Электронная подпись ДНК

18.10.2016

Создано устройство, которое может сортировать единичные молекулы ДНК в зависимости от их строения.

Традиционные манипуляции с ДНК проходили в жидкой среде: копирование молекул, разделение смеси молекул по длине с помощью электрофореза, секвенирование. Потом появилось то, что называют "методы нового поколения", они позволяют работать с единичными молекулами, и готовить растворы уже не требуется.

Проходя через нанопористую электропроводящую мембрану, молекула ДНК порождает флуктуации электротока. Их назвали "скуиглс", что можно перевести как "каляки" - кажущиеся случайными линии на графике изменения тока с течением времени. Однако они не случайны: каждой последовательности нуклеотидов соответствуют свои скуиглы. Еще недавно это явление было некой экзотикой, предметом рассуждений теоретиков, а вот теперь специалисты компании "Oxford Nanopore Technologies" воплотили его в реальное портативное устройство для "сухого" секвенирования под названием MinION. Уже создано программное обеспечение для чтения последовательности, а само устройство слетало на МКС, где проверили его работоспособность в условиях микрогравитации.

Исследователи из Ноттингемского университета во главе с доктором Мэтью Лузом создали библиотеку подписей, в которой представлено множество интересных для исследователя участков ДНК, - это позволяет распознавать молекулу быстрее, чем она проходит сквозь пору. Сверяясь с библиотекой, молекулы ДНК можно сортировать, отбраковывать, прекращать секвенирование, после того как искомая последовательность нуклеотидов обнаружена - например, подтверждено присутствие болезнетворного микроба в пробе. Доктор Луз надеется, что метод найдет разнообразные приложения, в том числе будет использоваться для точного чтения участков человеческого генома, интересующих врача или ученого.

<< Назад: Женский мозг меняется каждый месяц 18.10.2016

>> Вперед: Домашняя уборка способствует релаксу 17.10.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Знания формируют слух 21.10.2025 Наше восприятие мира - не просто отражение того, что попадает в органы чувств. Оно тесно связано с тем, что мы знаем и чего ожидаем. Недавнее исследование британских ученых показало, что знание языка способно влиять на то, как мы слышим слова, включая базовые характеристики звука, такие как громкость. То есть даже элементарные сенсорные ощущения оказываются под влиянием когнитивных процессов. Ученые хотели проверить, существует ли слуховой аналог известной зрительной иллюзии, когда знакомые буквы или слова кажутся крупнее. Другими словами, могут ли знакомые слова восприниматься как "громче", хотя физической разницы нет? Этот вопрос связан с теориями когнитивной науки, предполагающими, что предшествующие знания и ожидания способны изменять восприятие. В контексте языка это означает, что процессы распознавания слов, так называемые нисходящие когнитивные процессы, могут модифицировать ощущение громкости. Для проверки гипотезы исследователи провели два эксперимента. В первом приняли участие 77 носителей французского языка, для которых английский был вторым, во втором - 89 носителей английского, изучавших французский. Участникам проигрывали пары звуков: настоящее слово и искусственно созданное бессмысленное, составленное из тех же фонем. Задача состояла в том, чтобы определить, какой вариант звучит громче, хотя фактически обе записи были одинаковой громкости. Результаты показали, что франкоговорящие участники чаще воспринимали реальные слова как более громкие, особенно на родном языке. Если они ошибались, в 70% случаев им казалось громче настоящее французское слово, тогда как для английского - лишь в 59% случаев. Англоговорящие показали аналогичное поведение, но эффект у них не зависел от языка. Дополнительный анализ выявил, что франкоговорящие лучше владели английским языком, чем англоговорящие - французским. Это могло объяснить, почему эффект "усиленного" восприятия громкости был выражен сильнее у первой группы. То есть уровень владения языком влияет на то, насколько мозг "подсвечивает" знакомые слова. Вывод исследования прост, но важен: знакомство с языком способно влиять на восприятие даже базовых характеристик звука. Наш мозг интерпретирует услышанное с учетом опыта и знаний, делая знакомые слова субъективно громче. Это демонстрирует, как когнитивные процессы и ожидания формируют восприятие окружающего мира, иногда меняя ощущение самой реальности. Проще говоря, физически одинаковые звуки могут ощущаться по-разному в зависимости от того, насколько они нам знакомы. Знакомые слова словно получают "акцент" в мозге, и это показывает, что слуховое восприятие тесно переплетено с когнитивными механизмами, влияющими на то, как мы воспринимаем окружающий мир.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026