив в эмбрион слона ДНК мамонта. Для этого они возьмут клетки кожи азиатских слонов, которым грозит вымирание, и превратят их в стволовые клетки, содержащие гены мамонта. Гены, отвечающие за мохнастость мамонта, теплоизолирующие слои жира, небольшой размер ушей и другие адаптации к холоду – всего около 60 генов — учёные определили путём сравнения геномов мамонтов, извлечённых из вечной мерзлоты, с геномами азиатских слонов.
Читать дальше →
Всего голосов 19: ↑19 и ↓0 +19
Просмотры 3.5K
Комментарии 4

Нейросеть научили определять структуру ДНК организмов

Машинное обучение *Научно-популярное Искусственный интеллект Биология

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).

Читать далее
Всего голосов 10: ↑10 и ↓0 +10
Просмотры 1.7K
Комментарии 0

Российские ученые выяснили, что стволовые клетки способны сами определять свою судьбу

Научно-популярное Медгаджеты Биология

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. 

Читать далее
Всего голосов 12: ↑12 и ↓0 +12
Просмотры 1.5K
Комментарии 0

Ученые сократили время записи информации в ДНК до нескольких минут

Хранение данных *Хранилища данных *Научно-популярное Мозг

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. 

Читать далее
Всего голосов 13: ↑13 и ↓0 +13
Просмотры 2.2K
Комментарии 1