Время прочтения - 6 мин.
Новый анализ данных, полученных зондом Cassini, выявил органические молекулы на спутнике Сатурна — Энцеладе. Система обучения мобильных роботов Dobb-E позволяет им выполнять 109 задач. Искусственный геном дрожжей предоставит возможность лучше понять причину генетических заболеваний.
Океан, потенциально пригодный для жизни
Миссия зонда Cassini, запущенного для изучения Сатурна и его спутников, завершилась в 2017 году. Однако ученые до сих пор изучают полученные им данные.
Так, биофизик Джон Питер и его команда из Гарвардского университета с помощью обширной библиотеки спектральных данных, полученных масс-спектрометром Cassini (INMS) и лабораторного моделирования ледяных условий на спутнике, протестировали миллиарды моделей потенциальных выбросов для Энцелада, на основе 15 различных соединений.
Этот анализ, опубликованный в Nature Astronomy, позволил ученым сделать вывод о присутствии ранее неподтвержденных органических молекул в подповерхностных выбросах спутника и дал повод говорить о возможном наличии жизни на Энцеладе.
Особенно важно открытие синильной кислоты, которая вместе с другими органическими молекулами повышает вероятность гидротермальной активности на дне океана, обеспечивающего источник энергии для микробной жизни.
Среди обнаруженных на Энцеладе веществ — оксид углерода, ацетилен, этан, спирты, молекулярный кислород, аргон, а также потенциальные следы сероводорода и фосфина.
Хотя присутствие последних не доказано, оно может иметь астробиологические последствия, поскольку сера и фосфор являются ключевыми элементами многих форм жизни.
Как бы то ни было, открытие Джона Питера указывает на наличие на Энцеладе подземного океана с условиями, потенциально пригодными для жизни и делает спутник Сатурна основной целью будущих астробиологических миссий.
Школа домашних роботов
Робототехники уже не один год работают над созданием многопрофильных роботов, выполняющих различные домашние дела, такие как мытье посуды или уборка. Но ни один из них до сих пор не был коммерциализирован и внедрен в больших масштабах.
Исследователи из Нью-Йоркского университета недавно представили систему Dobb-E, специально разработанную для эффективного обучения мобильных роботов выполнению домашних задач, что в конечном итоге будет способствовать их широкому применению.
«У нас дома уже есть специализированные роботы, такие как посудомоечная или стиральная машина, но универсальный робот, который может научиться выполнять любую домашнюю работу, уже долгое время является далекой целью», — пояснил задачу Dobb-E ее соавтор Леррел Пинто.
Чтобы роботы могли успешно интегрироваться в бытовую среду, они должны быть быстро и эффективно обучаемыми, а также безопасными для своих хозяев.
«Для достижения эффективности мы полагались на системы обучения, успех которых легко заметен в крупнейших моделях машинного обучения, используемых сегодня», — сообщил Пинто.
Используя ряд разработанных инструментов, в том числе механизм для сбора данных с помощью смартфона (Stick), набор данных Homes of New York (HoNY), содержащий кадры, собранные в 216 домашних условиях Нью-Йорка, и предварительно обученную модель восприятия, Пинто и его команда применили их на многофункциональном домашнем роботе Hello Robot Stretch.
Если верить результатам исследования, им удалось научить робота выполнению 109 различных домашних задач, используя для каждой всего лишь 5 минут новых видеоданных.
«Самый захватывающий результат — подтверждение того, что при нашем нынешнем уровне технологий мы можем создавать обучаемых роботов-агентов, способных решать широкий спектр задач в столь же широком домашнем диапазоне», — утверждает автор.
Синтетический геном дрожжей
Из-за сходства с растениями и животными на клеточном уровне дрожжи являются важным модельным организмом для понимания основных клеточных процессов, но при этом ими значительно проще манипулировать.
В настоящее время международный консорциум, включающий лаборатории по всему миру, работает над перепроектированием и созданием с нуля всех 16 хромосом дрожжей, полагая, что это позволит ученым понять влияние генетических вариаций на отдельные признаки, прояснив механизмы генетических заболеваний.
В рамках проекта «Синтетический геном дрожжей» (Sc2.0), ученые из Медицинской школы Национального университета Сингапура синтезировали модифицированную дрожжевую хромосому XV, содержащую 1,05 млн пар оснований, которая стала самой крупной синтезированной хромосомой в Азии.
При создании синтетической хромосомы XV (synXV) команда NUS Medicine тщательно перепроектировала исходную ДНК, включив в нее различные изменения, в результате которых появилась последовательность, которая является совершенно уникальной и отличной от естественной.
Чтобы упростить процесс сборки synXV, команда разработала революционную технологию, ускоряющую обмен большими сегментами хромосомной ДНК в определенных участках, что позволяет одновременно собирать и сшивать несколько синтетических сегментов хромосомы в полную синтетическую хромосому XV.
После ее создания ученые также смогли намеренно смешивать и сопоставлять synXV с другой дрожжевой хромосомой, создавая различные генетические комбинации для изучения связей между генетическими вариациями и индивидуальными чертами.
«Мы не только продемонстрировали наше техническое мастерство в создании синтетических хромосом, но теперь можем быстро реконфигурировать их в различные конструкции для дальнейших исследований. Эти синтетические хромосомы являются нашим ключом к ответам на фундаментальные биологические вопросы, открывая потенциал для революционных достижений, которые в конечном итоге могут принести огромную пользу человечеству», — заявил руководитель исследования доктор Фу Джи Лун.
Работа генетиков из Сингапура прокладывает путь к будущим достижениям в области синтетической геномики, особенно с более крупными и сложными хромосомами.
Источники: Cikavosti, TechXplore, Phys.org
Подпишись на наш телеграм канал
только самое важное и интересное
