새로운 형태의 세포 - 세포 통신의 이해를 향상시키는 연구

.'컨테이너 장벽이 대수랴'…국경넘는 베네수엘라인들

(쿠쿠타[콜롬비아] 로이터=연합뉴스) 경제난과 정정 불안 속에 베네수엘라인들이 2일(현지시간) 콜롬비아 쿠쿠타로 이어지는 시몬 볼리바르 국경 다리에서 컨테이너 장벽을 넘어 탈출하고 있다. 콜롬비아 이민 당국은 이날 베네수엘라인 수천 명이 국경에 설치된 바리케이드를 뚫고 자국으로 넘어왔다고 밝혔다. bulls@yna.co.kr

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이동원 - 애인

 

 

.중금속 행성 조각은 죽은 별에서의 파괴에서 살아남습니다

2019 년 4 월 4 일, 에 의해 워릭 대학 행성 파편은 항성 SDSS J122859.93 + 104032.9를 궤도에 진입 시키며, 기체의 꼬리는 그 여파로 남겨 둡니다. 학점 : University of Warwick / Mark Garlick

그 별의 죽음에서 살아남은 행성의 단편은 워릭 (Warwick) 대학의 천문학 자에 의해 파괴 된 행성으로 형성된 잔해가 발견되어 궁극적으로 소비된다. 철분과 니켈이 풍부한이 평원은 호스트 스타 SDSS J122859.93 + 104032.9 의 죽음을 계기로 시스템 전체의 대격변에서 살아 남았습니다 . 한 번 더 큰 행성의 일부였던 것으로 믿어지면, 그것의 생존은 이전에 생각한 것보다 별에 가까운 궤도를 돌면서 2 시간에 한 번 돌아 다니면서 훨씬 더 놀라운 것입니다. Science 저널에 발표 된이 발견 은 과학자들이 분광학을 사용하여 백색 왜성 주위의 궤도에서 고체를 발견하고, 방출 된 빛의 미묘한 변화를 이용하여 지구가 생성하는 추가 가스를 확인한 최초의 발견이다. La Palma의 Gran Telescopio Canarias를 사용하여 과학자들은 철광석, 마그네슘, 실리콘 및 산소와 같은 원소들로 구성된 암석 체의 파괴로 형성된 백색 왜성 410 광년 떨어진 궤도에 파편 디스크를 연구했다. 지구와 가장 바위 같은 몸의. 이 디스크에서 그들은 혜성의 꼬리처럼 고체 몸체 에서 흐르는 가스의 고리를 발견했습니다 . 이 기체는 몸 자체에 의해 생성되거나 먼지가 디스크 내의 작은 부스러기와 충돌 할 때 먼지를 증발시킬 수 있습니다. 천문학 자들은이 시체가 적어도 1 킬로미터의 크기가되어야하지만 우리 태양계에 알려진 가장 큰 소행성과 비교할 때 직경이 수백 킬로미터에 달할 수 있다고 추정합니다. 백색 왜성은 우리 태양과 같은 별 들의 유적으로 모든 연료를 태우고 외층을 흘려 시간이 지남에 천천히 냉각되는 고밀도의 핵을 남긴다. 이 특별한 별은 극적으로 축소되어 태양계의 원래 반경 내에서 지구의 궤도를 도는 것입니다. 증거는 그것이 한때 태양계 에서 더 큰 몸체의 일부 였고 별이 냉각 과정을 시작함에 따라 떨어져 나간 행성이었을 가능성이 있음을 시사한다. 물리학과의 연구원 인 크리스토퍼 만저 (Christopher Manser) 박사는 "이 별은 원래 태양 질량 이 약 2 개인 것이었지만 현재 백색 왜성은 태양 질량의 70 %에 불과합니다. 지구의 크기는 작고 대략 별 모양이며, 일반적으로 모든 백색 왜성은 극도로 밀도가 높습니다. "백색 왜성의 중력은 지구의 약 10 만 배 정도로 강하다. 전형적인 소행성이 백색 왜성에 너무 가깝게 지나간다면 중력에 의해 찢어 질 것이다 ." 물리학과의 공동 저자 인 Boris Gaensicke 교수는 다음과 같이 덧붙였습니다. "우리가 발견 한 지구의 기원은 백색 왜성의 중력 우물에 깊숙이 자리 잡고 있으며, 아직 살아있는 것을 발견하는 것보다 훨씬 가깝습니다. 매우 밀집되어 있어야하고 내부 강점을 지니기 쉽기 때문에 철과 니켈로 구성되는 것이 좋습니다. "순수한 철이라면 지금 살고있는 곳에서 살아남을 수 있지만, 철분이 풍부하지만 내부의 힘을 합쳐서 지탱할 수있는 육체가 될 수 있습니다. 이는 행성 핵심과 상당히 일치하는 행성 모델과 일치합니다 올바른 것이라면 원래의 몸체는 직경이 수백 킬로미터 이상 이었기 때문에 그 시점에서 행성들은 물 위에서 기름처럼 분화되기 시작하고 무거운 원소들이 금속 코어를 형성하기 위해 가라 앉기 시작했다. " 이 발견은 다른 태양계에 어떤 행성이 존재하는지, 그리고 우리 자신의 미래에 대해 엿볼 수있는 힌트를 제공합니다. 크리스토퍼 만저 (Christopher Manser) 박사는 다음과 같이 말했습니다 : "별이 갈수록 그들은 행성계 내부의 많은 부분을 '제거하는'거대한 붉은 거인으로 자라납니다. 우리 태양계에서 태양은 지구가 현재 궤도를 선회하는 곳까지 확장 할 것이며 지구, 수성, 금성을 없애고 화성과 그 너머는 살아남을 것이며 멀리 나아갈 것입니다. "일반적인 합의는 지금부터 약 5-60 억 년 후 우리 태양계는 화성, 목성, 토성, 외계 행성, 소행성과 혜성에 의해 궤도에 진입 한 태양 대신에 백색 왜성이 될 것이다. 중력 적 상호 작용은 다음과 같다. 그러한 행성계의 잔해에서 일어날 가능성이있다. 더 큰 행성은 더 작은 몸체를 그것의 거대한 중력에 의해 파쇄 된 백색 왜성 가까이에있는 궤도로 쉽게 밀어 넣을 수있다. "백색 왜성에 도달 할 수있는 행성 파편이나 소행성 덩어리에 대해 배우면 이 시스템에서 멀리 떨어져 있어야 하는 행성 에 대해 알려줄 수 있지만 현재는 탐지 방법이 없습니다. "우리의 발견은 백색 왜성 주위의 딱딱한 궤도에서 발견 된 두 번째 단단한 행성이며, 이전에 발견 된 파편은 별 앞에 지나가는 파편이 빛의 일부를 차단했기 때문에 발견되었습니다. 그것은" 통과 방법 "입니다. 태양과 같은 별 주위의 외계 행성. 이러한 이동을 찾으려면 우리가 보는 지오메트리가 매우 미세하게 조정되어야합니다. 즉, 몇 시간 동안 관찰 된 각 시스템은 대부분 아무런 결과도 가져 오지 않습니다. 이 연구에서 개발 한 분광학 방법은 특정 정렬을 필요로하지 않고 근접한 평행선을 검출 할 수 있습니다. 우리는 SDSS J122859.93 + 104032.9와 매우 유사한 파편 디스크가있는 몇 가지 다른 시스템에 대해 이미 알고 있습니다.그러면 우리는 그들의 일반적인 성질에 대해 더 많이 배울 수있을 것입니다. "

추가 탐색 타투 인 (Tatooine) 체계에서 암석의 행성 형성의 첫 증거 더 자세한 정보 : CJ Manser el al., "백색 왜성 주위의 파편 원반 안의 공전 궤도 . " Science (2019). science.sciencemag.org/cgi/doi ... 1126 / science.aat5330 "행성계의 끝을 한눈에 알 수있다", 과학 (2019). science.sciencemag.org/cgi/doi ... 1126 / science.aax0051 저널 정보 : Science 제공 : University of Warwick

https://phys.org/news/2019-04-heavy-metal-planet-fragment-survives.html

 

 

 

 

.과학자들은 기계 학습을 사용하여 매우 정확한 분자 수 모델을 구축합니다

2019 년 4 월 4 일, Jared Sagoff, Argonne 국립 연구소 기계 학습을 기반으로 한 분자 동역학 시뮬레이션은 과립 형태의 얼음이 형성되고 과냉각 된 물에서 입자가 어떻게 결합하고 유착되는지를 보여줍니다. 이 시뮬레이션은 과학자들이 얼음 알갱이 (노란색 / 녹색 / 청록색)와 얼음 육각형 (오렌지색)과 입방체 (파란색) 조각이 뭉칠 때 발생하는 스태킹 장애의 경계에 대해 알도록 도와줍니다. 이 정보는 기후 모델링 및 저온 유지와 같은 응용 분야에서 중요합니다. 연구자들은 Argonne Leadership Computing Facility에서 미라 (Mira)와 Nanoscale Materials Center에서 탄소 (Carbon) ALCF와 CNM은 DOE Office of Science 사용자 시설입니다. 크레디트 : 아르곤 국립 연구소

물은 세계에서 가장 단순한 물질 중 하나 인 것으로 인식되지만, 원자 또는 분자 수준에서 그 행동을 모델링하는 것은 수십 년 동안 과학자들을 좌절 시켰습니다. 지금까지 단일 모델이 용융점보다 약간 높은 온도에서 가장 밀도가 높다는 사실을 포함하여 과다한 물의 특질을 정확하게 표현할 수있는 모델은 없습니다. 미국 에너지 부 (DOE) Argonne National Laboratory의 새로운 연구는 물의 거동을 수학적으로 나타내는 노력에서 획기적인 발전을 이루었습니다. 이를 위해 Argonne 연구원은 기계 학습을 사용 하여 물이 분자 수준에서 얼음으로 어떻게 변하는지를 포함하여 물의 열역학적 특성을보다 정확하게 나타내는 새로운 계산적으로 저렴한 물의 모델 을 개발했습니다 . 이 연구에서 Argonne의 Nanoscale Materials Center (CNM) 연구원은 기계 학습 워크 플로우를 사용하여 새로운 분자 모델의 물을 최적화했습니다. 그들은 광범위한 실험 데이터에 대해 모델을 훈련하여 매우 정확한 분자 규모의 물 특성 모델을 생성했습니다. CNM은 DOE Office of Science User Facility입니다. Argonne 나노 과학자 Subramanian Sankaranarayanan, 연구의 해당 저자에 따르면, 물에 대한 모델 파라미터 최적화는 오랫동안 어려움을 겪어 왔으며 50 가지 이상의 물 모델이 현재 존재한다고합니다. Sankaranarayanan은 다음과 같이 설명합니다. "우리는 광범위한 물 속성을 포착하기 위해 주어진 모델에 대해 복잡한 매개 변수 공간을 탐색하는 방법을 이해하려고 노력하고 있습니다. "동시에 물의 융점, 밀도 최대 및 얼음 밀도를 모두 설명 할 수있는 기존 모델이 없습니다." 물의 거동을 포착하기 위해 양자 역학적 또는 원자 론적 모델을 만들려고 시도하는 것은 계산적으로 집약적이어서 많은 온도 의존적 ​​인 물의 성질을 재현하지 못하기 때문에 연구자를 혹사시켰다. Argonne 박사후 연구원이자이 연구의 주 저자 인 Henry Chan에 따르면,이 연구에서 사용 된 것과 같은 간단한 모델에서는 달성하기가 훨씬 더 어렵습니다.

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마이크로 초 시간 눈금 이상의 과냉각 수에서 핵 생성과 얼음 성장의 수백만 분자 시뮬레이션은 기계 학습, 거친 입자 모델을 사용하여 수행됩니다. 크레디트 : 아르곤 국립 연구소 연구자들에게 전체 물 분자를 모델의 기본 단위로 사용하도록 선택하면 낮은 계산 비용으로 시뮬레이션을 수행 할 수있었습니다. "전통적으로 이러한 간단한 모델은 근사치를 많이 도입하고 정확성이 떨어지는 경우가 많았지 만 기계 학습을 통해 단순성을 유지하면서 훨씬 정확한 모델을 만들 수있었습니다."라고 루이빌 대학교 조교수 인 Badri Narayanan은 말했습니다. 연구. 그러나 이러한 계산 비용의 감소에도 불구하고 일부 물리적 특성은 대규모 수퍼 컴퓨터 없이는 시뮬레이션하기가 어려울 수 있습니다. 연구팀은 DOE 과학 사용자 시설 (DOE Office of Science User Facility)의 Argonne Leadership Computing Facility에서 Mira 슈퍼 컴퓨터를 사용하여 최대 8 백만 개의 물 분자를 시뮬레이션하여 다결정 얼음의 계면 성장 및 형성을 연구했습니다. 공동 저자이자 CNM 보조 과학자 인 Mathew Cherukara에 따르면,이 새로운 모델은 "거친 입자 (coarse-grained)"라고 불리우며, 원자 수준의 기술을 통합 한 모델과 동등한 수준을 유지합니다. "전통적으로 이러한 근사값을 도입하면 일반적으로 성능이 좋지만 성능이 좋지 않은 훨씬 더 나쁜 모델이 될 것이라고 생각합니다." "이 분자 모델은 원자 모델만큼 정확할 권리가 없지만 아직도 끝나고 있다는 것이 아름다움입니다." 거친 입자 모델의 높은 정확도를 달성하기 위해 연구자들은 잘 알려진 온도 의존 특성을 포함하는 거의 10 억 개의 원자 규모 구성에서 가져온 정보를 사용하여 모델을 교육했습니다. "본질적으로, 우리는 우리의 모델에 '이봐, 이것이 특성이 무엇인지'라고 말했고, 우리에게 그 특성을 재현 할 수있는 매개 변수를 제공하도록 요청했다"고 Chan은 말했다. 모델 교육은 Chan이 "계층 적 접근"이라고 부른 것과 관련이 있습니다.이 방법에서는 각 후보 모델을 일련의 테스트 또는 평가를 거친 후 더 복잡한 모델에 이르기까지 기본 필수 속성부터 시작했습니다. "당신은 아이에게 기술을 가르치려는 것과 같이 생각할 수 있습니다."라고 Chan은 말했다. "근본적인 것으로 시작해서 진보를 보게되면 길을 나아지게됩니다." 연구자들은 또한 기존의 원자 및 분자 모델의 성능을 향상시키기 위해 그들의 접근 방식을 사용할 수 있음을 보여주었습니다. Sankaranarayanan은 "우리는 계층 적 접근법을 사용하여 기존의 고품질 수질 모델의 성능을 크게 향상시킬 수있었습니다. 원칙적으로 모든 분자 모델을 다시 방문하여 각 모델이 최상의 성능을 달성 할 수 있어야합니다. 이 연구에 기초한 논문 인 " 물 에 대한 거친 입자 모델을 학습하는 기계 "는 Nature Communications 의 1 월 22 일자 온라인 쟁점에 실렸다 . Argonne의 다른 저자로는 Chris Benmore, Stephen Gray, Troy Loeffler가 있습니다.

추가 탐색 분자 모델링에 대한 새로운 접근 방식은 전자 공학을위한 새로운 유기 재료의 개발을 가속화 할 수 있습니다 자세한 정보 : Henry Chan 외, 물에 대한 거친 나뭇결 모델을 학습하는 기계, Nature Communications (2019). DOI : 10.1038 / s41467-018-08222-6 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 아르곤 국립 연구소 (Argonne National Laboratory)

https://phys.org/news/2019-04-scientists-highly-accurate-molecular-machine.html

 

 

.새로운 형태의 세포 - 세포 통신의 이해를 향상시키는 연구

2019 년 4 월 4 일,에 의해 베일러 의과 대학 크레딧 : CC0 공개 도메인

과학자들은 세포 외 RNA (exRNA)를 기반으로하는 새로운 형태의 세포 - 세포 통신에 대한 이해를 향상 시켰습니다. 세포 내부에만 존재하는 것으로 생각되었던 분자 인 RNA는 현재 세포 외부에 존재하며 몸 전체에 메시지를 전달하는 세포 - 세포 통신 시스템에 참여하는 것으로 알려져 있습니다. 이 시스템을 더 잘 이해하기 위해 Baylor College of Medicine의 연구자가 참여한 Health Common Funds의 Extracellular RNA Communication Consortium이 체액에서 인간 exRNA의 첫 번째 상세한 카탈로그 인 exRNA Atlas 리소스를 만들었습니다. 그들은 또한 다른 연구자가 자신의 데이터에서 exRNA를 분석하는 데 사용할 수있는 웹 액세스 가능한 계산 도구를 개발했습니다. 이 연구는 Cell 저널에 실렸다.는 과학자들이 건강과 질병에서 exRNA가하는 잠재적 인 역할을 연구 할 수있는 최초의 '지형지도'에 기여합니다. "약 10 년 전에 과학자들은 exRNA가 중재하는 세포 사이에 새로운 통신 시스템을 발견하기 시작했다 ."라고 분자 생물학 및 인간 유전학 교수이자 Baylor의 Computational and Integrative Biomedical Research Center의 공동 저자 인 Aleksandar Milosavljevic 박사는 말했다. 의학 대학. "이 시스템은 정상적인 생리 조건뿐만 아니라 암과 같은 질병에서도 효과가있는 것으로 보인다." Milosavljevic 연구실은 Extracellular RNA Communication Consortium의 다른 구성원과 협력하여 19 가지 연구에서 인간 exRNA를 분석했습니다. 그들은 곧 시스템이 초기 가정보다 상당히 복잡하다는 것을 알게되었습니다. 예기치 않은 복잡성으로 인해 기존의 실험실 방법 은 exRNA와 그 캐리어를 재현성있게 분리하지 못했습니다. 이 복잡한 의사 소통 시스템의 첫 번째 맵을 만들 수 있도록 Milosavljevic과 그의 동료 는 복잡한 실험 데이터를 분석하기 위해 전산 도구 를 사용했습니다 . Deconvolution은 복잡한 정보를 해석하기 쉬운 구성 요소로 분리하는 수학적 방법 및 계산 알고리즘을 나타냅니다. "전산 적 디컨 볼 루션을 사용하여 우리는 혈청, 혈장, 뇌척수액, 타액 및 소변을 포함 해 체액 에서 검출 할 수있는 6 가지 주요 exRNA화물 및 그 운반체를 발견했습니다 ."라고 공동 저자 인 Oscar D. Murillo는 말했다. Milosavljevic 실험실에서 일하는 Baylor의 분자 및 인간 유전학 대학원 프로그램 "운반체는 몸 전체로 RNA화물을 이동시키는 분자 혈관과 같은 역할을합니다. 주요 운반체 중 하나는 고밀도 지단백질 (HDL 또는" 양호한 콜레스테롤 ")입니다 - 다양한 작은 단백질 함유 입자와 작은 소포 이들 모두는 세포에 의해 흡수 될 수있다. " 연구진은 계산 방법이 생물학적 시스템의 자연적으로 복잡한 변형으로 인해 개별 연구에서 이전에 발견 될 수 없었던 생물학적 신호를 밝혀내는 데 도움이된다는 것을 발견했다. 예를 들어, 운동 챌린지 연구에서 그들의 계산 방법은 운동 전후의 차이를 인간 혈장의 HDL 입자와 소포에서의 exRNA-화물의 비율로 나타냈다. "운동은 신진 대사와 근육 기능 조절에 관여하는 RNA 분자의 비율을 증가 시켰고, 생물체가 적응력을 발휘하여 반응을 일으킨다는 것을 의미한다"고 Milosavljevic은 말했다. "이 발견은 건강 또는 질병의 다른 조건에서 계산 방법이 생리적 및 임상 적 관련성을 가질 수있는 신호를 식별 할 수있는 가능성을 열어 준다." Murillo, Milosavljevic 및 그들의 동료들은 전 세계의 연구원이 분석을 통해 온라인으로 컴퓨터 도구를 사용할 수있게했습니다 ( https://exrna-atlas.org ). Murino는 "체액에서화물과 운반체를 분리하는 과학적 지식과 향상된 실험 기법, 그리고 exRNA 통신 시스템의 복잡성을 해석하고 해석하는 첨단 계산 방법을 조합하여 사용할 수있을 것으로 기대한다"고 말했다.

추가 탐색 타액 세포 외 RNA : 치과, 구강 및 두개 안면 연구의 새로운 지평 추가 정보 : 셀 (2019). DOI : 10.1016 / j.cell.2019.02.018 저널 정보 : 세포 에 의해 제공 베일러 의과 대학

https://phys.org/news/2019-04-cell-cell.html

 

 

 

.세포가 작동하는 방식에 대한 이해를 높이기 위해 효모를 유전자 조작하는 과학자

2019 년 4 월 4 일,에 의해 캠브리지 대학 DIC 현미경으로 Sacaromyces cerevisiae 세포. 신용 : Wikipedia.

연구자들은 효모 세포 내에서 DNA를 재 작성하여 환경에 어떻게 반응하는지 제어함으로써 주요 세포 신호 메커니즘을 '미세 조정'했다. 셀 (Cell )이 오늘 발표 한이 연구 는 생명 공학 기술을 즉각적으로 사용하지만 의료 연구에 더 많은 영향을 줄 수도있다. 세포가 반응 하는 방식을 바꿀 수 있으면 과학자들은 병이있는 세포가 어떻게 기능 하는지를 이해하고 환자를 치료하는 데 사용되는 변형 된 세포를 만들 수 있기를 바라고있다 . 케임브리지 대학교와 런던 임페리얼 칼리지의 학자들은 AstraZeneca와 공동으로 효모 세포 를 편집하여 수학자 모델링 과 게놈 공학을 사용 하여 과학자가 세포가 무엇을 감지 할 수있을뿐만 아니라 그들이 더 바람직한 방식으로 어떻게 반응 하는지를 제어 할 수 있도록했습니다. 효모는 인간 세포 와 중요한 특성을 공유하기 때문에 선택되었습니다. 가장 중요한 것은 G 단백질 결합 수용체 (GPCR)를 사용하여 환경을 감지 할 수 있다는 것입니다. Cambridge 대학의 St John 's College의 Pharmacology 교수 인 Graham Ladds 박사는 다음과 같이 말했습니다 : "효모는 인간에서 일어나는 일을 이해하는 메커니즘으로 사용되었습니다. 우리는 수학적 모델링과 유전자 변형 을 사용하여 그 반응이 있어야하는 것을 재조정하십시오. " GPCR은 세포가 호르몬, 독소 및 약물과 같은 화학 물질을 환경에서 감지 할 수있게하는 수용체입니다. 세포는 환경을 읽고 아드레날린, 세로토닌, 히스타민, 도파민과 같은 호르몬 수치를 감지합니다. 그들은 또한 빛, 냄새 및 맛 수용체로 행동 할 수 있으며 일부는 혀에 위치하여 우리에게 맛의 감각을 줄 수 있습니다. 우리 몸에는 약 800 가지의 GPCR이 있고 베타 차단제, 항히스타민 제 및 다양한 종류의 정신병 약물을 포함하여이 수용체를 사용하는 모든 약물 치료법의 약 절반이 사용됩니다. 그러나 GPCR 신호 전달이 어떻게 작동하는지에 대해서는 충분하지 않습니다. 연구자들의 어려움 중 하나는 DNA 변이가 신호 네트워크에 영향을 미칠 수 있으며 DNA의 일부가이 부분에 어떻게 영향을 미치는지를 결정하는 것이 주요 도전 과제라는 것입니다. 캠브리지 팀은 다양한 세포 성분의 농도가 다른 효모 세포의 수학적 모델을 만들었고, 각 세포 성분의 가장 효율적인 신호 전달을위한 최적의 수준을 발견했습니다. 이 지식은 Imperial College London의 연구원 팀에 의해 세포를 유 전적으로 변형시키는 데 사용되었습니다. Imperial College London의 생물 공학 부서의 논문 및 연구원의 첫 번째 저자 인 Dr. William Shaw는 다음과 같이 설명했습니다. "그것은 세포를 유전 공학적으로 조작 할 수있는 방법을 정확히 이해할 수있게하여 우리가 원하는 양을 감지합니다 우리가 통제 할 수있는 "계산 결과에 따라 우리 는 GPCR 신호 전달 경로 내의 모든 필수적이지 않은 상호 작용이 제거 된 고도로 변형 된 효모 균주를 만들었습니다 . 모델에서 확인 된 수준의 주요 구성 요소를 변화시킴으로써 우리는 예측할 수있는 방법으로 세포를 변화시킬 수있었습니다 그들의 환경에 대응했다. " Imperial College London의 생물 공학과의 Tom Ellis 박사와 논문의 수석 저자는 "우리는 같은 농도의 동일한 분자에 대해 세포가 다르게 반응하는 이유에 대한 중요한 원리를 배웠습니다. 핵심 구성 요소 수준을 결정하면 이것은 모든 것을 바꿀 수 있습니다. " AstraZeneca의 히트 디스커버리 (Hit Discovery) 이사 인 Mark Wigglesworth 박사는 "GPCR은 건강한 세포 시스템의 기능에 근본적으로 중요하며 인간 의학에서 가장 목표가있는 단백질 중 하나입니다. 미래에 더욱 혁신적인 의약품으로 이어질 것 "이라고 말했다.

https://phys.org/news/2019-04-scientists-genetically-yeast-cells.html

 

 

 

A&B, study(laboratory evolution, mainhotspot project)

B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://pr.ibs.re.kr/handle/8788114/5556?mode=full
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0

 

 

 

.간암 세포 굶겨 죽일 수 있는 단서 찾았다

송고시간 | 2019-04-05 00:00 ,서울대·이화여대 연구팀 "리소좀 안 아르지닌 감지 제어해야" 간암세포에서 막 단백질 'TM4SF5'가 리소좀으로 이동하고 단백질 합성에 중요한 하위인자(S6K1) 활성화를 유발하는 과정 [한국연구재단 제공=연합뉴스] '간암세포에서 막 단백질 'TM4SF5'가 리소좀으로 이동하고 단백질 합성에 중요한 하위인자(S6K1) 활성화를 유발하는 과정 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 국내 연구진이 간암 세포를 말 그대로 굶겨 죽이는 방법을 학계에 제시했다. 한국연구재단은 서울대 이정원 교수·이화여대 최선 교수 연구팀이 간암 세포 생존을 위해 필수적인 아미노산(아르지닌)을 감지하고 이동능력을 차단하는 기술을 내놨다고 5일 밝혔다. 성과를 담은 논문은 이날 세포 대사 분야 국제학술지 '셀 메타볼리즘'(Cell Metabolism)에 실렸다. 최근 임상 연구에 따르면 간암 세포는 아미노산 중 하나인 아르지닌을 스스로 생성하지 못한다. 아르지닌은 간암 세포 증식과 생존에 절대적으로 필요한 아미노산의 하나다. 보통 외부에서 섭취한다. 아르지닌 분해 효소를 처리해 간암 세포가 아르지닌을 이용할 수 없게 하는 시도가 있었지만, 내성 동반이라는 한계에 부딪혔다.

TM4SF5의 아르지닌 감지 및 저해제 TSAHC에 의한 아르지닌 감지 제어 과정 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

TM4SF5의 아르지닌 감지 및 저해제 TSAHC에 의한 아르지닌 감지 제어 과정 [한국연구재단 제공=연합뉴스] 연구팀은 아르지닌 분해보다는 이동길 차단법을 고안했다. 단백질 합성에 활용되지 않도록 세포질로의 이동을 제한하는 게 성과의 핵심이다. 생리적 농도 수준의 아르지닌을 감지하고 이동하도록 하는 요인이 'TM4SF5' 막 단백질인 만큼 그 저해제를 이용했다. 간암 세포가 자식작용(自食作用)을 통해 생체물질을 분해하면 세포소기관(리소좀) 안에 아르지닌이 생긴다. 자식작용은 세포 내 노폐물을 청소하고 박테리아나 바이러스 등 외부 침입자를 제거해 세포 항상성을 유지하는 과정이다.

서울대 약학과 이정원 교수(왼쪽)와 이화여대 약학과 최 선 교수 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

서울대 약학과 이정원 교수(왼쪽)와 이화여대 약학과 최 선 교수 [한국연구재단 제공=연합뉴스] 아르지닌 농도가 높을 때 'TM4SF5'는 이를 감지해 세포막에서 리소좀 막으로 이동한다. 이어 아르지닌과 결합해 아르지닌 운송자(SLC38A9)에게 전달한다. 이때 TM4SF5와 함께 리소좀 막으로 이동한 신호전달인자(mTOR)와 단백질 합성에 중요한 하위인자(S6K1) 활성화가 함께 일어난다. 결과적으로 세포질로 옮겨간 아르지닌은 간암세포 생존과 증식에 활용된다. 전체 과정을 복기할 때 TM4SF5 억제 화합물(TSAHC)을 이용하면 TM4SF5와 아르지닌 결합을 억제하고 단백질 합성 신호전달을 저해할 수 있다고 연구팀은 강조했다. 세포 내 아미노산 센서 연구는 미국 매사추세츠공대(MIT) 데이비드 사바티니 박사 연구팀이 독주했다. 이번 연구결과는 그간의 내용을 한발 앞선 것으로 학계에선 평가하고 있다. 이정원 교수는 "그간 정확하게 밝혀지지 않았던 리소좀 내부 아르지닌 감지 센서를 생리적 수준에서 살핀 것"이라며 "아르지닌의 이동성 제어를 통해 궁극적으로 간암 세포를 굶겨 죽일 수 있는 단서를 확인했다"고 말했다. 논문 제1저자인 서울대 유전공학 협동과정 정재우 박사과정 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

논문 제1저자인 서울대 유전공학 협동과정 정재우 박사과정 [한국연구재단 제공=연합뉴스] 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업과 글로벌프런티어 사업 지원으로 수행했다. walden@yna.co.kr

https://www.yna.co.kr/view/AKR20190403067600063?section=it/science

 

 

.전파은하서 도넛모양 먼지·가스형체 첫 직접 관측

송고시간 | 2019-04-04 16:32 페이스북트위터카카오스토리더보기인쇄확대축소 7억6천만광년 떨어진 백조자리A 은하서 VLA로 포착 활동은하핵(AGN) 가상도 활동은하핵(AGN) 가상도 중앙이 초질량블랙홀과 강착원반, 노란색은 제트를 표시한 것이며 겉을 도넛 형태로 싸고 있는 것이 먼지와 가스로 된 토러스다. [빌 색스턴, NRAO/AUI/NSF 제공] (서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 우주에서 가장 강력한 전파은하 중 하나인 '백조자리(Cygnus) A'의 중심에서 40년 가까이 추정만 해온 가스와 먼지로 된 도넛 모양의 형체가 처음으로 직접 관측됐다. 4일 미국 국립전파천문대(NRAO)에 따르면 NRAO 수석과학자 크리스 카릴리 박사가 이끄는 연구팀은 지구에서 약 7억6천만 광년 떨어진 백조자리 A 은하의 핵에서 초질량블랙홀을 둘러싸고 있는 가스와 먼지로 된 도넛 모양의 토러스(torus·원형체)를 관측했다. 가시광선으로는 어둡게 보이지만 강한 전파를 방출하는 전파은하에서 토러스가 직접 관측된 것은 이번이 처음이다. 연구팀은 미국 국립과학재단(NSF)의 칼 G. 잰스키 초대형배열(VLA) 망원경을 이용해 이를 관측했으며, 그 결과를 논문으로 정리해 국제학술지 '천체물리학저널 회보(Astrophysical Journal Letters)' 최신호에 실을 예정이다. 카릴리 박사 연구팀은 2016년 태양의 25억배에 달하는 백조자리A의 초질량 블랙홀 근처에서 새로 밝게 빛나는 물체를 포착한 뒤 후속 연구를 하는 과정에서 토러스를 관측했다. 이 물체는 백조자리A가 다른 은하와 합치면서 생긴 제2의 초질량블랙홀로 원래 블랙홀과 마찬가지로 주변의 물질을 빨아들이며 전파를 내뿜은 것으로 나타났다.

백조자리A 중심부의 VLA 이미지 백조자리A 중심부의 VLA 이미지 중앙이 초질량블랙홀과 제트, 토러스 등이며, 좌측 중앙의 붉은 원은 2016년에 새로 관측된 제2의 블랙홀이다. [NRAO/AUI/NSF 제공] 초질량블랙홀은 강력한 중력으로 주변 물질을 빨아들이고 빛에 가까운 속도로 물질을 분출하는 제트(jet) 현상으로 강한 전파를 내뿜는다. 여기에 블랙홀 주변에 형성된 강착원반까지 더해 '활동은하핵(AGN)'의 표준 모형을 이루는데, 이를 둘러싸고 있는 토러스도 필수적인 부분이지만 AGN에서 강한 빛을 내는 전파은하에서는 직접 관측되지 않아 왔다. 연구팀의 VLA 관측에서 백조자리A의 토러스는 지름이 약 900광년에 달하는 것으로 나타났다. 카릴리 박사는 "우리가 오랫동안 거기에 있을 것으로 추정해온 것을 마침내 직접 보게 된 것은 정말로 대단한 일"이라면서 토러스의 형태와 구성 등을 더 정확히 확인하려면 더 많은 관측이 필요하며, 칠레 북부 아타카마 사막에 있는 고성능 전파망원경인 ALMA를 통해 관측하는 것이 도움이 될 것이라고 덧붙였다. 연구팀은 백조자리A 은하가 비슷한 전파를 내뿜는 다른 전파 은하들보다 10배나 더 가까워 VLA로 은하 핵을 촬영하는 것이 가능했으며, 먼 거리에 있는 전파은하를 관측하려면 감도와 분해능이 대폭 개선된 차세대 VLA가 필요할 것이라고 했다. eomns@yna.co.kr

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