По материалам https://tsn.ua/ru/nauka_it/tayna-zhizni-pochti-razgadana-uchenye-pokazali-put-ot-molekuly-k-belku-2902601.html
Ученые из Университетского колледжа Лондона (UCL) под руководством профессора Мэтью Паунера сделали важный шаг в понимании происхождения жизни, раскрыв, как могли сформироваться первые белки — ключевые молекулы для функционирования клеток. Исследование, опубликованное в журнале Nature, демонстрирует, как РНК и аминокислоты могли взаимодействовать в воде, создавая основу для белков в условиях ранней Земли.
Белки — незаменимые молекулы, которые восстанавливают клетки, поддерживают иммунитет и выполняют множество других функций в живых организмах. Однако до сих пор оставалось загадкой, как белки появились, если клетки еще не обладали сложными механизмами их синтеза. Новое исследование предлагает простой и эффективный механизм, объясняющий, как химические реакции в водной среде могли запустить процесс формирования белков, решая проблему «курица или яйцо» в происхождении жизни.
Ниже есть продолжение.
Что открыли
1. Связь РНК и аминокислот: РНК, которая хранит генетическую информацию и может катализировать реакции, способна химически соединяться с аминокислотами (строительными блоками белков) в воде без участия ферментов. Реакция происходит при мягких условиях, преимущественно на концах двухцепочечной РНК, что минимизирует случайные нарушения последовательностей.
2. Роль серы: Ученые использовали серосодержащие соединения, такие как тиолы и тиоэфиры, для активации аминокислот, придавая им дополнительную энергию для присоединения к РНК. Например, аминокислота аргинин соединялась с аденозином с эффективностью до 76%. Тиоэфиры, включая пантетеин (активный фрагмент кофермента А), стабильны в воде и, вероятно, играли ключевую роль в пребиотической химии.
3. Два этапа реакции:
* На первом этапе аминокислоты присоединяются к РНК с помощью тиоэфиров, образуя аминоацил-РНК при нейтральном pH.
* На втором этапе добавление тиокислот и мягкого окислителя стимулирует образование пептидных связей, формируя короткие пептидные цепочки, которые являются прототипами белков.
Условия ранней Земли
Реакции происходили в воде с нейтральной кислотностью, что соответствует условиям озер, влажных берегов или мелких водоемов на молодой Земле. Циклы замораживания и оттаивания, вероятно, усиливали процесс: лед концентрировал молекулы, удаляя соль и ускоряя реакции. Минералы также могли способствовать организации молекул, повышая эффективность процессов.
Значение открытия
РНК как катализатор: Исследование показывает, что РНК могла самостоятельно обрабатывать аминокислоты без участия белков, что решает давнюю проблему происхождения белков. Это подтверждает гипотезу «РНК-пептидного мира», где РНК и короткие пептиды коэволюционировали, образуя гибридные молекулы с новыми функциями.
Мост между метаболизмом и генетикой: Использование тиоэстеров, которые встречаются во всех живых клетках, связывает метаболизм, генетический код и синтез белков. Это открытие указывает на возможный химический путь, который привел к зарождению жизни.
Куда ведет исследование
Ученые планируют выяснить, как РНК могла «выбирать» определенные аминокислоты для создания белков, что могло заложить основу для современного генетического кода — системы правил, связывающей триплеты РНК с аминокислотами. Исследователи предполагают, что простые химические предпочтения РНК в присоединении аминокислот могли эволюционировать в сложные механизмы, реализованные в современных рибосомах.
Заключение
Открытие UCL демонстрирует, как простые химические реакции в водной среде могли привести к появлению первых белков, заложив основу для жизни. Оно не только углубляет наше понимание происхождения жизни, но и открывает перспективы для изучения эволюции генетического кода и создания новых биотехнологий.
Tuesday, September 02, 2025
Квантовая криптография на "грязных" источниках становится доступной. Израильское исследование
На основе https://www.newsru.co.il/science_hitech/27aug2025/quantum_communication.html
Физики Еврейского университета в Иерусалиме под руководством профессора Ронена Рапапорта, в сотрудничестве с учеными из Лос-Аламосской национальной лаборатории, предложили прорывное решение в области квантовой криптографии. Их исследование делает технологию защиты данных доступной даже при использовании несовершенного оборудования, приближая эру защищенных квантовых сетей.
Квантовая криптография уже несколько десятилетий рассматривается как перспективный способ создания сверхнадежных ключей шифрования, устойчивых к взлому классическими методами, но ее развитие ограничено техническими сложностями. Для генерации таких ключей требуется источник, испускающий ровно один фотон за раз — идеально стабильный и точный. Создание подобных устройств остается дорогостоящим и сложным, из-за чего технология пока редко выходит за пределы лабораторий.
Израильские ученые, включая Юваля Блума и Йоада Ордэна, нашли способ обойти это ограничение. Вместо ожидания доступных "чистых" источников они разработали протоколы, использующие существующие "грязные" источники света, такие как квантовые точки — крошечные полупроводниковые частицы, ведущие себя подобно искусственным атомам. С помощью инженерной настройки и специальных наноантенн исследователи научились управлять световыми импульсами, излучаемыми этими точками.
Ниже есть продолжение.
Квантовые точки, в отличие от идеальных источников, генерируют не одиночные фотоны, а небольшие пучки света. Новый подход основан на принципе очистки "грязного" сигнала: избыточные фотоны выделяются и блокируются в реальном времени, так что в канал связи попадают только одиночные кванты, пригодные для шифрования. Это позволяет создавать надежные криптографические ключи даже на несовершенном оборудовании.
Для проверки идей команда собрала экспериментальную установку с квантовой точкой, работающую при комнатной температуре. Они адаптировали классический протокол шифрования BB84 и показали, что система обеспечивает надежный обмен ключами, несмотря на неидеальный источник света. Результаты подтвердили как теоретическую, так и практическую жизнеспособность подхода.
Почему это важно?
* Доступность: Новый метод использует уже существующие технологии, что значительно снижает затраты и делает квантовую криптографию более доступной для лабораторий и компаний.
* Надежность: Система обеспечивает безопасную передачу данных на большие расстояния, сохраняя устойчивость к взлому.
* Универсальность: Протоколы совместимы с широким спектром источников квантового света, что открывает путь к массовому внедрению технологии.
* Будущее: Подход прокладывает дорогу к созданию глобальных квантовых сетей, которые могут стать основой для сверхбезопасной коммуникации.
Исследование израильских ученых демонстрирует, что для надежной квантовой криптографии не нужны идеальные устройства. Умные инженерные решения и новые протоколы позволяют использовать доступное оборудование, делая технологию ближе к реальному применению. Этот прорыв может стать ключевым шагом к повсеместному развертыванию защищенных квантовых сетей, изменяющих подход к безопасности данных.
Физики Еврейского университета в Иерусалиме под руководством профессора Ронена Рапапорта, в сотрудничестве с учеными из Лос-Аламосской национальной лаборатории, предложили прорывное решение в области квантовой криптографии. Их исследование делает технологию защиты данных доступной даже при использовании несовершенного оборудования, приближая эру защищенных квантовых сетей.
Квантовая криптография уже несколько десятилетий рассматривается как перспективный способ создания сверхнадежных ключей шифрования, устойчивых к взлому классическими методами, но ее развитие ограничено техническими сложностями. Для генерации таких ключей требуется источник, испускающий ровно один фотон за раз — идеально стабильный и точный. Создание подобных устройств остается дорогостоящим и сложным, из-за чего технология пока редко выходит за пределы лабораторий.
Израильские ученые, включая Юваля Блума и Йоада Ордэна, нашли способ обойти это ограничение. Вместо ожидания доступных "чистых" источников они разработали протоколы, использующие существующие "грязные" источники света, такие как квантовые точки — крошечные полупроводниковые частицы, ведущие себя подобно искусственным атомам. С помощью инженерной настройки и специальных наноантенн исследователи научились управлять световыми импульсами, излучаемыми этими точками.
Ниже есть продолжение.
Квантовые точки, в отличие от идеальных источников, генерируют не одиночные фотоны, а небольшие пучки света. Новый подход основан на принципе очистки "грязного" сигнала: избыточные фотоны выделяются и блокируются в реальном времени, так что в канал связи попадают только одиночные кванты, пригодные для шифрования. Это позволяет создавать надежные криптографические ключи даже на несовершенном оборудовании.
Для проверки идей команда собрала экспериментальную установку с квантовой точкой, работающую при комнатной температуре. Они адаптировали классический протокол шифрования BB84 и показали, что система обеспечивает надежный обмен ключами, несмотря на неидеальный источник света. Результаты подтвердили как теоретическую, так и практическую жизнеспособность подхода.
Почему это важно?
* Доступность: Новый метод использует уже существующие технологии, что значительно снижает затраты и делает квантовую криптографию более доступной для лабораторий и компаний.
* Надежность: Система обеспечивает безопасную передачу данных на большие расстояния, сохраняя устойчивость к взлому.
* Универсальность: Протоколы совместимы с широким спектром источников квантового света, что открывает путь к массовому внедрению технологии.
* Будущее: Подход прокладывает дорогу к созданию глобальных квантовых сетей, которые могут стать основой для сверхбезопасной коммуникации.
Исследование израильских ученых демонстрирует, что для надежной квантовой криптографии не нужны идеальные устройства. Умные инженерные решения и новые протоколы позволяют использовать доступное оборудование, делая технологию ближе к реальному применению. Этот прорыв может стать ключевым шагом к повсеместному развертыванию защищенных квантовых сетей, изменяющих подход к безопасности данных.
Умер легендарный израильский журналист Дан Маргалит, ему было 87 лет (28.08.2025)
Легендарный израильский журналист и телеведущий Дан Маргалит скончался в Тель-Авиве в своем доме в окружении семьи в возрасте 87 лет. Дан Маргалит в течение десятилетий вел успешную карьеру в израильской журналистике, он был ведущим программ "Эрев Хадаш" и "Пополитика", а также писал для таких изданий как "Гаарец", "Маарив" и "Исраэль а-Йом".
Ниже есть продолжение.
Дан Маргалит родился в 1938 году в Тель-Авиве в семье врача и матери-психолога. Он получил первую академическую степень в Еврейском университете на факультете современной еврейской истории. Свой профессиональный путь в журналистике он начал в качестве корреспондента в газете "Херут".https://www.newsru.co.il/rest/28aug2025/margalit505.html
В 1964 году Маргалит начал работать в газете "Гаарец", где проработал до 1991 года. В 1977 году в рамках своей работы специальным корреспондентом издания в Вашингтоне он опубликовал журналистское расследование о долларовом счете Леи Рабин супруги занимавшего в тот момент пост премьер-министра Ицхака Рабина, этот материал привел к отставке премьера.
В 1992 году Дан Маргалит начал работать редактором в "Маариве", но покинул это издание через полгода. В 2007 году Дан Маргалит начал писать в новой бесплатной газете "Исраэль а-Йом", с которой сотрудничал до 2017 года.
Дан Маргалит оставил после себя жену Дану (это был его второй брак), и трех дочерей от первого брака – Ширу, Керен и Нойю.
Время и место похорон пока не опубликованы.
Трамп ввел уголовную ответственность за сожжение американского флага (26.08.2025)
Президент США Дональд Трамп подписал указ, вводящий уголовную ответственность за сожжение американского флага – несмотря на решение Верховного суда, что право жечь флаг защищено первой поправкой к конституции.Ниже есть продолжение.
"Наш флаг – наиболее священный символ США, американской свободы, идентичности, мощи. На протяжении двух с половиной веков наши патриоты проливали за него кровь, они отдали жизни за то, чтобы звездно-полосатое полотнище могло гордо развеваться", – сообщается в президентском указе.https://www.newsru.co.il/world/26aug2025/trump_202.html
"Осквернение флага – не просто провокация. Это свидетельство презрения, вражды и насилия в отношении нашего народа, государства, защищающего права и свободы. Это подстрекательство к насилию и бунту. Иностранцы ждут наш флаг чтобы запугать американцев и угрожать им насилием", – добавил Трамп.
"Сжег флаг – и получишь год тюрьмы. Не десять лет, но и не месяц. Это пойдет в твое личное дело. Сожжение флагов прекратится сразу", – выразил уверенность президент.
Отметим, что в последнее время сожжение американских флагов наиболее часто происходит во время антиизраильских манифестаций, на которых США обвиняются в соучастии в израильском "геноциде" в секторе Газы.
Subscribe to:
Posts (Atom)