새로운 충돌기 개념은 극한 이론에 양자 이론을 적용 할 것입니다
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Richard Clayderman - Le soleil et les fleurs
.지구 전체를 새로운 궤도로 옮길 수 있을까요?
으로 마테오 Ceriotti 8 시간 전 과학 및 천문학 행성을 다른 궤도로 옮기는 것이 얼마나 어려울까요?행성을 다른 궤도로 옮기는 것이 얼마나 어려울까요?(이미지 : © Shutterstock)
중국 공상 과학 영화 인 The Wandering Earth 에서 최근 인류는 확대 태양을 피하기 위해 거대한 추력 장치를 사용하여 지구의 궤도를 바꾸고 목성과의 충돌을 막으려합니다. 이 시나리오는 언젠가 실현 될 수 있습니다. 50 억 년 후에 태양은 연료를 다 써 버리고 팽창 할 것이고 지구를 삼킬 것입니다 . 보다 즉각적인 위협은 지구 온난화의 종말입니다. 지구를 더 넓은 궤도로 이동시키는 것이 해결책이 될 수 있으며 이론 상으로는 가능합니다. 그러나 우리는 어떻게 그것에 대해 갈 수 있으며 엔지니어링 과제는 무엇입니까? 논증을 위해서 지구의 현재 궤도에서 화성과 비슷한 태양으로부터 50 % 더 멀리 궤도로 지구를 이동시키는 것을 목표로한다고 가정합시다. 우리는 주로 지구를 충격으로부터 보호하기 위해 작은 궤도 (소행성)를 수년 동안 궤도에서 이동시키는 기술을 고안해 왔습니다. 일부는 충동적이고 종종 파괴적인 행동을 기반으로합니다 : 소행성의 표면 근처 또는 표면에 핵폭발을 일으키는 것, 또는 예를 들어 고속으로 소행성과 충돌하는 우주선과 같은 " 운동 충격 장치 ". 이것들은 파괴적인 특성 때문에 분명히 지구에 적용 할 수 없습니다. 다른 기술은 오랫동안 아주 부드럽고 연속적인 추진력을 가지며 , 소행성의 표면에 도킹 된 예인선 이나 우주선 근처에서 ( 중력 이나 다른 방법을 통해 밀고 나가는) 우주선을 통해 제공 됩니다. 그러나 이것은 지구상에서 불가능할 것입니다. 질량이 가장 큰 소행성과 비교하면 엄청납니다.
전기 스러 스터
우리는 실제로 이미 지구를 궤도에서 움직이고 있습니다. 탐사선이 다른 행성을 위해 지구를 떠날 때마다, 총의 반동과 비슷한 반대 방향으로 지구에 작은 충격을줍니다. 운좋게도 우리를 위해 - 그러나 불행하게도 지구를 움직이려면 -이 효과는 엄청나게 작습니다. SpaceX의 Falcon Heavy 는 오늘날 가장 유능한 발사체입니다. 우리는 화성으로의 궤도 변경을 달성하기 위해 최대 용량으로 3 천억 개의 발사가 필요합니다. 이 모든 로켓을 구성하는 물질은 화성 궤도의 지구의 15 % 만 남겨두고 지구의 85 %에 해당합니다. 전기 스러 스터는 질량을 가속하는 훨씬 더 효율적인 방법입니다. 특히 이온 드라이브 는 선박 앞으로 나아가는 하전 된 입자의 흐름을 발사하여 작동합니다. 우리는 지구 궤도의 후행 방향에서 전기 스러 스터를 가리키고 발사 할 수 있습니다. 크기가 큰 스러 스터는 해발 1,000 킬로미터 이상, 지구의 대기권 이상이어야하지만 강성 빔으로 지구에 단단히 부착되어 밀기 힘을 전달해야합니다. 이온빔이 옳은 방향으로 초당 40 킬로미터에서 발사 될 때 우리는 여전히 지구 질량의 13 %를 이온으로 방출하여 나머지 87 %를 이동시킬 필요가 있습니다.
빛에 항해
빛은 운동량을 전달하지만 질량은 없으므로 레이저와 같은 집중된 광선을 연속적으로 공급할 수도 있습니다. 필요한 전력은 태양으로부터 수집되며 지구 질량은 소비되지 않습니다. 이웃 별을 탐사하기 위해 태양계 밖에서 우주선을 추진하는 것을 목표로 하는 획기적인 Starshot 프로젝트에 의해 계획된 거대한 100GW 레이저 설비를 사용한다고해도 , 궤도 변경을 달성하기 위해서는 3 억년의 연속 사용이 필요합니다. 그러나 빛은 또한 지구 옆에 위치한 태양 돛을 사용하여 태양 에서 지구로 직접 반사 될 수 있습니다 . 연구자들은 10 억 년의 시간 규모에 걸쳐 궤도 변경을 달성하려면 지구 직경보다 19 배 큰 반사 디스크가 필요하다는 것을 보여주었습니다 .
행성 간 당구
두 궤도에 진입하는 몸체가 운동량을 교환하고 속도를 변경하는 잘 알려진 기술은 밀접한 통로 또는 중력의 새총으로 진행됩니다. 이러한 유형의 기동은 행성 간 탐침에 광범위하게 사용되었습니다. 예를 들어, 2014-2016 년에 혜성으로 향한 10 년 여정 동안 혜성 67P를 방문한 Rosetta 우주선 은 2005 년과 2007 년에 지구 부근을 두 번 통과했습니다. 결과적으로, 지구의 중력장은 로켓타에게 상당한 가속도를주었습니다. 로켓타는 추진체만으로는 달성 할 수 없었을 것입니다. 결과적으로, 지구는 반대 및 동등한 충격을 받았다. 지구의 질량으로 인해 측정 가능한 효과는 없었지만. 그러나 우주선보다 훨씬 더 무언가를 사용하여 새총을 할 수 있다면 어떨까요? 소행성 은 확실히 지구 로 방향을 바꿀 수 있으며, 지구 궤도상의 상호 작용은 미미하지만,이 동작은 수많은 지구 궤도 변화를 궁극적으로 달성하기 위해 여러 번 반복 될 수 있습니다. 태양계의 일부 지역은 소행성과 혜성과 같은 작은 시체로 밀집되어 있는데, 그 중 많은 질량은 현실적인 기술로 움직일 정도로 작지만 지구에서 실제로 발사 될 수있는 것보다 훨씬 더 크다. 정확한 궤도 설계로 소위 "Δv 레버리지"를 개발할 수 있습니다. 작은 몸체는 궤도에서 벗어나서 지구를지나 스윙하여 우리 행성에 훨씬 큰 충동을 줄 수 있습니다. 이것은 흥미 진진한 것처럼 보일지 모르지만, 우리는 태양의 팽창을 따라 잡기 위해 수 천년을 간격으로 한 수백만 개의 소행성 근접 통과 가 필요할 것으로 추측 됩니다.
판결
사용할 수있는 모든 옵션 중에서 여러 개의 소행성 슬링 샷을 사용하는 것이 지금 가장 달성 가능한 것 같습니다. 그러나 거대한 우주 구조물 이나 초강력 레이저 어레이 를 만드는 방법을 배우면 미래에 빛을 이용하는 것이 핵심 요소 입니다. 이들은 또한 우주 탐사에 사용될 수 있습니다. 그러나 이론적으로는 가능하고 언젠가는 기술적으로 가능할 수도 있지만 태양의 파괴에서 살아남을 수있는 화성 인 이웃 인 화성에게 우리 종을 옮기는 것이 실제로 쉽습니다. 우리는 결국, 이미 한 에 도착 하고 roved 표면 을 여러 번 . 지구를 움직이고, 화성을 식민화 하고, 지구를 거주 가능하게 만들고, 지구 인구를 시간의 흐름에 따라 움직이는 것이 얼마나 어려울지를 생각한 후에 , 결국에는 그렇게 어려운 소리를 내지 않을 것입니다.
https://www.space.com/how-to-move-planet-earth.html?utm_source=notification
.돔 아래에서 : 태평양 핵의 '관'이 새고있다
기프 존슨 마샬 군도의 Enewetak에있는 Runit 섬의 핵 실험 중 하나가 남긴 분화구 꼭대기에 만들어진 거대한 돔, 2019 년 5 월 26 일
핵폭발이 진행됨에 따라 1958 년 5 월 미국의 "선인장 (Cactus)"폭탄 테스팅은 상대적으로 작았지 만, 마샬 군도는 돔 모양의 방사성 덤프에서 지속적인 유산을 남겼습니다. 돔 "관의 일종"으로 유엔 최고 안토니오 구테 레스 고등 판무관에 의해 -described은 태평양 지역에서 폭발 후 2 년을 구축 였나. 미군은 방사성 폐기물로 루니 트 섬의 폭탄 분화구를 채우고 콘크리트로 덮었으며 태평양의 원격 Enewetak 환초의 거주자들에게 안전하게 귀국 할 수 있다고 말했다. 그러나 45 센티미터 (18 인치)의 두꺼운 콘크리트 돔은 현재 균열을 일으켰습니다. 그리고 115 미터 폭의 분화구가 줄 지어 있지 않기 때문에 방사성 오염 물질이 섬의 다공성 산호암을 통해 바다로 침투 할까 우려됩니다. 기후 변화로 인해 우려가 심화되었습니다. 저지대 국가를 침범하는 상승하는 바다는 돔의 구조적 완전성을 훼손 할 것이라고 위협하고 있습니다. Marshalls 의회의 지역을 대표하는 Jack Ading은 돔을 "괴물"이라고 부릅니다. "이것은 인간에게 알려진 가장 독성이 강한 물질 중 하나 인 플루토늄 -239를 포함하는 방사성 오염 물질로 채워져있다"고 AFP 통신이 전했다. 관은 독극물을 주변 환경으로 누출하고 있으며 문제를 더욱 악화시키기 위해 우리는 돔 외부의 방사능이 적어도 방사능 내부의 방사능만큼 나쁘기 때문에이 누출에 대해 걱정하지 말 것을 당부했다 "고 말했다.
태평양에서 "선인장 돔"미국 핵 폐기물 덤프를 보여주는 그래픽.
'압도적 인'도전
이 돔은 Enewetak과 Bikini Atolls에서 1947-58 년 사이에 67 개의 폭탄이 터져서 마샬 제도 의 미국 핵 실험 프로그램에 의해 좌초 된 혼란의 상징이되었습니다 . Enewetak의 거주자를 포함하여 수많은 섬 주민들이 조상의 땅에서 강제로 철수되고 재 정착되었습니다. 수천 명의 더 많은 섬 주민들이 방사능 낙진에 노출되어 건강 문제를 겪었습니다 . Enewetak의 사람들은 1980 년에 집으로 돌아갈 수 있었고 현재 약 800 명의 주민들이 루 릿에서 20 킬로미터 (12 마일) 떨어진 아톨의 남쪽 부분에 살고 있습니다. 미군이 철수 한 후, 마샬 군도 정부는 핵 실험의 영향을 포괄하는 "완전한 최종"합의를 공식적으로 수락했다. 그러나 워싱톤이 지불 한 보상이 부적절하다는 오랫동안 불만이 있었으며, 유엔은 미국에 대한 "불신의 유산"을 기술했다. 구테 레스 유엔 사무 총장은 이달 초 피델에서 마샬 군도 힐다 하이네 (Hilda Heine) 대통령과 만난 뒤이 문제를 제기했다. 그들은 핵 유산과 루니 돔 (Runit dome)의 방사능 누출 가능성에 대해 논의했다. 수천 명의 마샬 군도가 1950 년대에 핵 실험을 계속하면서 도주되거나 강제로 철수했습니다
그는 "태평양은 우리가 알고있는 것처럼 과거에 희생됐다"며 "일부 지역의 수중 중독과 관련하여 이들의 결과는 건강과 관련하여 매우 극적이었다"고 말했다. 마셜 외무 장관 존 실크 (John Silk) 외무 장관은 구 테레 스는이 의견으로 루니 트 돔에 세계적인 주목을 보내고 있다고 평가했다. 그는 "국제 사회가 우리 국민들에게 지속적으로 영향을 미치는 이러한 현존하는 현안들이 잊혀지고있는 것처럼 보이기 때문에 사무 총장이 이같은 발언을 한 것을 기쁘게 생각한다"고 말했다. 불확실한 미래 마샬 군도 국가 핵위원회 (Marshall Islands National Nuclear Commission) 의장 인 레아 모스 크리스티안 (Rhea Moss-Christian)은 태평양 전체의 엄청난 건강 및 환경 문제를 해결하기 위해서는 국제 사회의 지원이 필요하다고 말했다. 돔이 파손 된 결과는 분명하지 않습니다. 미국 정부가 위임 한 2013 년 검사는 Enewetak 석호 퇴적물의 방사능 낙진이 이미 너무 높았 기 때문에 치명적인 실패로 인해 방사선 량이 증가한 주민들이 필연적으로 발생하지 않는다고 제안했습니다.
마샬 군도의 힐다 하이네 (Hilda Heine) 대통령은 핵 폭탄으로 남겨진 유산과 방사능 누출 가능성에 대해 논의했다. 실크는 미국 정부가 돔에 대한 지속적인 모니터링을 약속했음을 지적하면서 구조의 상태에 대한 독립적 인 평가가 "도움이 될 것"이라고 말했다. 그러나 Ading은 상황이 "Enewetak 사람들에 대한 불안의 끊임없는 근원"이라고 말했다. "우리는 루니 트 돔이 결국 우리 관이되지 않도록기도합니다"라고 그는 말했다. 추가 탐색 유엔 사무 총장, 태평양에서 유출 된 핵 관 관련
https://phys.org/news/2019-05-dome-pacific-nuclear-coffin-leaking.html
.실시간으로 시각화 된 박테리아의 놀라운 능력
에 의해 연구소 국립 드 라 쌍떼 등 드 라 공들인 MEDICALE 크레딧 : CC0 공개 도메인, 2019 년 5 월 24 일
항생제 저항성의 세계적 확산은 공중 보건의 주요 쟁점이며 국제 미생물학 연구의 우선 순위입니다. CNRS / Claude Bernard Lyon 1의 Inserm 연구원은 Christian Lesterlin이 이끄는 팀 Science 지에 게재 될 논문에서 항생제 저항성 획득 과정을 실시간으로 촬영하여 예기치 못한 주요 세포의 유지 및 확산을 발견했다. 세균 집단. 이 항생제 내성의 확산은 대부분 박테리아가 세균 결합으로 알려진 과정을 통해 유전 물질을 교환 할 수있는 능력 때문에 발생합니다. 병원성 또는 환경 균주의 체계적 시퀀싱은 접합에 의해 전달 될 수 있고 현재 임상 환경에서 사용되는 항생제의 전부는 아니더라도 대부분에 저항성을 갖는 다양한 유전 요소를 확인했다. 그러나 생체 내에서 한 박테리아에서 다른 박테리아로 유전 물질을 옮기는 과정에서 새로운 유전 물질 을받은 후이 저항성 을 획득하는 데 필요한 시간 과 항생제 분자가이 저항성에 미치는 영향은 미지근한 상태로 남아 있습니다. 실시간 시각화 연구진은 흔히 사용되는 항생제 인 테트라 사이클린 (tetracycline)에 대한 대장균 (Escherichia coli) 저항성 의 획득을 연구하기를 선택했다. 저항성이있는 환경에서 테트라 사이클린에 민감한 박테리아를 배치했다. 이전의 연구에 따르면 항균제가 멤브레인에서 발견되는 유출 펌프를 사용하여 파괴적인 효과를 발휘하기 전에 박테리아가 항생제를 배출 할 수있는 능력이 필요하다는 사실이 밝혀졌습니다. 이러한 특정 유출 펌프는 박테리아로부터 항생 물질 분자를 방출 할 수 있으므로 일정 수준의 저항성을 부여합니다. 이 실험에서 형광 표식을 사용하여 저항성 박테리아와 민감한 박테리아 사이에 특정 유출 펌프 인 TetA 펌프의 DNA 전달이 관찰되었습니다. 살아있는 세포 현미경 검사 덕분에 연구자는 이 형광은 "펌프"의 DNA가 한 박테리아에서 다른 박테리아로 어떻게 옮겨 졌는지와 그것이 수용 세균에서 어떻게 발현되었는지를 보여줍니다. 연구자들은 단 1-2 시간 만에 유출 펌프의 단일 가닥 DNA 단편이 이중 가닥 DNA로 변형 된 다음 기능 단백질로 번역되어 수용 세균에 대한 테트라 사이클린 내성을 부여한다는 것을 밝혔다.
https://youtu.be/sIyHkkO6pxE
기증자 박테리아 (녹색)에서 수혜 박테리아 (적색) 로의 DNA 전달은 적색 지방화 초점의 출현으로 드러납니다. 새로 획득 한 유전자의 신속한 발현은 수혜 박테리아에서 녹색 형광이 생성 됨으로써 나타납니다.
항생제가있는 환경에서 어떻게 저항을 조직합니까? Tetracycline의 작용 방식은 과학자들에게 잘 알려져 있습니다. 이는 번역 기계 장치에 바인딩함으로써 박테리아를 죽이고 단백질 생성 가능성을 차단합니다. 이러한 추론에 따라 이전의 배지에 항생제를 첨가하면 TetA 유출 펌프가 생성되지 않고 박테리아가 죽을 것으로 예상됩니다. 그러나 역설적이게도 박테리아는 생존 할 수 있었고 저항성을 효율적으로 발달시킬 수 있었으며 저항성 획득 과정에 필수적인 또 다른 요소의 함축을 암시했다. 과학자들은이 현상이 사실상 모든 박테리아에 존재하는 또 다른 유출 펌프의 존재로 설명 될 수 있다는 것을 발견했다 : AcrAB-TolC. 이 일반 펌프는 TetA보다 효율이 떨어지지 만 소량의 항생제를 세포에서 배출 할 수있어 박테리아가 최소한의 단백질 합성 활성을 유지할 수 있습니다. 따라서 박테리아 가 접합을 통해 저항성 유전자를 수용 할만큼 충분히 운이 좋으면 TetA 펌프가 생성되고 박테리아는 내구성이 있습니다. 이 연구 는 E. coli 이외의 박테리아 와 다른 항생제에 대한 유사한 메커니즘을 찾기 위해 새로운 길을 열었다 . "우리는 항생제와이 일반 펌프를 억제 할 수있는 분자를 결합시킨 치료법을 고려해 볼 수도있다. 아직 그러한 억제제 의 치료 적 적용 을 예상하기에는 너무 이른 것이지만, 현재이 분야에서 많은 연구가 진행되고있다. 항생제 내성을 지니 며 다양한 박테리아 종으로 확산되는 것을 방지한다 "고 말했다. 레스터 린은 결론 지었다.
추가 탐색 항생제가없는 항생제 내성 더 자세한 정보 : S. Nolivos et al., "플라스미드 이동에 의한 약제 내성 획득에서의 AcrAB-TolC 다 약물 배출 펌프의 역할," Science (2019). science.sciencemag.org/cgi/doi ... 1126 / science.aav6390 VR Povolo et al., "치료 중 항생제 내성 보급", Science (2019). science.sciencemag.org/cgi/doi ... 1126 / science.aax6620 저널 정보 : Science 에 의해 제공 연구소 국립 드 라 쌍떼 등 드 라 공들인 MEDICALE
https://phys.org/news/2019-05-extraordinary-powers-bacteria-visualized-real.html
.식물 줄기 세포는 낮은 산소 수준을 필요로합니다
에 의해 코펜하겐의 대학 학점 : University of Copenhagen, 2019 년 5 월 23 일
식물은 우리 행성의 녹색 폐로서 기능하며, 합법적으로 그렇게 큰 단일 나무의 수용력이 광합성에서 일련의 일광 - 연료 반응을 통해 지구 대기로 120kg 이상의 산소를 방출합니다. 그러나 홍수가 발생하는 동안 식물 조직은 심각한 산소 부족을 겪을 수 있습니다. 이는 매년 쌀, 밀, 보리와 같은 주요 작물의 수확량이 크게 손실되는 스트레스가 많은 상황입니다. 독일 코펜하겐 대학 (University of Copenhagen), 독일 피사 (Pisa) 대학, RWTH 아헨 대학 (Acerhen University)과 하이델베르그 대학 (Heidelberg University ) 연구진 은 저 산소 농도 (저산소증)가 식물 성장에 필수 조건을 제공함을 발견했다 . "우리는 새로운 세대의 미세한 산소 프로브를 장착하여 약 30 개의 세포로 구성된 조직 큐비클의 산소 농도를 측정 할 수있었습니다.이 세포는 싹이 뾰족한 부분 분열 조직이라고도합니다. 코펜하겐 대학교 (University of Copenhagen)의 교수 인 Ole Pedersen 교수는 말합니다. 우리는이 지역에서 저 산소 의 틈새가 새로운 잎과 꽃의 생산을 담당 하는 줄기 세포 를 포위 한다는 사실을 발견했습니다 . 여기서 낮은 산소 수준은 단백질의 안정성을 촉진하여 새로운 잎이 생성되는 속도를 제어하며, 세포 증식과 분화를 담당하는 ZPR2라고 명명했다. 따라서 홍수로 인한 저산소 상태에서 대부분의 식물 조직 은 심하게 손상되지만이 새로운 연구는 저산소증이 줄기 세포의 유지를위한 전제 조건임을 분명히 보여줍니다. 이 발견은 최근 Nature and Nature Communications에 발표 된 혐기성 병충해의 식물 대사에 대한 최근 의 연구 결과를 바탕으로 식물의 생장 및 생산성에 영향을 미치는 환경 변수에 새로운 기관의 생산이 어떻게 연결되는지에 대한 이해를 돕고있다. . 줄기 세포를 유지하기위한 낮은 산소 수준의 요구는 식물 에만 국한된 것이 아닙니다 . 인간을 비롯한 여러 유형의 동물 줄기 세포가 동일한 기능을 공유합니다. 식물과 동물은 진화의 맥락에서 매우 뚜렷하게 관련되어 있기 때문에 주목할 만하다. 그러나 둘 다 조직의 다세포 조직 측면에서 가장 높은 수준의 복잡성을 나타낸다. 분명히 낮은 산소의 수립과 유지는 새로운 세포의 '공장'의 활동에 필수적이며 따라서 식물과 동물 모두에서 독립적으로 개발된다. 이 발견의 응용은 두 가지입니다. 브리더 스는 이제 고온 또는 급속한 홍수와 같이 호흡에 영향을 미치는 차선의 환경에서 생산성을 유지하는 데 더 적합한 새로운 작물 품종 선정을위한 새로운 목표를 가지고 있습니다. 또한 연구원들은 식물 줄기 세포 와 동물 줄기 세포 를 비교 하여 줄기 세포 유지 및 기관 발달의 비밀을 밝힐 예정 이다. 추가 탐색 연구는 줄기 세포의 증식을 조명하여 언젠가 작물 수확량을 증가시킬 수 있습니다
더 많은 정보 : Daan A. Weits et al. 첨단 hypoxic 틈새가 싹의 meristem 활동의 속도를 설정, 자연 (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1203-6 저널 정보 : Nature , Nature Communications 코펜하겐 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-05-stem-cells-require-oxygen.html
2019 년 5 월 23 일
.새 잎 모양의 데일 유채과의 잎
하여 막스 플랑크 협회 현미경 및 컴퓨터 분석을 사용하여 연구원은 잎의 개발을 상세히 따라갈 수 있습니다. 신용 : MPI f. 식물 번식 연구, 2019 년 5 월 23 일
샐러드 그릇을 보거나 정원에서 보면 나뭇잎의 모양이 얼마나 다른지 알 수 있습니다. 예를 들어, 시금치 잎은 가장자리가 부드럽고 비교적 단순하며, 파슬리 잎은 깊게 깎여 있고 복잡하며 많은 개별 하위 단위로 구성되어 있습니다. Cell에 발표 된 새로운 연구 에서 Max Planck Institute for Plant Breeding Research의 연구원은 핵심 발달 유전자가 잎의 형태에서 이러한 차이를 생산하는 세포의 성장에 어떻게 영향을 미치는지를 결정했다. 이 지식으로 연구자들은 일반적으로 단순한 잎을 생산하는 thale cress를 복잡한 잎이있는 관련 식물 인 hairy bittercress의 잎과 복잡성이 비슷하게 성장시킬 수 있었다. 모든 잎은 단지 몇 개의 세포 로만 구성된 작은 새싹에서 나온다 . 싹은 결국 어떤 형태의 잎 이든 관계없이 항상 똑같아 보입니다 . 뿐만 아니라 매우 다른 잎 모양이 매우 다른 성장 패턴에서 발생할 수 있습니다. 이로 인해 자연적으로 발생하는 잎 형태의 다양성을 담당하는 경로를 확인하는 것이 더욱 어려워졌습니다. 과학자들은 처음에 특정 식물 유전자 가 모델 식물체 애기 장대 (Arabidopsis thaliana)와 관련 식물의 털이 많은 쐐기풀 (Cardamine hirsuta) 둘 다에서 특정 조절 유전자 가 어떻게 세포 성장을 유도 하는지를 비교하기 위해 진보 된 영상을 사용했다 . 컴퓨터 과학자들은 유전자가 어떻게 형성 되는지 이해하는 데 도움이되는 유전자와 현미경 데이터를 결합했습니다 . 새싹이 형성 된 후 몇 시간 동안, 두 식물 종의 잎은 비슷한 방식으로 자랐다. 두 종에 공통적 인 일련의 유전 규칙은 잎 가장자리를 따라 천천히 그리고 빠르게 성장하는 세포가 번갈아 가며 잎이 반복적 인 번식을 일으키는 것을 허용합니다. 그러나 두 종은 서로 다른 모양 을 만들어 냈다. 털이 많은 쐐기풀은 전단지라고 불리는 개별 하위 단위를 개발하기 시작했으며, 쐐기풀은 잎 가장자리에서만 얕은 이빨을 형성했다.
https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/gfx/video/2019/newleafshape.mp4
Cologne의 Max Planck 식물 육종 연구소의 Miltos Tsiantis 교수는 유전자가 어떻게 잎 모양을 결정하는지 보여주는 CELL에서의 최근 연구에 대해 이야기합니다. 크레디트 : 식물 사육 연구를위한 Max Planck 연구소 이러한 차이는 털이 많은 쐐기풀에서만 활성 인 두 가지 조절 유전자에 의해 유발됩니다. RCO라고 불리는 이들 중 하나는 자라 난 성장 주변의 세포 성장을 지역적으로 느리게하여 더 깊어지게 만듭니다. 다른 하나 인 STM은 세포의 성숙을 늦추고 장기간 방향 성장을 계속하여 큰 전단지를 만들어 성장을보다 광범위하게 조절합니다. 그것의 하위 단위와 복잡한 잎으로 이어지는 두 효과의 조합입니다. 연구팀은 잎 모양에 대한 아이디어를 시험하기 위해 RCO 및 STM 유전자를 thale cress의 잎 봉오리에서 적절한시기와 위치로 바꿨다. 이것은 새싹이 평소의 단순한 잎 대신에 복잡한 잎을 형성하도록 만들었다. "이것은 보람있는 실험이었습니다"라고 Tsiantis는 말했습니다. "참새의 꼬리 깃을 공작의 깃털로 돌리는 것과 조금 비슷합니다." 다양한 식물 이나 동물의 발달에 어떤 유전자가 영향을 미치는지에 대한 많은 정보가 있지만 그 유전자가 다른 종의 최종 형태를 생산하는 양, 방향 및 성장 기간을 어떻게 수정하는지에 대한 정보는 분명하지 않다. 쾰른 (Cologne) 연구원의 예비 연구 결과에 따르면 어떤 상황에서는 복잡한 잎이 단순한 잎보다 이산화탄소를 더 잘 활용할 수 있다고합니다. 따라서 단순한 잎을 자라면서 복잡한 잎으로 변형시키는 것은 잠재적으로 특정 작물의 수확량을 증가시킬 수 있습니다. "라고 Tsiantis는 결론 지었다.
추가 탐색 절개 된 잎을위한 유전자 : Arabidopsis thaliana는 진화 과정에서 RCO 유전자를 잃어 버렸다. 추가 정보 : 셀 (2019). DOI : 10.1016 / j.cell.2019.05.011 저널 정보 : 세포 제공자 막스 플랑크 협회
https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/gfx/video/2019/newleafshape.mp4
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
.Scanning Doppler Lidar를 이용한 행성 경계층 바람의 측정
박수진 1, 제1저자 연구원
박수진 1, 김상우 1 세 *OrcID, 박문수 2OrcID과 송창근 3 1 서울 대학교 지구 환경 과학부 08826 2 한국 외국어 대학교 대기 과학 연구소, 용인 17035 삼 울산 국립 기술 대학교 도시 환경 공학부 울산 44919 * 서신을 처리해야하는 작성자. 접수 : 2018 년 6 월 19 일 / 개정 : 2018 년 8 월 7 일 / 수락 : 2018 년 8 월 8 일 / 게시일 : 2018 년 8 월 10 일 (이 기사는 대기 경계층 특집 원격 감지 (Remote Sensing of Atmospheric Boundary Layer )에 속한다. 전체 텍스트 | PDF [4697 KB, 2018 년 8 월 11 일 업로드 됨] | 피규어
추상
유성 경계층 (PBL)에서 바람 프로파일의 정확한 측정은 수치 기상 예측뿐만 아니라 대기 품질 모델링에서도 중요합니다. 스캐닝 도플러 광 검출 및 거리 측정 (라이더) 측정을 사용하는 두 가지 바람 검색 방법을 비교하고 동시 라디오 존데 음향으로 검증했습니다. 17 개의 라디오 존데 (radiosonde) 사운드 프로파일을 비교해 보면 사인 피팅 방법이 더 많은 수의 데이터 포인트를 검색 할 수 있다는 것을 보여 주었지만 특이 값 분해 방법은 바이어스 (0.57 ms -1 )와 평균 제곱근 오차 (1.75 ms -1)와 라디오 존데 soundings. 속도 방위각 디스플레이 스캔을 얻기 위해 방사 속도의 평균 시간 간격을 15 분으로 늘리면 소음에 대한 평균 신호 효과로 인해 라디오 존데 소리와 더 잘 일치하게됩니다. 나란히 놓인 윈드 도플러 라이더와 에어러솔 미사 산란 라이저에서 동시에 측정 한 결과 PBL 바람의 시간적 변화와 PBL 내 에어러솔의 수직 분포가 나타났다.
https://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
.새로운 충돌기 개념은 극한 이론에 양자 이론을 적용 할 것입니다
Manuel Gnida, SLAC 국립 가속기 연구소 이 시뮬레이션은 두 개의 구형 전자빔을 충돌시키는 새로운 방법을 제시합니다. 그것은 과학자들이 극도로 강한 전자기장 (적색 영역)에서 빛과 물질의 상호 작용을 설명하는 이론 인 QED를 시험 할 수있게합니다. 이러한 실험은 전자 - 전자 충돌로 생성 된 고밀도 감마선 (노란색)의 충돌을 포함하여 흥미로운 현상을 탐구 할 수 있습니다. 크레디트 : Physical Review Letters , 2019 년 5 월 23 일
초미립자 빔을 서로 뭉개 버리는 새로운 아이디어는 이색적인 천체 물리학 대상의 표면, 강력한 우주 빛의 파열 및 별 폭발, 차세대 입자 충돌기 및 다음과 같은 환경에서 존재할 수있는 극한 조건에서 빛과 물질이 어떻게 상호 작용 하는지를 보여줍니다. 고온, 고밀도 융합 플라즈마. 자연에서 이러한 상호 작용의 대부분은 양자 전기 역학 (QED) 으로 알려진 이론에 의해 매우 성공적으로 설명됩니다 . 그러나, 이론의 현재 형태는 극도로 큰 전자기장에서의 현상을 예측하는데 도움이되지 못한다. Physical Review Letters 의 최근 논문에서 에너지 부의 SLAC National Accelerator Laboratory 연구원과 연구원은 이러한 극한 효과를 연구 할 수있는 새로운 입자 충돌기 개념을 제안했습니다. 일반적으로 묶어 완화 입자 빔 - 불필요한 손실이 충돌하는 극단적 필드 수액 에너지 입자를 비교적 긴 편평한 다발로 유지 전자기 필드 점검 강도. 대신, 새로운 연구는 입자 묶음을 너무 짧게 만들어 에너지를 잃을 충분한 시간을 갖지 못하게 할 것을 제안합니다. 그러한 충돌기는 입자 빔으로부터 나오는 광자의 충돌을 포함하여 극한 장과 관련된 흥미로운 효과를 연구 할 기회를 제공합니다. 이 연구는 SLAC의 연구자들의 협력이었습니다. 프린스턴 대학교; 리스본 대학, 포르투갈; 독일 뒤셀도르프 대학교; 러시아 국립 연구 원전 (National Research Nuclear University) MEPhI. 이 프로젝트의 일부는 DOE 과학 조기 경력 연구 프로그램 상을 통해 지원되었습니다. 익스트림 필드 QED와 그것이 생성하는 물리 현상을 탐색하는 워크샵이 늦여름에 SLAC에서 개최 될 것입니다. 추가 탐색 얽힌 자기장은 우주 입자 가속기에 전력을 공급합니다.
자세한 정보 : V. Yakimenko et al. Beam-Beam Collisions, Physical Review Letters (2019)로 비 교란적인 QED 연구의 전망 . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.122.190404 저널 정보 : Physical Review Letters 에 의해 제공 SLAC 국립 가속기 연구소
https://phys.org/news/2019-05-collider-concept-quantum-theories-extreme.html
.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,
June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
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