Αποθήκευση δεδομένων στην αιωνιότητα μέσω DNA. Data-storage for eternity

Η πληροφορία που έχει αποθηκευτεί/κωδικοποιηθεί σε DNA μπορεί να επιβιώσει για πάνω από ένα εκατ. χρόνια, τη στιγμή που τα δεδομένα σε μικροφίλμ μπορούν να διατηρηθούν για περίπου 500. How can we preserve our knowledge today for the next millennia? ETH researchers have found a way to store information in the form of DNA, preserving it for nearly an eternity. (Illustration: Philipp Stössel/ETH Zurich)

Περγαμηνές, πάπυροι και τοιχογραφίες/ βραχογραφίες που σώζονται μέχρι σήμερα φροντίζουν να φέρνουν στον 21ο αιώνα γνώση από το μακρινό παρελθόν. Στη σημερινή εποχή, μεγάλο τμήμα της γνώσης μας βρίσκεται αποθηκευμένο σε servers και σκληρούς δίσκους, οι οποίοι θα είναι δύσκολο να επιβιώσουν σε διάστημα 50 ετών, όχι χιλιετιών. Οπότε, ερευνητές αναζητούν τρόπους αποθήκευσης μεγάλων όγκων δεδομένων μακροπρόθεσμα, και ένας που φαίνεται πολλά υποσχόμενος είναι η αξιοποίηση του DNA ως αποθηκευτικού μέσου.

Το DNA μπορεί να αποθηκεύσει τεράστιους όγκους πληροφορίας με «συμπαγή» τρόπο, ωστόσο η ανάκτησή τους δεν είναι πάντα αυτή που θα έπρεπε να είναι, καθώς εμφανίζονται λάθη, κενά και άλλα προβλήματα λόγω της χημικής υποβάθμισης και λαθών στην αλληλουχία DNA. Επιστήμονες υπό τον Ρόμπερτ Γκρας, λέκτορα στο ETH Zurich, αποκάλυψαν πώς μπορεί να επιτευχθεί μακροπρόθεσμη, χωρίς λάθη αποθήκευση πληροφοριών, πιθανώς για πάνω από ένα εκατομμύριο χρόνια,  εγκιβωτίζοντας κομμάτια DNA με πληροφορίες σε διοξείδιο του πυριτίου και χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο για τη διόρθωση λαθών στα δεδομένα.

In 2013, researchers from the European Bioinformatics Institute at the Wellcome Trust Genome Campus in Hinxton, Cambridgeshire ‘downloaded’ all 154 of Shakespeare’s sonnets on to strands of synthetic DNA (illustrated).

Πριν δύο χρόνια, ερευνητές απέδειξαν πως είναι δυνατή η αποθήκευση και ανάγνωση δεδομένων υπό τη μορφή DNA. Σε εκείνη την περίπτωση, το χρονικό διάστημα μεταξύ της «εγγραφής» της πληροφορίας – τη σύνθεση της σωστής ακολουθίας κώδικα στο DNA -  και της ανάγνωσης (sequencing) των δεδομένων ήταν πολύ μικρό. Αλλά ακόμα και μια μικρή περίοδος αποτελεί πρόβλημα όσον αφορά στο περιθώριο λάθους, καθώς λαμβάνουν χώρα λάθη στο γράψιμο και την ανάγνωση. Μακροπρόθεσμα, το DNA μπορεί να αλλάξει σημαντικά καθώς αντιδρά χημικά με το περιβάλλον, κάτι που αποτελεί πρόβλημα για την αποθήκευση σε βάθος χρόνου. 

For the recent breakthrough, the researchers took inspiration from fossilised bones (stock image). Despite being thousands of years old, it is possible to obtain genetic material because the DNA is protected inside the bones. The experts designed a similar 'fossil shell' to protect the information-bearing DNA in the same way.

Ωστόσο, γενετικό υλικό που έχει βρεθεί σε απολιθωμένα οστά ηλικίας εκατοντάδων χιλιάδων ετών μπορεί να απομονωθεί και να αναλυθεί, καθώς έχει εγκιβωτιστεί και προστατευτεί. «Όπως σε αυτά τα οστά, θέλαμε να προστατέψουμε το φορτωμένο με πληροφορία DNA μέσα σε ένα συνθετικό ‘κέλυφος απολιθώματος’» αναφέρει ο Γκρας.

Chemists subjected spheres of DNA to extreme temperatures  and found the material - and the data stored on it - could be successfully decoded. Just one gram of DNA can store the equivalent of 14,000 Blu-ray discs.

Για να το επιτύχει αυτό, η ομάδα του «έκλεισε» το DNA σε σφαίρες διοξειδίου του πυριτίου (silica) διαμέτρου περίπου 150 νανομέτρων. Τα δεδομένα που αποθηκεύτηκαν ήταν η ελβετική Ομοσπονδιακή Χάρτα του 1291 και το «Περί της Μεθόδου των Μηχανικών Θεωρημάτων» του Αρχιμήδη. Για να εξομοιωθούν οι συνθήκες υποβάθμισης που αντιστοιχούν στο πέρασμα μεγάλου χρονικού διαστήματος, η αποθήκευση έγινε σε θερμοκρασίες από 60 μέχρι 70 βαθμούς Κελσίου για έναν μήνα, που εξομοίωναν τη χημική υποβάθμιση η οποία αντιστοιχεί στο πέρασμα αιώνων. Το DNA που είχε αποθηκευτεί στο εν λόγω «κέλυφος» αποδείχτηκε ανθεκτικό, καθώς μετά την εύκολη διάλυση του κελύφους ήταν δυνατή η ανάγνωση της πληροφορίας. Η πληροφορία που έχει αποθηκευτεί/κωδικοποιηθεί σε DNA μπορεί να επιβιώσει για πάνω από ένα εκατ. χρόνια, τη στιγμή που τα δεδομένα σε μικροφίλμ μπορούν να διατηρηθούν για περίπου 500.

Scientists used an 'error correction' similar to those found in laptops (stock image). This involved adding data to each fragment to create back ups.

Ωστόσο, δεν αρκεί να μπορεί να αποθηκευτεί η πληροφορία- πρέπει να είναι δυνατή η ανάγνωσή της και χωρίς λάθη. Χάρη σε σημαντικά τεχνολογικά επιτεύγματα στο DNA sequencing, η ανάγνωση αυτή είναι επιτεύξιμη σε λογικό κόστος, και αναμένεται να γίνει ακόμα περισσότερο οικονομική στο μέλλον. Για την αποφυγή/ διόρθωση των λαθών, ο Ράινχαρντ Χέκελ, επίσης του ΕΤΗ, ανέπτυξε μια μέθοδο διόρθωσης βασισμένη στους Κώδικες Ριντ- Σόλομον, αντίστοιχη αυτών που χρησιμοποιούνται στη μετάδοση πληροφορίας σε μεγάλες αποστάσεις. Το «κλειδί» είναι η επισύναψη επιπλέον στοιχείων στα δεδομένα, εξηγεί ο Χέκελ, που λειτουργούν ως «backup» σε περίπτωση που χαθούν κάποια δεδομένα στην πορεία.

Πηγή: www.ethz.ch

«Μαύρη» θύελλα μπορεί να στειρώσει γαλαξίες! Monster Black Hole's Mighty Belch Could Transform Entire Galaxy!

Εκπληκτικό κοσμικό φαινόμενο εντοπίστηκε σε απόσταση δύο δισ. ετών φωτός από τη Γη. Καλλιτεχνική απεικόνιση της κολοσσιαίας μελανής οπής και των ανέμων που παράγει. Supermassive black holes at the cores of galaxies blast out radiation and ultra-fast winds, as illustrated in this artist's conception. NASA's NuSTAR and ESA's XMM-Newton telescopes show that these winds, containing highly ionized atoms, blow in a nearly spherical fashion. Image Credit: NASA/JPL-Caltech

Μια πραγματικά εντυπωσιακή από κάθε άποψη ανακάλυψη έκανε διεθνής ομάδα αστρονόμων χρησιμοποιώντας τα διαστημικά τηλεσκόπια XMM-Newton και NuSTAR. Τα δύο τηλεσκόπια κάνουν παρατηρήσεις σε διαφορετικά φάσματα φωτός των ακτίνων Χ και ο συνδυασμός των παρατηρήσεων τους αποκάλυψε ένα εκπληκτικό κοσμικό φαινόμενο. Σε ένα γαλαξία που βρίσκεται σε απόσταση δύο δισ. ετών φωτός από εμάς υπάρχει μια κολοσσιαία μελανή οπή η οποία έχει λάβει την ονομασία PDS 456.

ESA's XMM-Newton Telescope observed the low-energy portion of the X-ray light spectrum emitted by PDS 456. Image Credit: ESA

Οι ερευνητές εντόπισαν τους ανέμους που δημιουργούνται  από τη δράση αυτής της μαύρης τρύπας. Πρόκειται σύμφωνα με τους ερευνητές για τους ισχυρότερους ανέμους που έχουν εντοπιστεί μέχρι σήμερα. Σύμφωνα με τους ερευνητές οι συγκεκριμένοι άνεμοι μεταφέρουν κάθε δευτερόλεπτο ενέργεια μεγαλύτερη από εκείνη που εκπέμπουν μαζί ένα τρισ. άστρα σαν τον Ήλιο! 

NASA's NuSTAR telescope, launched in June 2012, observed the high-energy portion of the X-ray light spectrum emitted by the supermassive blackhole dubbed PDS 456. Image Credit: NASA

Όπως αναφέρουν οι ερευνητές αν αυτή η τρομερή κοσμική θύελλα χτυπούσε ένα γαλαξία θα εξαφάνιζε όλα εκείνα τα συστατικά (αέρια, σκόνη) που είναι απαραίτητα για την παραγωγή άστρων. Με απλά λόγια ο γαλαξίας αυτός θα γινόταν άγονος. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».

Στίβεν Χόκινγκ: Απαραίτητος ο εποικισμός του διαστήματος για την επιβίωση της ανθρωπότητας. Stephen Hawking: space travel will save mankind and we should colonise other planets

Ο διάσημος φυσικός Στίβεν Χόκινγκ. Professor Stephen Hawking during a talk at the Science Museum.

Η διαστημική εξερεύνηση, και η ανάπτυξη τεχνολογιών που θα ανοίξουν τον δρόμο για τη δημιουργία αποικιών σε άλλους πλανήτες, είναι απαραίτητες για να διασφαλισθεί το μέλλον της ανθρωπότητας. Αυτό ανέφερε χθες ο διάσημος φυσικός Στίβεν Χόκινγκ, προσθέτοντας πως το μεγαλύτερο μειονέκτημα του ανθρώπινου είδους είναι η επιθετικότητα, η οποία με τα πυρηνικά οπλοστάσια θα μπορούσε να σημάνει το τέλος του πολιτισμού μας.

“It may have had survival advantage in caveman days, but now it threatens to destroy us all.”

Οι δηλώσεις του 73χρονου επιστήμονα έγιναν στο Μουσείο Επιστημών του Λονδίνου, στο οποίο ξενάγησε χθες την Άνταϊζ Ουγιάνουα, νικήτρια του διαγωνισμού «Guest of Honour». Κατά τη διάρκεια της ξενάγησης, η 24χρονη Αμερικανίδα ρώτησε τον Χόκινγκ ποιο είναι το πιο αρνητικό χαρακτηριστικό της ανθρώπινης προσωπικότητας και, αντίθετα, ποιο χαρακτηριστικό του είδους μας θα ενίσχυε αν μπορούσε.

Νέους φόβους για την ύπαρξη του ανθρώπου διατύπωσε ο Στίβεν Χόκινγκ. Professor Hawking (file photo shown) was speaking at London's Science Museum. He said space travel is vital to the future of the human race. And he also said aggression should be replaced by empathy. 'A major nuclear war would be the end of civilisation, and maybe the end of the human race,' he said.

Όπως απάντησε, αυτό που θα ήθελε να εξαλειφθεί είναι η επιθετικότητα. «Μπορεί να αποτέλεσε πλεονέκτημα για τον άνθρωπο των σπηλαίων, ώστε να διεκδικήσει περισσότερη τροφή και μεγαλύτερο ζωτικό χώρο, σήμερα όμως απειλεί να μας καταστρέψει όλους. Ένας πυρηνικός πόλεμος ευρείας κλίμακας θα μπορούσε να καταστρέψει τον ανθρώπινο πολιτισμό και, ακόμη χειρότερα, το είδος μας», σημείωσε χαρακτηριστικά.

Στον αντίποδα, υποστήριξε πως το θετικότερο γνώρισμα του ανθρώπου είναι η ενσυναίσθηση, δηλαδή η ικανότητα να κατανοούμε και να ταυτιζόμαστε συναισθηματικά με τους γύρω μας.

The professor added that human space exploration was 'life insurance' for the human race and must continue. 'Sending humans to the moon changed the future of the human race in ways that we don't yet understand,' he said. Shown is an illustration of Nasa's Orion spacecraft.

Ο καθηγητής πρόσθεσε πως θα πρέπει να συνεχισθεί με ακόμη πιο γρήγορους ρυθμούς η εξερεύνηση του διαστήματος, αφού είναι η «ασφάλεια ζωής» που εγγυάται πως ο άνθρωπος θα συνεχίσει να υπάρχει. «Οι επανδρωμένες αποστολές στη Σελήνη άλλαξαν το μέλλον του είδους μας με τρόπους που προς το παρόν δεν έχουμε συνειδητοποιήσει», δήλωσε.

«Μπορεί να μην έλυσαν κάποιο άμεσο πρόβλημα εδώ στον πλανήτη Γη, ωστόσο άνοιξαν νέους δρόμους για την επίλυσή τους και δημιούργησαν νέες προοπτικές. Πιστεύω πως το απώτερο μέλλον της ανθρωπότητας βρίσκεται στο διάστημα. Κι αυτό γιατί ο εποικισμός άλλων πλανητών είναι μια σημαντική “ασφάλεια ζωής”, που θα μπορούσε να αποτρέψει την εξαφάνιση της ανθρωπότητας».

Το ενδεχόμενο ενός πυρηνικού πολέμου δεν είναι, πάντως, η μόνη απειλή για την ανθρωπότητα, σύμφωνα με τον Χόκινγκ. Τον περασμένο Δεκέμβριο, ο φυσικός υποστήριξε πως αυτό το μέλλον του ανθρώπου κινδυνεύει επίσης και από την πρόοδο της τεχνητής νοημοσύνης. Ο λόγος είναι πως η ανάπτυξη εξελιγμένων «σκεπτόμενων» μηχανών, που θα έχουν τη δυνατότητα να αυτενεργούν, θα μπορούσε να σημάνει το τέλος του είδους μας.

Μάλιστα, ένα μήνα αργότερα ο Χόκινγκ συνυπέγραψε με άλλους επιστήμονες και επιχειρηματίες όπως ο Έλον Μασκ μία ανοικτή επιστολή, ζητώντας να τεθούν κατευθυντήριες αρχές στην έρευνα, οι οποίες θα εξασφαλίζουν πως η τεχνητή νοημοσύνη θα συνεχίζει να εξελίσσεται προς όφελος της κοινωνίας.

Δείτε το Λονδίνο να γίνεται Ατλαντίδα! London could become 'Britain's Atlantis'

Αν λιώσουν οι πάγοι, το Λονδίνο θα εξαφανιστεί κάτω από το νερό. Complete melting of ice sheets could lead to a sea-level rise of about 262ft (80 metres), according to the USGS. If this happened, the only areas that would escape the worst of the flooding would be the highest points in the capital including Hampstead Heath, Shooter's Hill and parts of Crystal Palace. Credit: Spatialities 

Μελέτη επιστημόνων της Αμερικανικής Γεωλογικής Εταιρείας δείχνει τι θα συμβεί σε περίπτωση που λιώσουν οι πάγοι στον Βόρειο Πόλο.

A separate map has revealed how New York could be devastated by increases in rainfall and sea level. Large areas of Queens (light green) will be hit by floods in the 2020s, while areas of Brooklyn and the Bronx (yellow) will face the same fate in the 2050s. The purple shows the high-risk zones in New York.

Θα προκληθούν τεράστιες πλημμύρες σε πολλές περιοχές του βορείου ημισφαιρίου και μεγάλες μητροπόλεις όπως η Νέα Υόρκη θα αντιμετωπίσουν πολύ μεγάλες καταστροφές.

Last year, the Environment Agency created a similar map to Mr Linn's that highlighted what London would look like if sea levels continue to rise and the Thames Barrier wasn’t there to protect it. Parts of Beckton, Whitechapel and Southwark are shown under water (pictured).

Εκείνο όμως που θα αντιμετωπίσει ολική καταστροφή θα είναι το Λονδίνο που θα γίνει μια σύγχρονη Ατλαντίδα αφού, σύμφωνα με τη μελέτη, η βρετανική πρωτεύουσα κυριολεκτικά θα βουλιάξει και θα βρεθεί 40-80 μέτρα κάτω από την επιφάνεια του νερού.

Using estimates from the US Geological Survey, an urban planner has created maps that show what damage could be caused to London if the Antarctic and Greenland ice sheets melted. This GIF shows London following a 131ft (40 metre) rise up to an 262ft (80 metre) rise in global water levels.

Οι ερευνητές έδωσαν στη δημοσιότητα και ένα εντυπωσιακό animation με αυτή τους την πρόβλεψη.

Πώς θα ήταν να ζείτε στην επιφάνεια της Αφροδίτης; What Would It Be Like to Live on Venus?

Μοιάζει με πλανήτη από την κόλαση, που σιγοβράζει κάτω από πυκνά σύννεφα θειϊκού οξέος. Venus would not be a pleasant place for people to live in the solar system. The planet's active volcanoes and runaway greenhouse effect would make it a difficult place to survive. Credit: NSSDC Photo Gallery

Η δίδυμη αδελφή της Γης είναι ο πλανήτης από την κόλαση: κρυμμένη κάτω από πυκνά σύννεφα θειϊκού οξέος, η επιφάνεια της Αφροδίτης σιγοβράζει μέρα και νύχτα σε θερμοκρασία αρκετά υψηλή για να λιώσει μολύβι. Οι επανδρωμένες αποστολές αποκλείονται, ωστόσο οι πλανητολόγοι έχουν μια ιδέα για το πώς θα ήταν η ζωή στον γειτονικό πλανήτη.

Οι δίδυμες

Scale representations of Venus and the Earth shown next to each other. Venus is only slightly smaller.

Η Αφροδίτη και η Γη αποκαλούνται συχνά δίδυμοι πλανήτες επειδή έχουν περίπου την ίδια μάζα και σύσταση. Δεν είναι λοιπόν περίεργο που από τη δεκαετία του 1960 μέχρι σήμερα έχουν σταλεί στον πλανήτη πάνω από 40 σκάφη.

Venus’ Southern Hemisphere in the Ultraviolet. This image shows the full view of the southern hemisphere from equator (right) to the pole. The south pole is surrounded by a dark oval feature. Moving to the right, away from the pole and towards the equator, we see streaky clouds, a bright mid-latitude band and mottled clouds in the convective sub-solar region. This image was taken on July 23, 2007. Credit: ESA © 2007 MPS/DLR-PF/IDA

Το τελευταίο ήταν ο δορυφόρος Venus Express της ευρωπαϊκής διαστημικής υπηρεσίας ESA, ο οποίος εκτοξεύτηκε το 2005 και ολοκλήρωσε πρόσφατα την αποστολή του.

«Η επιφάνεια της Αφροδίτης διαφέρει πολύ σε σχέση με άλλους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος» αναφέρει στο Space.com ο Χέκεν Σβέλντεμ, ερευνητής της αποστολής Venus Express. Δεδομένου όμως ότι ο πλανήτης καλύπτεται από ένα αδιαφανές πέπλο, η επιφάνειά του είναι ορατή μόνο με ραντάρ.

Καυτός πλανήτης

To Όρος Μάατ της Αφροδίτης, ύψους 5 χλμ, σε τρισδιάστατο μοντέλο που δημιουργήθηκε με δεδομένα από το ραντάρ του διαστημικού σκάφους Μαγγελάνος. Maat Mons is displayed in this three-dimensional perspective view of the surface of Venus made by NASA's Magellan mission. The viewpoint is located 560 kilometres north of Maat Mons at an elevation of 1.7 kilometres above the terrain. Lava flows extend for hundreds of kilometres across the fractured plains shown in the foreground, to the base of Maat Mons. The view is to the south with Maat Mons appearing at the centre of the image on the horizon. Maat Mons is an eight-kilometre high volcano. Magellan synthetic aperture radar data is combined with radar altimetry to develop a 3-D map of the surface. Credit: NASA/JPL.

Το να περπατά όμως κανείς εκεί δεν θα ήταν ευχάριστη εμπειρία. Η πυκνή ατμόσφαιρα, αποτελούμενη κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα, δημιουργεί ένα ακραίο φαινόμενο θερμοκηπίου που ανεβάζει τη θερμοκρασία της επιφάνειας στους 462 βαθμούς.

Η βαρύτητα του πλανήτη είναι περίπου 10% πιο ασθενής από τη γήινη, οπότε τα αντικείμενα θα φαίνονταν ελαφρότερα και τα άλματα θα έφταναν λίγο ψηλότερα. «Πιθανότατα δεν θα παρατηρούσατε τη διαφορά στη βαρύτητα, αυτό όμως που σίγουρα θα προσέχατε είναι η πυκνή ατμόσφαιρα» λέει ο Σβέλντεμ. «Ο αέρας είναι τόσο πυκνός ώστε θα νιώθατε αντίσταση αν προσπαθούσατε να κουνήσετε γρήγορα το χέρι σας. Θα ήταν σχεδόν σαν να βρίσκεστε μέσα σε νερό» περιγράφει.

Τεράστια ατμοσφαιρική πίεση

These panels show the oxygen airglow in the night-side atmosphere of Venus, fully detectable only at specific infrared wavelengths. This false-colour view was obtained on Aug. 26, 2006 by the Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer (VIRTIS) onboard ESA’s Venus Express, at a distance of 65,000 kilometres from Venus’ surface, from the south. The horizon seen at the bottom-right in both panels is about Venus’ equator. Credit: ESA/VIRTIS/INAF-IASF/Obs. de Paris-LESIA

Ένα άλλο χαρακτηριστικό που δύσκολα θα διέφευγε της προσοχής είναι η ατμοσφαιρική πίεση, 92 φορές υψηλότερη από την ατμοσφαιρική πίεση στη Γη. Για να φτάσει κανείς αυτά τα επίπεδα, θα έπρεπε να καταδυθεί στη θάλασσα σε βάθος σχεδόν ενός χιλιομέτρου.

Η επιφάνεια της Αφροδίτης στην περιοχή προσεδάφισης του Venera 13 το 1982. Color image of the surface of Venus as imaged by Venera 13.

Λόγω της ακραίας θερμοκρασίας και πίεσης, η προσεδάφιση στην Αφροδίτη μόνο εύκολη υπόθεση δεν είναι. Μόνο οι σοβιετικές αποστολές Venera, που ολοκληρώθηκαν το 1984, κατάφεραν να φτάσουν μέχρι την επιφάνεια και να μεταδώσουν εικόνες.

Aνατολή στη... δύση

Venus (left) and Earth (right), not taking into account changes due to haze or background cloud. Glories happen when sunlight shines on cloud droplets. The difference seen between the two planets is mainly due to the tiny droplets found on Venus – just 2 thousandths of a millimetre across – compared to 10 thousandths to 40 thousandths of a millimetre on Earth. Credit: C. Wilson/P. Laven

Αν είστε διατεθειμένοι να υποστείτε το μαρτύριο για να θαυμάσετε την ανατολή ή το ηλιοβασίλεμα, προσέξτε σε ποια κατεύθυνση κοιτάζετε: η Αφροδίτη περιστρέφεται ανάποδα από τους υπόλοιπους πλανήτες, με κατεύθυνση δεξιόστροφη. Αυτό σημαίνει ότι ο Ήλιος ανατέλλει στη δύση και δύει στην ανατολή.

Η Αφροδίτη χρειάζεται 225 γήινες μέρες για να ολοκληρώσει μια περιφορά γύρω από τον Ήλιο, και 243 γήινες μέρες για να συμπληρώσει μια περιστροφή γύρω από τον εαυτό της. Επειδή όμως περιστρέφεται ανάποδα, η διάρκεια της ημέρας είναι 117 γήινες μέρες, επισημαίνει ο Σβέντεμ.

Ακόμα και το μεσημέρι, όμως, ο Ήλιος δεν θα φαινόταν καθαρά στον ουρανό. Λόγω της πυκνής ατμόσφαιρας, θα γινόταν ορατός ως διάχυτη λάμψη πίσω από τα σύννεφα. Τη νύχτα, πάλι, ο ουρανός είναι κατάμαυρος χωρίς κανένα άστρο.

Και, σε αντίθεση με τον γαλάζιο ουρανό της Γης, ο ουρανός της Αφροδίτης έχει ένα μουντό πορτοκαλί χρώμα λόγω της σκέδασης [εκτροπής] του ηλιακού φωτός από τα μόρια διοξειδίου του άνθρακα.

Βροχή από βιτριόλι

Artist’s impression of an active volcano on Venus. Credit: ESA/AOES

Η επιφάνεια του πλανήτη είναι καυτή, τουλάχιστον όμως δεν πλήττεται από κακοκαιρία. Τα σύννεφα θειϊκού οξέος βρέχουν βιτριόλι, ωστόσο λόγω της υψηλής θερμοκρασίας οι σταγόνες της βροχής εξατμίζονται σε ύψος 25 χιλιομέτρων και δεν φτάνουν ποτέ στο έδαφος.

Ακόμα, οι άνεμοι στην επιφάνεια δεν υπερβαίνουν σε ταχύτητα τα 3 χιλιόμετρα την ώρα, παρόλο που η ταχύτητά τους ψηλά στην ατμόσφαιρα μπορεί να φτάσει τα 400 χιλιόμετρα την ώρα.

Καθυστερήσεις στην επικοινωνία

Αν δεν πτοείστε από όλα αυτά και επιμένετε να μετακομίσετε στην Αφροδίτη, ένας τελευταίος παράγοντας που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι οι καθυστερήσεις στην επικοινωνία σας με τους φίλους σας στη Γη.

Όταν η Αφροδίτη βρίσκεται στην ελάχιστη απόστασή της από τη Γη, το μήνυμα θα χρειαζόταν μερικά λεπτά για να φτάσει στον προορισμό του. Όταν πάλι οι δύο πλανήτες βρίσκονται στη μέγιστη απόσταση, με τον Ήλιο ακριβώς ανάμεσά τους, η καθυστέρηση θα ξεπερνούσε τα 15 λεπτά.

Μετά το γονιδίωμα, το επιγονιδίωμα. Exploring the Epigenome

Ένα δίκτυο διακοπτών που ενεργοποιούν και απενεργοποιούν γονίδια ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου. In a culmination of a multiyear project to identify the chemical modifications of DNA and its associated proteins that regulate gene expression, members of the Roadmap Epigenome Consortium published (February 18) their analysis of 111 different human epigenomes in Nature.

Δεκατρία χρόνια μετά τη δημοσίευση του πρώτου ανθρώπινου γονιδιώματος, διεθνής ερευνητική κοινοπραξία παρουσιάζει τον μεγαλύτερο ως σήμερα χάρτη του επιγονιδιώματος: ένα δίκτυο διακοπτών που ενεργοποιούν και απενεργοποιούν γονίδια ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου, και δείχνουν να παίζουν σημαντικό ρόλο σε ασθένειες όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ.

Τι προκαλεί τις διαφορές

H χημική τροποποίηση του DNA με την προσθήκη μεθυλομάδων (φωτεινές σφαίρες) ρυθμίζει τη λειτουργία γονιδίων. The project "set out to generate a reference map of the human epigenome by systematically profiling these marks in more than 100 different primary tissues and cell types," co-leader Manolis Kellis, a computer science researcher affiliated with the Massachusetts Institute of Technology and Broad Institute, told reporters during a telephone press briefing yesterday.

Σχεδόν όλα τα κύτταρα του σώματος περιέχουν το ίδιο DNA, το οποίο περιέχει τις πληροφορίες για την δημιουργία και διαφοροποίηση όλων των ιστών του σώματος. Αν όμως το γενετικό υλικό είναι ίδιο σε όλα τα κύτταρα, πώς γίνεται να διαφέρει ένα μυϊκό κύτταρο από ένα κύτταρο του δέρματος.

Οι διαφορές οφείλονται στους λεγόμενους επιγενετικούς παράγοντες, οι οποίοι λειτουργούν ως διακόπτες για την ενεργοποίηση συγκεκριμένων γονιδίων και την απενεργοποίηση όσων δεν χρειάζονται σε έναν συγκεκριμένο ιστό.

Δύο είναι οι βασικοί μηχανισμοί του επιγονιδιώματος. Ο πρώτος είναι η χημική τροποποίηση του DNA με την προσθήκη μεθυλομάδων ή ακετυλομάδων. Οι χημικές αυτές «ετικέτες» δεν αλλάζουν την ίδια την αλληλουχία των DNA, ρυθμίζουν όμως την έκφραση (λειτουργία) γονιδίων που βρίσκονται σε μια συγκεκριμένη περιοχή του DNA.

Ο δεύτερος τρόπος ρύθμισης είναι το προσεκτικό τύλιγμα και πακετάρισμα των μορίων DNA στα χρωμοσώματα, έτσι ώστε ορισμένα γονίδια να μένουν κρυμμένα, ενώ άλλα να παραμένουν προσβάσιμα στην κυτταρική μηχανή ανάγνωσης του DNA. Στη διαδικασία αυτή παίζουν ρόλο οι λεγόμενες ιστόνες και μια πληθώρα άλλων πρωτεϊνών που συνδέονται στο DNA ή στις ιστόνες.

Οι νέοι χάρτες του επιγονιδιώματος, οι οποίοι παρουσιάζονται σε 20 επιμέρους μελέτες στην επιθεώρηση «Nature» και άλλες επιθεωρήσεις των εκδόσεων Nature, καλύπτουν 111 διαφορετικούς τύπους κυττάρων και ιστών.

The Roadmap Epigenomics Project has produced reference epigenomes that provide information on key functional elements controlling gene expression in 127 human tissues and cell types, and encompassing embryonic and adult tissues, from healthy individuals and those with disease. a, Many of the adult tissues investigated were broken down by cell type or region — blood into several types of immune cell, for instance, and the brain into regions including the hippocampus and dorsolateral prefrontal cortex. Tissue samples and cells were subjected to a range of epigenomic analyses, along with genome sequencing and genome-wide association studies (GWAS). b, Embryonic stem (ES) cells, which are taken from the embryo at the 'blastocyst' stage and can give rise to almost every cell type in the body, were used to analyse, for example, the differentiation of stem cells into different neuronal lineages. The ES-cell-derived cell lines underwent the same epigenomic analyses as the tissue samples.

«Αυτό αποτελεί ένα μεγάλο βήμα προόδου στην συνεχιζόμενη προσπάθειά μας να κατανοήσουμε πώς τα 3 δισεκατομμύρια γράμματα στο DNA κάθε ανθρώπου μπορούν να δίνουν οδηγίες για την εκτέλεση εντελώς διαφορετικών μοριακών διαδικασιών ανάλογα με το είδος του κυττάρου» δήλωσε ο Δρ Φράνσις Κόλινς, διευθυντής των αμερικανικών Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας, τα οποία πρωτοστάτησαν στη διεθνή προσπάθεια προσφέροντας κονδύλια 250 εκατ. δολαρίων την τελευταία δεκαετία.

Τα ευρήματα

An illustration of how epigenetic mechanisms can affect health. Epigenetic mechanisms are affected by several factors and processes including development in utero and in childhood, environmental chemicals, drugs and pharmaceuticals, aging, and diet. DNA methylation is what occurs when methyl groups, an epigenetic factor found in some dietary sources, can tag DNA and activate or repress genes. Histone modification occurs when the binding of epigenetic factors to histone “tails” alters the extent to which DNA is wrapped around histones and the availability of genes in the DNA to be activated. All of these factors and processes may result in cancer, autoimmune disease, mental disorders, or diabetes, among other illnesses.

Δεκάδες ακόμα επιστημονικές μελέτες έχουν ήδη αξιοποιήσει δεδομένα που συγκέντρωσε η ερευνητική κοινοπραξία τα τελευταία οκτώ χρόνια. Οι πολύτιμοι νέοι χάρτες ήδη αποκαλύπτουν πολύτιμα στοιχεία για την κατανόηση του καρκίνου, του άσθματος και του ρόλου των βλαστικών κυττάρων στην εμβρυακή ανάπτυξη.

Τα ευρήματα προσφέρουν επίσης μη αναμενόμενα στοιχεία για τη νόσο του Αλτσχάιμερ. Η ανάλυση του επιγονιδιώματος σε ασθενείς που υπέκυψαν στη νόσο αποκάλυψαν μείωση της έκφρασης γονιδίων του νευρικού συστήματος με παράλληλη αύξηση της έκφρασης γονιδίων του ανοσοποιητικού συστήματος. Αυτό αποτελεί ένδειξη ότι το ανοσοποιητικό σύστημα παίζει ρόλο στη νόσο του Αλτσχάιμερ, κάτι που οι ερευνητές δηλώνουν ότι δεν περίμεναν. Τα αποτελέσματα της διεθνούς ερευνητικής προσπάθειας αποτελούν ένα μεγάλο βήμα για την κατανόηση του επιγονιδιώματος, δεν έφτασαν όμως μέχρι το τέλος: εκατοντάδες ακόμα ιστοί και κατηγορίες κυττάρων περιμένουν να αναλυθούν.

Τάσος Λειβαδίτης, Γράμματα στον Υπόνομο

Paul Delvaux, Squelettes dans un bureau, 1944. Huile sur Toile, 97x123 cm. Israël, musée de Jérusalem.

Οι απελπισμένοι δε φοβούνται τα μεγάλα λόγια

έτσι θά ’ρθει ό καιρός που θ’ ανοίξω το παράθυρο και θα χαιρετήσω τα χαμένα καράβια

«για ποιο ταξίδι ονειρευτό» όπως έλεγε νέος, σχεδόν παιδί, ένας φίλος μου ποιητής–

α, ζήσαμε μεγάλα χρόνια, όμως πράγματα ασήμαντα μάς πέθαναν

κι αυτό το ωραίο όνειρο μάς πήγε τόσο μακριά που δεν ξαναβρήκαμε το δρόμο

με τα ρολόγια σταματημένα στη μοναδική ώρα: την ώρα που αργήσαμε

κι ο ταχυδρόμος που κουράστηκε κι έριξε όλα τα γράμματα στον υπόνομο,

ίσως εκεί να ήταν η απάντηση κι εγώ γιατί δε γυρίζω πίσω, ποιος με κρατάει σ’ αυτήν την ηλικία

γράφοντας μακροσκελή ποιήματα σαν παρατεταμένα σινιάλα στην υστεροφημία

κι αν φοβάμαι τη νύχτα δεν είναι οι τύψεις ή τα φαντάσματα αλλά αυτή η απειλητική ευωδιά των ρόδων που ερημώνει τα προάστια –

πρέπει νά ’σαι προικισμένος για τη δυστυχία...

Pablo Picasso, The Absinthe drinker (La buveuse assoupie), 1902, oil on panel, 80 x 62 cm, Kunstmuseum Bern.

Από την ποιητική συλλογή: «Βιολέτες για μια εποχή» (1985).

Από το βιβλίο: Τάσος Λειβαδίτης, «Ποίηση», τόμος τρίτος, Κέδρος, Αθήνα 1988, σελ. 261.