새로운 RNA sequencing 전략은 미생물에 대한 통찰력을 제공합니다

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투야 (Toya) - 가 (Go Away)

.과학자들은 중력을 측정하기 위해 더 쉽고 저렴하게 발명합니다

2018 년 12 월 17 일, 오 타고 대학 , 박사 후보자 인 Shijie Chai와 Mikkel Andersen 박사는 오타 고 물리학과에서 중력계를 사용했습니다. 학점 : University of Otago

세계는 다른 모든 국가의 킬로그램을 측정하고 눈금을 보정하는 공식 킬로그램을 가지고 있습니다. 프랑스에 살고 있으며 현재 은퇴 한 세계 공식 미터기도있다. 그러나 그 킬로그램이 더 이상 정확하지 않다면 어떨까요? 표면에 퇴적물을 축적하면 어떨까요? 또는 그것은 악화 되었습니까? 이러한 가능한 변화의 의미는 제약, 엔지니어링 및 항공 산업에 치명적일 수 있습니다. 오 타고의 물리학과의 Mikkel F. Andersen 박사는 세계는 곧 인공물의 킬로그램 정의로부터 멀어 질 것이라고 말한다. 그의 연구는 그 과정을 도울 것입니다. "킬로그램은 바뀔 것이고, 내년 5 월에는 프랑스에서 그렇게되지 않을 것이다." 대신 킬로그램 은 플랑크 상수의 정확한 값을 선택함으로써 정의됩니다.이 상수는 체중과 전류를 연결합니다. 이것의 핵심 구성 요소는 미래의 교정 중량이 측정되고있는 정확한 지점에서 중력의 정확한 측정입니다. 현재 중력을 정확하게 측정 할 수있는 휴대용 장치 가 두 가지 있습니다 . 그러나 이러한 중력계는 값이 비싸고 크기도 큽니다. 뉴질랜드에는 그러한 기계가 없습니다. 가장 가까운 곳은 호주입니다. "하지만 중력을 측정 할 수있는 장치가 세계에 단 하나 뿐인 경우 장치가 꺼져 있으면 어떻게 될까요? 그러면 세계의 모든 저울이 꺼질 것입니다. 다양한 장치가 있어야합니다. 중력을 측정 할 수있다. "내 목표는 작고 컴팩트 한 장치를 만드는 것이 었습니다.이 장치는 더 쉽고 저렴하게 만들 수있었습니다."Andersen은 말합니다. 단순한 레이저 기술과 양자 혼란의 비밀 이론에서 나온 아이디어를 사용하여 그와 Ph.D. (Shijie Chai) 후보와 박사후 연구원 인 줄리아 페 케테 (Julia Fekete) 박사는 Physical Review A 지에 실린 그러한 장치를 만들었습니다 . Andersen 박사는 "우리는 원리 연구 결과를 보여 주었고 현재 가능한 다른 사람들만큼 정확할 수 있다고 생각한다. 이 장치는 원자 구름을 떨어 뜨린 다음 원자와의 간섭 패턴을 만들어 레이저로 정확한 측정을 할 수있게합니다. 빛 의 속도 와 시간의 측정은 명확하게 정의되어 있으므로 장치의 이러한 요소에는 추측 작업이 없습니다. 중력 미터는 중력 조사를 수행하는 데 사용되며 드릴링보다 훨씬 저렴합니다. 지질 학자들은 암석이 지표면 아래에 있는지 알아 내기 위해 그것들을 사용합니다. 고고학자들은 그들을 사용하여 묻힌 뼈를 확인합니다. 그들은 석유가 암석보다 가볍기 때문에 광물 탐사에 널리 사용됩니다 . 안데르센 박사는 잠재적 인 최종 사용자가 이미이 새로운 장치의 상용 용량에 관심을 표명했다고 말합니다. 연구팀은 모델의 크기를 줄이고 원자의 길이를 늘려 중력 을 측정하는 정확성을 높이는 연구의 다음 단계를위한 자금 확보를 계획하고있다 . 추가 정보 : 킬로그램이 재정의되고 있음 - 물리학자가 설명 함

자세한 정보 : Shijie Chai 외. 소산 구동 원자 광학 시스템에서 생존 공명을 사용하여 지역 중력장을 측정, Physical Review A (2018). DOI : 10.1103 / PhysRevA.98.063614 저널 참조 : 물리적 검토 A 제공 : University of Otago

https://phys.org/news/2018-12-scientists-easier-cheaper-gravity.html?utm_source=menu&utm_medium=link&utm_campaign=item-menu

.그래 핀 (graphene)에서 밝혀진 새로운 특성은 더 나은 성능의 태양 전지 패널

2018 년 12 월 17 일, University of California - Riverside , 그라 핀에 빛을 비추는 것 : 10 년 이상 동안 그래 핀이 활발하게 연구되어 왔지만, 고성능 그래 핀 장치에 대한 새로운 측정은 또 다른 특이한 특성을 드러내고 있습니다. 울트라 깨끗한 그라 핀 시트에서는 에너지가 먼 거리로 흐를 수있어 빛에 전례없는 반응을 일으 킵니다. 크레디트 : Max Grossnickle 및 UC Riverside의 QMO Labs.

캘리포니아 대학의 물리학자인 리버 사이드 (Riverside)가 공동 연구 한 국제 연구팀은 그라 핀 (graphene)에서 매우 효율적인 전하와 에너지 흐름을위한 새로운 메커니즘을 발견하여 새로운 유형의 광 수확 장치를 개발할 수있는 기회를 열었다. 연구진은 무결점의 그래 핀 - 그래 핀 을 다른 기하학적 형태로 가공하여 좁은 리본과 십자가를 넓은 직사각형 영역에 연결했다. 그들은 좁은 리본이 두 개의 넓은 영역을 연결 한 영역과 같이 조명이 수축 된 영역을 조명 할 때 커다란 광 유도 전류 또는 광전류를 검출한다는 것을 발견했습니다. 깨끗한 그래 핀이 빛을 전기로 매우 효율적으로 변환 할 수 있다는 발견은 효율적이고 초고속의 광 검출기의 발전으로 이어질 수 있으며 잠재적으로보다 효율적인 태양 전지 패널을 개발할 수 있습니다. 그라 핀은 1 원자 두께의 탄소 원자 시트로 6 각형 격자로 배열되어 있으며 높은 전류 전달 용량 및 열전도율과 같은 많은 바람직한 재료 특성을 가지고 있습니다. 원칙적으로 그라 핀은 모든 주파수에서 빛을 흡수 할 수있어 적외선 및 기타 유형의 광 검출에 이상적인 물질로 바이오 센싱, 이미징 및 야간 투시에 널리 사용됩니다. 대부분의 태양 에너지 수확 장치에서 광전류는 두 가지 유형의 반도체 재료 간 경계 인 "pn"접합과 같은 두 가지 다른 재료 사이의 접합부에서만 발생합니다. 전류는 접합 영역에서 생성되고 두 물질의 별개의 영역을 통해 이동한다. "하지만 그래 핀에서는 모든 것이 바뀝니다."UCR의 물리학 부교수 인 Nathaniel Gabor는 연구 프로젝트를 공동 진행했습니다. "우리는 광전류가 완전 그라 핀 시트에 완전히 과잉 전자 전하가없는 특별한 조건 하에서 초기 그라 핀에서 발생할 수 있다는 것을 발견했다. 광전류를 생성하기 위해서는 특별한 접합점이 필요하지 않으며 놀랍게도 단순히 절단 및 성형함으로써 제어 할 수있다. 그라 핀 시트를 사다리와 같은 선형 배열의 배열로부터 협소하게 수축 된 직사각형, 테이퍼 및 계단식 가장자리로 구성 할 수 있습니다. " 깨끗한 그래 핀은 완전히 전하 중립입니다. 즉, 재료에 과도한 전자 전하가 없음을 의미합니다. 그러나 장치에 배선 할 때 근처의 금속에 전압을가함으로써 전기 요금을 부과 할 수 있습니다. 이 전압은 양전하, 음전하, 또는 음전하 및 양전하의 균형을 완벽하게 유도 할 수 있으므로 그래 핀 시트는 완벽하게 전하 중성입니다. Gabor는 "우리가 제작 한 수확 장치는 단일 원자만큼 두껍다. "우리는 반투명 장치를 엔지니어에게 사용할 수 있습니다.이 장치는 창과 같은 비정상적인 환경에 내장 될 수 있거나 일반적으로 흡수되지 않는 초과 에너지를 수집하기 위해 기존의 다른 수확 장치와 결합 될 수 있습니다. 가장자리가 어떻게 절단되는지에 관해서는, 장치는 매우 다른 신호를 줄 수 있습니다. " 연구진은 완전히 새로운 물리적 메커니즘 (pn 접합을 필요로하지 않는 전하 중성 그라 핀에서 생성 된 광전류)을 관찰 한 최초의 Nature Nanotechnology를 발표했다 . Gabor 연구실의 이전 연구는 매우 흥분된 "핫"전하 캐리어의 그래 핀 결과에 광전류가 있음을 보여주었습니다. 빛이 그라 핀에 닿으면, 고 에너지 전자는 비교적 차가운 많은 전자들의 집단을 형성하게된다고가 보르 (Gabor)는 설명했다. 비록 그래 펜이 반도체는 아니지만,이 빛으로 유도 된 고온 전자 집단은 매우 큰 전류를 생성하는 데 사용될 수 있습니다. "이러한 모든 행동은 그래 핀의 고유 한 전자 구조 때문입니다. "이 놀라운 물질에서 빛 에너지는 효율적으로 전자 에너지로 변환되어 장거리에서 물질 내에서 수송 될 수 있습니다." 그는 약 10 년 전, 원래의 그래 핀은 매우 비정상적인 전기적 거동을 보일 것이라고 예측했다. 전자는 액체처럼 행동해야하며 물리적으로 주변의 전하를 이동시키지 않고 전자 매체를 통해 에너지가 전달되도록해야한다. "그러나이 예측에도 불구하고, 지금까지는 초기의 그래 핀 소자에 대해 광전류 측정이 이루어지지 않았습니다." 초기 graphene에 대한 새로운 연구는 초과 전자 전하 가 없을 때 전자 에너지가 먼 거리를 여행한다는 것을 보여줍니다 . 연구팀은 새로운 메커니즘으로 인해 초고속 작동 속도로 적외선 영역에서 광 반응이 크게 향상된다는 증거를 발견했습니다. "우리는 광범위한 적외선 및 다른 주파수에서이 효과를 더 연구하고 응답 속도를 측정 할 계획입니다."라고 MIT의 매사추세츠 공과 대학 (University of Massachusetts Institute of Technology)의 박사후 연구원 인 Qiong Ma가 말했다. 더 자세히 살펴보기 : 사진에서 설명 하는 그래 핀 퍼즐 해결

자세한 정보 : Qiong Ma 외, 초기 graphene의 자이언트 intrinsic photoresponse, Nature Nanotechnology (2018). DOI : 10.1038 / s41565-018-0323-8 저널 참조 : Nature Nanotechnology :에 의해 제공 - 리버 사이드 캘리포니아 대학

https://phys.org/news/2018-12-property-revealed-graphene-solar-panels.html

.개별 분자를 이용한 데이터 저장

2018 년 12 월 17 일, 바젤 대학 , 원자 규모에서 가능한 데이터 메모리의 그래픽 애니메이션 : 단지 6 개의 크세논 원자로 구성된 데이터 저장 요소가 전압 펄스에 의해 액화됩니다. 학점 : 바젤 대학, 물리학과

바젤 대학 (University of Basel)의 연구원은 네트워크 내의 단지 몇 개의 원자 또는 분자의 물리적 상태를 제어 할 수있는 새로운 방법을 발표했다. 이것은 크기가 약 1 나노 미터 인 광범위한 네트워크에 분자가 자발적으로 스스로 조직되는 것을 기반으로합니다. 저널 Small 에서 물리학 자들은 새로운 저장 장치 개발에 특히 중요 할 수있는 조사를보고했습니다. 전 세계의 연구원들은 데이터 저장 장치를 축소 하여 가능한 한 작은 공간에서 많은 저장 용량 을 얻으려고 합니다. 거의 모든 형태의 매체에서 상전이가 저장 용으로 사용됩니다. 예를 들어 CD를 만들려면 플라스틱 내에 매우 얇은 금속 시트를 사용하여 마이크로 초 이내에 녹인 다음 다시 고형화해야합니다. 원자 또는 분자 수준에서이를 가능하게하는 것은 바젤 대학 (University of Basel)의 연구자가 이끄는 연구 프로젝트의 주제입니다. 데이터 저장을위한 개별 원자의 위상 변경 원칙적으로 개별 원자 또는 분자의 수준에서 상 변화가 데이터를 저장하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 종류의 저장 장치는 이미 연구 중에있다. 그러나, 그들은 매우 노동 집약적이며 제조 비용이 비쌉니다. 바젤 대학교 (University of Basel)의 토마스 정 (Thomas Jung) 교수가 이끄는 그룹은 자기 조직화 과정을 사용하는 소수의 원자로 구성된 작은 저장 장치를 생산하기 위해 노력하고있어 생산 과정 을 크게 단순화했습니다 . 이를 위해이 그룹은 처음에는 정확하게 구멍이 정의 된 체 모양의 유기 금속 네트워크를 만들었습니다. 올바른 연결과 조건이 선택되면 분자는 스스로를 규칙적으로 초분자 구조로 배열합니다. 크세논 원자 : 때로는 고체, 때로는 액체 현재 연구의 수석 저자 인 Aisha Ahsan 물리학 자는 구멍에 1 나노 미터 크기의 개개의 크세논 가스 원자를 추가했다. 온도 변화 와 국부적으로 적용된 전기 펄스 를 사용함으로써 , 그녀는 의도적으로 고체와 액체 사이의 크세논 원자의 물리적 상태를 전환하는 데 성공했다. 그녀는 온도에 의해 동시에 모든 구멍에서이 위상 변화를 일으킬 수있었습니다. 상전이 온도는 크세논 원자의 수에 따라 달라지는 크세논 클러스터의 안정성에 달려있다. 현미경 센서로 그녀는 기공을 포함하는 개별 크세논을 위해 국지적으로도 상 변화를 유도했습니다 . 이 실험은 불과 몇 Kelvin (-260 ° C 이하)의 매우 낮은 온도에서 수행되어야하므로 Xenon 원자 자체는 새로운 데이터 저장 장치를 만드는 데 사용할 수 없습니다. 그러나 실험은 초분자 네트워크가 원칙적으로 작은 구조의 생산에 적합하며 단 분자 또는 분자로 위상 변화가 유도 될 수 있음이 입증되었습니다. "우리는 이제 더 큰 분자뿐만 아니라 단쇄 알콜을 시험 할 것입니다. 이들은 고온 에서 상태를 변화 시키므로 그것들을 사용할 수 있음을 의미합니다."라고 연구 감독 한 Thomas Jung 교수는 말했다. 원자 규모에서 잠재적 인 데이터 저장 장치의 그래픽 애니메이션 : 단지 6 개의 크세논 원자로 구성된 데이터 저장 요소 는 전압 펄스를 사용하여 액화됩니다.

추가 정보 : 나노 비커는 원자의 응축에 대한 통찰력을 제공합니다. 추가 정보 : Aisha Ahsan 외, 제한에서의 상전이 : On-Surface Network, Small (2018) 에서 크세논 원자의 고체 - 유체 전환 제어 . DOI : 10.1002 / smll.201803169 저널 참조 : Small :에 의해 제공 바젤 대학

https://phys.org/news/2018-12-storage-individual-molecules.html

.초해 현미경의 발전

2018 년 12 월 17 일, 뷔르츠부르크 대학 초해 현미경의 발전 왼쪽에는 미 세관 (파란색)과 중앙에 한쌍의 센티 톨 (노란색 - 빨간색)이있는 확장 된 인간 세포가 있습니다. 오른쪽에는 센티널의 두 쌍이 확장 된 세부 구조가 있습니다. 크레디트 : Fabian Zwettler / Würzburg 대학교

현미경으로 세포 깊숙이 깊숙이 들어가기. 핵과 다른 구조물을 더 정확하게 묘사 세포 다 단백질 복합체에 대한 가장 상세한 시각을 얻었습니다.이 모든 것은 독일 바바리아에있는 Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) Biocenter의 Markus Sauer 현미경 전문가가 추구 한 목표입니다. 스위스의 Geneva와 Lausanne의 연구자들과 함께, 그는 지금까지는 고해상도 현미경의 지금까지 불확실한 방법이 신뢰할 만하다는 것을 보여주었습니다. 여기서 우리는 ultrastructural expansion microscopy (U-ExM) 에 대해 이야기하고 있습니다. 간단히 말해서, 다음과 같이 작동합니다. 이미징 된 세포 구조 (이 경우 다중 단백질 복합체)는 폴리머로 고정되어 있습니다. 마치 크리스마스 트리를 장식하는 것과 같습니다. 셀 구조가 왜곡되지 않습니다. 단백질 사이의 상호 작용은 파괴되고 중합체는 액체로 채워진다. "고분자는 모든 공간 방향으로 4 배로 균일하게 팽창하고 항원은 염색 표식 된 항체로 염색 될 수 있습니다"라고 Sauer 교수는 말합니다. 지금까지 많은 과학자들은 폴리머의 팽창이 균일하게 진행되지 않고 결국 왜곡 된 표현을 만들어 낸다고 생각 해왔다. Sauer는 "U-ExM을 사용하면 미세 구조의 세부 사항을 실제로 묘사 할 수 있습니다.이 방법은 신뢰할 수 있습니다. "그리고 현미경의 표준 방법보다 4 배 더 높은 해상도를 제공합니다." Centrioles가 시작되었습니다. 연구팀은 현재 저널이 증명되는 자연 방법 예로서 중심 소체를 사용하여. 이러한 원통형 단백질 구조 는 뷔르츠부르크 생물 학자 인 Theodor Boveri가 1888 년에 처음 기술 한 것처럼 세포 분열에 중요한 역할을 합니다. Centrioles는 구조가 이미 잘 알려져 있기 때문에 실험을 위해 선택되었습니다. "이것은 전자 현미경 사진 과 비교하여 U-ExM이 안정적으로 작동하고 센티널을 구성하는 미세 소관 삼중 항의 키랄성을 보존하는 것을 보았습니다."라고 Sauer는 설명합니다. 다음으로, JMU 연구자들은 현미경 검사법을 사용하여 세포 구조가 아직 정확한 그림을 가지고 있지 않은지를 분석하려고합니다. "예를 들어 핵 중심의 복합체 또는 핵 공 공 복합체 또는 시냅 토넬 복합체는 광학 현미경 으로 분자 분해능으로 처음으로 접근 할 수있다 "고 Sauer는 말했다. 더 자세히 살펴보기 : 초고 해상도 현미경으로 2-D에서 여러 가지 빛깔의 3-D를 만듭니다.

자세한 정보 : Davide Gambarotto 외, 확장 현미경 (U-ExM), 자연 방법 (2018)을 사용한 세포질 미세 구조 이미징 . DOI : 10.1038 / s41592-018-0238-1 저널 참조 : 자연 방법 :에 의해 제공 뷔르츠부르크 대학

https://phys.org/news/2018-12-super-resolution-microscopy.html#nRlv

.태양 광 펌프로 물방울을 신속하게 제어

2018 년 12 월 17 일, Wiley 태양 광 펌프로 물방울을 신속하게 제어 신용 : Wiley

자연광이나 인공적인 햇빛에 의해 구동되는 새로운 "마이크로 튜브 펌프"는 장거리로 물방울을 운반합니다. 저널 Angewandte Chemie 의 중국 연구원에 의해보고 된 바와 같이 , 펌프는 조사를 통해 비대칭 적으로 특성을 변경할 수있는 튜브로 구성됩니다. 그 결과 모세관 력과 내부 벽면에 습윤성 구배가 형성되어 물방울을 탁월한 고속으로 가속시킵니다. 현대의 분자 분석 및 진단 방법은 일반적으로 소량의 유체로 작동합니다. 마이크로 유체 기술은 또한 마이크로 채널과 소형화 된 기기에서 반응이 일어나는 합성 공정에 사용되었습니다. 베이징의 칭화 대학 (Being University)과 베이징 대학 (Beihang University)의 과학자들은 한 곳에서 다른 곳으로 정확하게 소량을 수송하기 위해 "마이크로 튜브 펌프"를 개발했습니다. 펌프는 직경이 약 500 μm 인 고분자 튜브로 구성됩니다. 그것은 두 개의 층으로 이루어져 있습니다 : 바깥층은 polydimethylsiloxane (PDMS)입니다. Chun Li, Zhiping Xu, Liangti Qu가 이끌었다. 태양 광을 특히 잘 흡수하는 탄소 기반의 나노 물질 인 환원 된 그래 핀 산화물 (rGO) 과 혼합됩니다 . 이것은 열을 생성하여 폴리 (N- 이소 프로필 아크릴 아미드) (PNIPAm)로 만든 호스 벽의 내부 층으로 전달되며, 이는 실온에서 하이드로 겔을 형성하는 중합체입니다. 그것의 중합체 사슬 은 물 을 흡수함에 따라 부풀어 오른 네트워크로 결속됩니다.. 약 32 ℃ 이상에서, 하이드로 겔은 내부 벽을 소수성으로 만드는 콤팩트 한 구로 붕괴됩니다. 이것은 또한 내층을 수축시켜 튜브의 내경을 더 크게 만듭니다. 단지 한쪽 단부에서 튜브를 조사하는 것은 내벽에서 습윤성의 구배를 형성한다. 또한, 튜브의 기하학적 형상은 조사 된 단부에서만 내경이 증가하기 때문에 비대칭이된다. 모세관 힘은 물방울 이 더 작은 직경의 끝, 즉 조사되지 않은 끝쪽으로 움직 이도록합니다. 조사 된 단부에서 내벽의 습윤성이 감소되면서 물방울이 더욱 가속화된다. 이 두 가지 메커니즘의 상승 작용으로 고속의 결과를 얻을 수 있으며 이는 조사 강도를 변경하여 제어 할 수 있습니다. 조사 후 튜브가 매우 빨리 냉각됩니다. 하이드로 겔은 원래 상태로 돌아가고, 다시 조사 할 준비가됩니다. 가요 성 재료는 지속적으로 장거리 물을 수송 할 수 미터 길이의 직선 또는 구부러진 관의 생산을 허용한다. 서로 다른 위치에서 동시에 또는 순차적으로 조사 될 수있는 분 지형 시스템을 제조하는 것도 가능합니다. 예를 들어, 이것은 다른 시약을 담고있는 개별 방울을 특정 순서로 운반하고 결합시켜 진단 테스트 또는 물방울 이 화학 반응을위한 마이크로 반응기로 사용될 때 사용할 수 있습니다 . 추가 정보 : 프로그래밍 가능한 습윤성을 갖는 파라핀 주입 다공성 그래 핀 필름 (PIPGF)

자세한 정보 : Hongya Geng 외. Angewandte Chemie International Edition (2018) 재구성 가능 펌프를 통한 햇빛 구동 수 이송 DOI : 10.1002 / anie.201808835 저널 참조 : Angewandte Chemie International Edition Angewandte Chemie 제공 : Wiley

https://phys.org/news/2018-12-rapid-droplets-sunlight-powered.html#nRlv

.새로운 RNA sequencing 전략은 미생물에 대한 통찰력을 제공합니다

2018 년 12 월 17 일, 시카고 대학 의과 대학 , 박테리아 세포의 근접 촬영입니다. 크레디트 : 국립 보건원

시카고 대학교 (University of Chicago)의 연구원은 내장 microbiome의 활성을 연구하기 위해 high-throughput RNA sequencing 전략을 개발했다. 새로운 도구 전달 RNA (tRNA의) 기초 생물학적 기능을 수행하는 단백질 DNA로 인코딩 된 유전 정보 번역 분자 로제 스톤 분석. tRNA 동역학의 명확한 그림을 개발하면 과학자들이 자연적으로 발생하는 미생물의 활동을 이해하고 온도 변화 또는 영양소 변화와 같은 환경 변화에 대한 반응을 연구 할 수 있습니다. Nature Communications에 발표 된 새로운 연구에서 생화학 및 분자 생물학 교수 인 Tao Pan, Ph.D. 와 UChicago의 의학 박사 인 A. Murat Eren 박사가 주도한 과학자 팀 이 저지방 또는 고지방식이를 먹은 쥐의 microbiome 샘플을 섭취 하기위한 tRNA 시퀀싱 적용 . 이 연구에서 설명한 새로운 소프트웨어와 전산 전략은 내장 샘플에서 회수 된 tRNA 분자의 카탈로그를 작성하고, 발현을 담당하는 박테리아로 추적하고, 전사 후 일어나는 tRNA의 화학적 변형을 측정했다. 박테리아의 각 tRNA는 기능을 조정할 수있는 평균 8 가지 화학적 변형을 가지고 있습니다. 새로운 높은 처리량 시퀀싱 및 분석 전략은 그 중 두 가지를 감지하지만 각 사이트에서 0에서 100 %까지의 수정 크기를 측정 할 수도 있습니다. m1A라고 불리는 변형 중 하나의 수준은 고지 방식을 먹인 쥐의 내장 microbiome에서 더 높았다. 과학자들이 어떤 미생물에서 tRNA의 변형 수준의 변화를 볼 수있는 것은 이번이 처음입니다. "우리는 거꾸로 일하고 있었다."판은 말했다. "우리는 왜 m1A tRNA 변형이 실제로 거기에 있었는지 혹은 그들이하고있는 일에 대해 미리 생각해 보지 않았지만, 미생물에서 모든 변화의 변화를 보는 것은 전례가 없다"고 말했다. m1A 변형은 고지방 식단에서 더 풍부 할 수있는 특정 유형의 단백질을 합성하는 데 도움이됩니다. 연구팀은 이러한 변형의 차이가식이 요법에 반응하여 발생했는지, 이미 존재하고 이들 단백질의 합성을 향상시키는 데 적극적인지는 아직 모른다 . 이번 연구는 켁 재단 (Jeck Foundation)의 보조금으로 자금을 지원받은 UChicago의 일련의 미생물 프로젝트 중 첫 번째 연구입니다. Pan은 tRNA 시퀀싱 도구의 사용을 개척했으며,이 보조금은 Eren이 개발하는 새로운 컴퓨터 전략을 통해 광범위하게 접근 할 수 있도록 지속적인 노력을 지원할 것입니다. tRNA 시퀀싱으로 생성 된 대규모 데이터 세트는 저렴한 비용으로 인간 또는 환경과 관련된 미생물에 대한 중요한 통찰력을 제공 할 수 있습니다. "지난 20 년간 나타난 분자 및 전산의 발전은 우리가 미생물의 표면과 그 주변 환경에 미치는 영향을 긁는 데 도움이되었습니다."라고 Eren은 말했습니다. "번역 기계의 핵심에 신속하고 합리적인 통찰력을 제공함으로써 tRNA 시퀀싱은 다른 수단으로는 쉽게 측정 할 수없는 미묘한 환경 변화에 대한 미생물 반응에 대한 통찰력을 얻을 뿐만 아니라 RNA 생물학을 더 많이 가져올 수 있습니다 및 RNA 후성 유전학을 빠르게 발전하는 미생물 분야로 끌어 들이고있다 "고 말했다. 팬과 에렌 (Eren)은이 소설 전략을 개선 할 여지가 많다는 데 동의하며, 신속하게 실현 될 수 있기를 희망합니다. "Microbiome 활동을 검사하는 방법은 여러 가지가 있지만 시퀀싱 방법보다 데이터를 더 빨리 가져올 수있는 방법은 없습니다. 그는 "우리는 tRNA를 통해 미생물의 활성을보고 높은 처리량으로보고하는 새로운 방법을 개발했다." 추가 시퀀싱 기술은 인간 미토콘드리아 질병에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.

더 자세한 정보 : Michael H. Schwartz 외, 고 처리량 전달 RNA 시퀀싱 및 수정 분석, Nature Communications (2018)에 의한 Microbiome 특성 규명 . DOI : 10.1038 / s41467-018-07675-z 저널 참고 자료 : Nature Communications 곁에 제공하는 : University of Chicago Medical Center https://phys.org/news/2018-12-rna-sequencing-strategy-insight-microbiomes.html

.새로 밝혀진 효소는 출산과 근육 질환에 핵심적인 역할을 할 수있다

스탠포드 대학의 Adam Hadhazy가 2018 년 12 월 16 일 분자 크레딧 : CC0 공개 도메인

1960 년대 이래 과학자들은 특히 운동 후에 근육의 특정 분자에 일어나는 변형을 알고 있습니다. 과학자들이 알지 못했던 것은 그 변형이 어떻게 일어나는지, 심지어 그 이유가 무엇인지에 있습니다. 이제 스탠포드 과학자 팀은 바이러스 감염 과 관련이없는 것으로 시작된 우연한 발견에서 SETD3이라는 효소를 통해 변형이 일어날뿐만 아니라 효소가 자궁의 근육 수축을 조율하는 데 도움이된다는 것을 발견했습니다 출산 중. 보다 광범위하게, SETD3는 또한 인간 근육 조직 질환의 범위에서 지금까지 실현되지 않은 요인 일 수있다. 근육 세포에 대한 변형은 단백질 액틴 을 포함하는데, 부분적으로는 근육 내에서 수축하는 필라멘트를 구성합니다. 굴지는 히스티딘 이라 불리는 분자 가 발견 된 특정 위치에서 메틸 그룹 이라고 불리는 분자로 장식 됩니다. 이 활동 때문에 - 메틸을 히스티딘으로 옮기는 것 - 새로 확인 된 SETD3은 히스티딘 메틸 전이 효소로 알려져 있습니다. 지금까지 사람이나 다른 동물에서 히스티딘 메틸 전이 효소를 확인한 사람은 없었습니다. 이 연구는 메틸화가 세포 내에서 새로운 액틴 필라멘트의 형성을 가속화시키고, 다음 굴곡시 더 큰 강도를 갖도록 촉진한다는 것을 밝혀냈다. "이번 연구에서 발견 된 히스티딘 메틸화는 이전에 평가 된 것보다 단백질을 조절하는 훨씬 더 일반적인 방법으로 보입니다."라고 공동 저자 인 Alex Wilkinson은 Or Gozani 연구실의 박사후 연구원 인 Morris Herzstein 교수 생물학. 이 연구는 Nature 지에 12 월 10 일자로 발표되었다 . "전반적으로이 연구에는 많은 '최초'가 있습니다."라고 연구 공동 저자 인 Gozani는 말했습니다. "우리는 동물이나 식물에서 히스티딘 메틸화를위한 최초의 기능을 가진 최초의 효소를 발견했으며, 인간에게 영향을 줄 수있는 새로운 분야에서 커틴을 일으켰고, 액틴 히스티딘 메틸화의 기능을 결정함으로써 50 세의 수수께끼를 풀어 냈다. 건강." Stanford의 미생물학 및 면역학 Jan Carette 부교수의 연구원 인 공동 연구 책임자 인 Jonathan Diep은 우리 코 바로 아래에 숨어있는 다른 히스티딘 메틸 전이 효소가있을 수 있다고 지적했습니다. "완전히 새로운 종류의 메틸 전이 효소의 발견은 약물 개발을위한 세포 표적의 레퍼토리 확장에 중요한 영향을 미칠 수있다"고 Diep 박사는 말했다. 운 좋은 발견 Carette의 실험실이 바이러스 감염을 조사하는 동안 효소를 발견하지 못한 채로 SETD3의 기능에 대한 진실은 반세기 동안 비밀로 남아있을 수 있습니다. 정상적인 동물 생리학에서의 효소의 활동을 이해하기 위해 Carette는 몇 곳의 건물에서 일하는 메틸 트랜스퍼 라제 (methyltransferases)의 국제 전문가 Gozani에게 연락했습니다. 그들의 전문 기술에도 불구하고, Gozani의 그룹은 초기에는 모호한 생체 분자에서 머리 나 꼬리를 만들 수 없었다. "우리 모두는이 효소에 대해 거의 알려지지 않았기 때문에 충격을 받았습니다."라고 Carette는 말했습니다. SETD3의 특성을 규명하고 그 기능을 파악하기 위해 스탠포드 대학의 윌킨슨 (Wilkinson) 박사와 그의 동료들과 텍사스 대학교 MD 앤더슨 암 센터 (University of Texas MD Anderson Cancer Center)의 샤오동 쳉 (Xiaodong Cheng) 연구실에서 일련의 실험과 측정을 실시했습니다. 여기에는 질량을 측정하고, 액틴뿐만 아니라 다른 분자에서 생물학적 활성을 시험하고, 효소를 결정화하여 구조를 관찰했습니다. 윌킨슨 (Wilkinson)은 궁극적으로 퍼즐 조각들을 함께 모으기 위해 SETD3가 단지 메틸 전이 효소 일뿐만 아니라 동물에서 발견되는 첫 번째 히스티딘 메틸 전이 효소 (histidine methyltransferase) 이전에 문서화 된 유일한 종류는 효모에서 발생합니다. Gozani는 "모든 것이 함께 모이고 과학을하는 이유 중 하나였습니다. 자궁 수축을 돕는다. 비교 의학 교수 인 Claude Nagamine은 SETD3의 출산에 미치는 영향을 밝히는 유전 실험을 주도했습니다. 연구팀은 SETD3가 결핍 된 쥐를 길렀다. 이 효소가 없으면 분만 중 자궁 수축에 필요한 평활근 조율이 어려울 수 있습니다. 스탠포드 (Stanford) 과학자들은 SETD3가 인간과 비슷한 역할을하는 것으로 나타났습니다. 인간 자궁 평활근 세포의 배양과 함께 연구팀은 저농도의 SETD3이 노동 모델링 조건 하에서 수축을 손상 시킨다는 것을 보여 주었다. 적어도 생쥐에서 난산은 심각한 문제가되지 않습니다. 태어나지 않은 태아는 마침내 어머니에게 부작용없이 재 흡수됩니다. 사람의 난산증의 경우, 의사는 수축을 자극하기 위해 옥시토신 (oxytocin)이라고 불리는 호르몬 (또는 합성 물질)을 투여 할 수 있습니다. SETD3 기능 장애가있는 여성에서는 옥시토신이 효과가 없어지기 때문에 제왕 절개가 필요합니다. 이 수술은 정상적인 질 분만보다 훨씬 더 위험하며 더 오래 입원해야합니다. 학문은 또한 자연적으로 선천적 인 아이들에있는 더 나은 건강 결과를 찾아 냈다. SETD3 돌연변이가 사람의 출산에 해를 끼치는 것으로 밝혀지면 여성과 의사는 제왕 절개가 가능한지 미리 계획 할 수 있습니다. "임상가들은 C 섹션의 위험이 높은 사람들을 식별 할 수 있도록 여성을 선별 할 수 있습니다."라고 Gozani는 말했습니다. "액틴이 다양한 세포 기능을위한 필수 단백질이라는 점을 감안할 때 우리는 동물의 왕국 전체에 걸친이 효소의 메틸화 효과에 관해서 만 표면을 긁는 것일 수 있다고 생각합니다."

더 탐험 : 새로 발견 된 메커니즘은 몸에 잘못된 면역 공격에 대응하는 방법을 얻을 수 있습니다 자세한 정보 : Alex W. Wilkinson 외. SETD3은 일차 난산을 예방하는 악틴 (actin) 히스티딘 메틸 전이 효소이다 ( Nature , 2018). DOI : 10.1038 / s41586-018-0821-8 저널 참조 : 자연 :에 의해 제공 스탠포드 대학

https://phys.org/news/2018-12-newly-enzyme-key-role-childbirth.html