과학자들은 인간이 어떻게 진화했는지를 결정 짓는 유전자를 발견했다
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해바라기 - 슬픔만은 아니겠죠
.과학자들은 광합성 수퍼 콤플렉스 구조에 새로운 빛을 던졌습니다
에 의해 애리조나 주립 대학 방금 PSI-IsiA supercomplex의 전체 구조가 Nature Molecular and Structural Biology에 발표되었습니다 . 신용 : Yuval Mazor, 2019 년 5 월 27 일
애리조나 주립 대학 (Arizona State University)의 한 과학자 팀은 매우 큰 광합성 수퍼 콤플렉스 (supercomplex)의 구조를 결정함으로써 광합성의 비밀을 풀 수있는 중요한 단계를 밟았습니다. 이 중요한 발견은 Nature Structural & Molecular Biology에 오늘 발표 된 그들의 논문에 정리되어 있습니다. 이 논문의 제목은 "스트레스 유도 광 시스템 I-IsiA 안테나 수퍼 콤플렉스의 구조"입니다. "초 복합체는 모든 광합성 생물체에 존재하는 안테나 단백질과 광화학 반응 센터 간의 연관성 이다 ."라고 분자 과학 학교의 조교수이자 Biodesign 연구소의 응용 구조 연구 센터 (Center for Applied Structural Discovery)의 Yuval Mazor 교수는 설명했다. "이 특정 광물은 산소 광합성이 처음으로 (수십억 년 전에) 출현하고 오늘날 우리가 알고있는 모든 형태의 산소 광합성으로 진화 한 박테리아의 계급 (phyla) 인 시아 노 박테리아에서 비롯된 것입니다." Mazor의 팀은 박사후 연구원 인 Hila Toporik과 대학원생 Jin Li를 포함합니다. John M. Cowley 고해상도 전자 현미경 센터의 부 연구 과학자 인 Dewight Williams뿐만 아니라 분자 과학 학교 및 응용 구조 연구 센터의 Po-Lin Chiu 조교와의 공동 작업 . 식물, 조류 및 시아 노 박테리아는 광합성을 사용하여 우리의 모든 생물권을 건설하고 연료를 공급하는 탄수화물과 같이 산소와 환원 탄소를 생성합니다. 산소 광합성에서 일차 광 반응을 조율하는 두 가지 안료 - 단백질 복합체가있다 : 광계 I (PSI) 및 광계 II (PSII). 이러한 광 시스템이 어떻게 작동 하는지를 이해하는 것은 과학의 오랜 목표 중 하나입니다. 리처드 페인 먼 (Richard Feynman) 물리학 자와 노벨상 수상자는 "일단 많은 생물학적 질문에 답하기는 매우 쉽다. 사실, 구조 생물학의 핵심 아이디어는 일단 자신의 원자 구조를 식별 할 수있는 세부 사항으로 "사물"을 "볼"수 있다면, 복잡한 생물학적 과정의 구성 요소와 선수가 어떻게 그리고 왜 왜 어떻게 대답 할 수 있는가하는 것입니다 그들이하는 방식으로 일하십시오. 지난 몇 년 동안 단일 입자 극저온 전자 현미경 (cryo-EM)은 특히 구조 생물학에서 혁명을 촉발 시켰으며 새롭게 지배적 인 분야가되었습니다. Cryo-EM은 연구자들이 단지 몇 년 전에 접근이 불가능한 생물학적 구조를 살펴볼 수있게하며 전례가없는 복잡성의 구조를 아주 자세하게 드러내고 있습니다. 실제로 PSI-IsiA 단지 구조의 해설을 가능하게 한 것은 ASU의 분자 Sciecnes 학교와 교양 학부의 전문가들이 활용 한 기술입니다. 실험실에서이 특정 수퍼 콤플렉스는 저 철 환경 또는 과도한 광 플럭스 하에서 시아 노 박테리아에 의해 생성됩니다. 그러나 "실제 세계"에서 철은 매우 낮은 농도로 존재하며 높은 빛은 예외가 아니라 규칙 일 수 있으므로 궁극적으로 PSI-IsiA는 광합성이라는 두 가지 필수 엔진 중 하나 인 광 시스템 I의 매우 일반적인 형태입니다. 이 복합체는 크기가 독특하고 알려진 분자 구조를 지닌 광합성 수퍼 콤플렉스가 가장 크며 전체 구조를 구성하는 700 개 이상의 다른 분자 (주로 수확 분자)와의 복잡성이 복잡합니다. PSI-IsiA supercomplex에는 591 개의 엽록소가 있으며, 알려진 구조를 가진 광합성 슈퍼 복합체 중 가장 많은 수의 결합 안료가 있습니다. 시아 노 박테리아가 스트레스를 받았을 때이 복합체를 발현하는 능력은 이러한 조건 하에서 생존에 중요한 역할을합니다. 이 복합체는 또한 전체 시금석 광합성 생산량의 상당 부분을 차지하는 해양 시아 노 박테리아에서 매우 흔한 안테나의 큰 등급을 나타냅니다 (추정치는 15 %에서 25 % 사이입니다). Mazor는 그들의 연구가 해양 생물 중 하나가 아니라 일반적인 실험실에서 수행되었다고 강조합니다. 현재의 구조 는이 거대한 기계의 가장 중요한 세부 사항을 밝힙니다. 멤브레인 내장 안테나 단백질의 시아 노 박테리아 분지에서 첫 번째 예로서 시아 노 박테리아에서 광 수확 및 광 보호 메커니즘 (과도하거나 변동하는 빛 조건으로부터)을 평가하기위한 경로를 제시합니다. IsiA 광합성 수퍼 콤플렉스의 복잡성과 기능을 이해하면 궁극적으로 21 세기의 핵심 과제 중 하나 인 지구상에서 안정적인 에너지 공급을 보장하는 데 도움이 될 것입니다.
추가 탐색 새로운 연구는 저조도에서 식물의 수확 과정에 대한 고해상도 통찰력을 제공합니다 자세한 정보 : 응력 유발 광 시스템 I-IsiA 안테나 슈퍼 콤플렉스의 구조 , Nature Structural & Molecular Biology (2019). DOI : 10.1038 / s41594-019-0228-8 , https://www.nature.com/articles/s41594-019-0228-8 저널 정보 : 자연 구조 및 분자 생물학 에 의해 제공 애리조나 주립 대학
https://phys.org/news/2019-05-scientists-photosynthetic-supercomplex.html
.천문학 자들은 펄 사운 바람 성운 DA 495를 조사합니다
Tomasz Nowakowski, Phys.org VERITAS image of DA 495. 신용 : Coerver 외., 2019.2019 년 5 월 27 일 보고서
천문학 자들은 불가사의 한 물리적 성질을 밝히기 위해 DA 495로 명명 된 펄사 바람 성운 (PWN)의 다중 파장 조사를 수행했다. NASA의 NuSTAR 우주선뿐만 아니라 HAWC 및 VERITAS 지상 관측소를 이용한 관측에 기초한 연구 결과는 5 월 17 일에 arXiv.org에서 발표 된 논문에 실렸다. Pulsar 바람 성운 (PWNe)은 펄서의 바람에 의해 강화 된 성운입니다. Pulsar 바람은 하전 입자로 구성되어 있습니다. 그것이 펄서의 주변과 충돌 할 때, 특히 천천히 팽창하는 초신성 분출물과 충돌 할 때 PWN이 발생합니다. PWNe의 입자는 방사선에 대한 에너지를 잃어 가고 중앙 펄서로부터의 거리에 따라 덜 정력적으로됩니다. X-ray 관측, 특히 X- 선 대역에서 공간적으로 통합 된 스펙트럼을 사용하는 이러한 물체에 대한 다중 파장 연구는이 성운에서 입자 흐름에 대한 중요한 정보를 밝힐 가능성이 있습니다. 이것은 일반적으로 PWNe의 본질에 대한 중요한 통찰력을 밝힐 수 있습니다. 약 반세기 전에 발견 된 DA 495 (G65.7 + 1.2)는 Dominion Astrophysical (DA) 조사에서 포인트 소스로 처음 확인되었습니다. 이 근원에 대한 후속 관측은 그것이 지구로부터 약 3,260 광년 떨어진 곳에 위치하고 있으며, 확장 된 구조와 비 열 스펙트럼을 가지고 있음을 밝혔다. 이것들은 DA 495가 게 성운과 같은 초신성 잔해가 될 수 있다고 제안합니다. 그러나 DA 495의 최근 관찰 결과, 특히 X 선과 감마선에서 크랩과 Vela-X 성운 사이의 진화 상태에있는 PWN이라는 증거를 얻을 수있었습니다. 이것은 PWNe의 수명주기 조사에 중점을 둔 연구 대상이됩니다. 더욱이 DA 495의 물리적 성질에 대해서는 아직 거의 알려지지 않았기 때문에 과학자들이이 신비한 대상에 대해 더 많은 관찰을하도록 권장합니다. 최근 컬럼비아 대학의 Anna Coerver가 이끄는 천문학 팀이 Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR)로 수행 한 관측으로부터 새로운 X 선 데이터를 사용하여 DA 495를 재조사했습니다. 이 연구는 고지 수 (HAWC) 및 매우 정력적 인 방사선 이미징 망원경 배열 시스템 (VERITAS)의 아카이브 데이터 세트 분석을 통해 보완되었습니다. "이 논문에서 우리는 NuSTAR의 새로운 관측을 발표했다. 우리는이 새로운 분석을 최신 TeV 감마선 관측과 현재의 라디오 분석과 결합하여 DA 495를위한 광대역 스펙트럼 에너지 분포를 창출했다"라고이 천문학 자들은 논문에서 썼다. 이 연구는 주로 광자 지수, 중성 수소 흡수, 흑체 온도 및 흑체 반경과 같은 매개 변수에 관한 이전 연구 결과를 확인했습니다. 특히 2.0의 수준에서 광자 지수는 PWN에서 전형적입니다. 그러나 천문학 자들은 DA 495가 PWN이 아닐 수도 있다는 증거를 발견했다. 그들은이 물체로부터 나오는 라디오와 TeV 방출이 상대 론적 핵돌을 포함하는 두꺼운 껍질로 설명 될 수 있다고 지적했다. 그러한 구조는 느린 초신성 분출물과 상호 작용하는 초신성 충격으로부터 가속 될 수있다. "이것은 현재의 해석에 도전하고 미래의 TeV 감마선 관측에 의한 추가 조사가 필요합니다. 따라서 이러한 결과는 DA 495의 물리적 특성에 대한 신비를 심화시킵니다. 이것이 Coerver의 팀이이 소스에 대한 더 많은 관찰을 제안하는 이유입니다. 특히 라디오에서 적외선 밴드 및 공간적으로 분해 된 감마선에서 특히 그러합니다. 그러한 연구는이 독특한 물체의 물리적 조건과 복사 메커니즘에 더 많은 힌트를 줄 가능성이있다.
추가 탐색 X 선 관측은 펄사 바람 성운의 본질에 대한 통찰력을 보여준다. 3C 58
https://phys.org/news/2019-05-astronomers-pulsar-nebula-da.html
.화학 합성은 양성자 전위에 의해 인간의 코에서 항생제가 작용 함을 입증합니다
에 의해 와일리 신용 : Wiley, 2019 년 5 월 27 일
항생제에 내성을 가진 박테리아는 건강에 대한 위협이 증가하여 새로운 항생제가 필수적입니다. 독일 연구원은 최근 돌연변이를 일으켰습니다 : 그들은 인간 코에서 lugdunin을 발견했습니다.이 새로운 펩타이드는 Staphylococcus lugdunensis 박테리아에서 유래되었으며 Stahphylococcus aureus에 강한 항균성을 지니고 있습니다. 연구자들은 변이체를 합성함으로써 행동 양식을 명확히 할 수 있었다. Angewandte Chemie 지에 설명되어 있듯이 , 박테리아 세포막을 가로 지른 양성자 수송이 수반됩니다. lugdunin 구조의 흥미로운 부분은 펩타이드 고리의 일부를 형성하는 티아 졸리 딘 그룹 (하나의 질소, 하나의 황, 3 개의 탄소 원자로 이루어진 고리)입니다. 이 5 멤버드 링은 펩티드 링을 "장식"하는 버클과 비슷합니다. 이러한 이유로, 연구자들은 라틴어에서 "fibupeptides"재료의 새로운 클래스의 이름 비골 의미 걸쇠. 이전에 lugdunin의 합성에 성공한 Tübingen 대학과 괴팅겐 대학 (University of Göttingen, Germany)은 합성 경로를 최적화하여이 천연 물질의 다양한 파생물을 만들었습니다. 이것은 lugdunin이 작동하는 메커니즘에 대한 포괄적 인 연구를 허용했습니다. 연구진은 펩타이드 고리의 아미노산을 알라닌으로 대체 한 일련의 파생물을 만들었는데, 하나는 알라닌이 "장식용 걸쇠"를, 나머지 하나는 lugdunin의 거울상 인 구조를 가진 섬유 펩타이드이다. 그런 다음 이들 파생 상품을 사용하여 활동 테스트를 수행했습니다. 화학자, 생화학 자, 미생물 학자로 구성된 연구팀은 펩타이드, 티아 졸리 딘 "clasp"과 2 개의 아미노산 (트립토판과 류신)의 순환 구조가 화합물의 항생 작용에 결정적이라는 것을 발견했다. 또한, 펩타이드 고리는 항상 D- 아미노산 과 L- 아미노산이 교대로 만들어 져야합니다 . 그러나 원래의 분자 또는 그 거울상의 활성에는 차이가 없었다. "이것은 stereospecific 수용체 - 리간드 상호 작용의 부족을 나타냅니다"스테판니 그론 드는 팀의 구성원 인 Nadine Schilling은 "대신 작은 분자 또는 이온과의 상호 작용에 대해 이야기합니다." 또 다른 관찰은 활성 lugdunin 유도체가 박테리아 세포막의 전기적 전위 (내부와 외부의 전압 차)를 분해하여 박테리아를 죽이는 것이다. 추가적인 트립토판 분자를 첨가하면 멤브레인과의 상호 작용이 강화되고 항균 효과가 강화됩니다. Grond는 다음과 같이 말합니다. "이 결과는 세균 막을 통한 이온 수송을 의미합니다." 이 특징을보다 자세히 조사하기 위해 연구자들은 주변 용액에 상대적으로 pH 구배를 가진 합성 베 시클을 제조했다. 활성 섬유 펩타이드의 첨가는 막의 파괴 또는 공극의 형성없이 급속한 pH 균등화를 유도 하였다. "메커니즘은 분명히 멤브레인을 가로 지른 양성자의 전이로 이루어져있다."우리는 여전히 lugdunin이 이동성 수송 체 또는 양성자 채널 역할을 하는지를 결정할 필요가있다"고 Grond는 말했다. 추가 탐색 과학자들은 새로운 항생제를 우리의 코 바로 아래에서 발견합니다.
더 많은 정보 : Nadine A. Schilling et al. 합성 Lugdunin 유사체는 항균 작용 및 양성자 이동 능력을위한 필수 구조 모티프, Angewandte Chemie International Edition (2019)을 밝힙니다 . DOI : 10.1002 / anie.201901589 저널 정보 : Angewandte Chemie , Angewandte Chemie International Edition 제공 : Wiley
https://phys.org/news/2019-05-chemical-synthesis-antibiotic-human-nose.html
.블랙홀을 탐구하는 독특한 실험
에 의해 유럽 우주국 은하계 충돌시 두 개의 초대 질량 블랙홀 합병에 대한 작가의 인상. 신용 : 유럽 우주국, 2019 년 5 월 23 일
두 개의 초대 질량 블랙홀이 충돌하면 어떻게 될까요? 두 가지 미래 ESA 임무 인 Athena와 LISA의 관찰력을 결합하면 우리가 이러한 우주 충돌과 그 신비한 여파를 처음으로 연구 할 수있게됩니다. 수백만에서 수십억의 태양에 이르는 질량을 지니고있는 초대 질량 블랙홀은 우주에서 가장 거대한 은하의 핵심에 자리 잡고 있습니다. 우리는 거대하고 거대한 밀도의 물체가 어떻게 만들어 졌는지 정확하게 알지 못합니다. 또한 극도로 강렬한 속도로 주변 물질을 삼키려는 전자기 스펙트럼을 가로 질러 자신의 은하계를 ' 활성 은하 핵 '. 현대 천체 물리학에서 이러한 열린 질문에 대처하는 것은 ESA의 우주 과학 프로그램에서 두 가지 미래 임무 의 주된 목표 중 하나입니다 . 아테나, 고 에너지 기하학 천체 물리학의 고급 망원경, 레이저 간섭계 우주 안테나 인 LISA. 현재 연구 단계에서 두 가지 임무는 2030 년대 초에 시작될 예정입니다. "아테나와 LISA는 천체 물리학의 많은 영역에서 돌파구를 마련 할 두 가지 미션입니다"라고 ESA 과학 책임자 인 Günther Hisinger는 말합니다. "그러나 두 가지 미션이 적어도 몇 년 동안 동시에 작동하는 경우에만 수행 할 수있는 극도로 흥미 진진한 실험이 있습니다. 엑스레이에서 초대형 블랙홀의 합병을 관찰하여 '우주 영화'에 소리를 들려주는 것입니다. 중력파. "우주에서 가장 매력적인 현상 중 하나에 대한 전례없는 관찰을 수행 할 수있는이 특별한 기회를 통해 Athena와 LISA의 시너지 효과는 두 가지 임무의 과학적 이익을 크게 높여 핵심 연구 영역에서의 유럽 지도력 확보에 크게 기여할 것입니다." 아테나는 전례가없는 정확성과 깊이로 우주에서 가장 뜨겁고 에너지가 넘치는 현상을 연구하여 만든 가장 큰 X 선 관측소입니다. 그것은 두 가지 근본적인 질문에 답하기 위해 설계되었습니다 : 은하 중심부의 초 거대 블랙홀이 어떻게 형성되고 진화하는지, 그리고 보이지 않는 암흑 물질과 함께 '보통'물질이 우주에 퍼져있는 '우주의 웹'을 형성하는 방법을 설명합니다. "아테나는 상대적으로 가까운 곳에서 먼 곳까지 수십만 개의 블랙홀을 측정 할 것입니다. 주변 환경에 존재하는 백만 정도의 뜨거운 물질의 X- 선 방출을 관찰합니다."ESa의 Athena 연구 과학자 Matteo Guainazzi는 말합니다. "우리는 특히 우주의 역사에서 처음 몇 억년 동안 형성된 가장 먼 블랙홀에 관심이 있으며, 우리는 그것이 어떻게 형성되었는지를 마침내 이해할 수 있기를 희망합니다." 한편, LISA는 블랙홀이 합쳐진 것과 같이 매우 강한 중력장을 가진 우주 물체의 가속에 의해 생성 된 시공간 구조의 중력파 - 우주의 최초의 우주 관측소가 될 것입니다. 불과 몇 년 전에 시작된 중력파 천문학은 현재 LIGO 및 처녀 자리와 같은 지상 실험에 의해 탐지 될 수있는 고주파에 국한되어 있습니다. 이 실험은 상대적으로 작은 블랙홀의 합병에 민감합니다. 태양보다 몇 배에서 수십 배까지 거대합니다. LISA는 은하의 합병 과정에서 두 개의 초대 질량 블랙홀이 충돌 할 때 방출되는 것과 같은 저주파 중력파를 탐지함으로써 이러한 연구를 확장 할 것입니다. ESA의 리서치 (LISA) 연구 과학자 인 폴 맥나마라 (Paul McNamara)는 "LISA는 초미립자 블랙홀 (supermassive black holes)에서 발생하는 중력파를 주로 보는이 종류의 최초 임무가 될 것입니다.
두 개의 블랙홀에 대한 작가의 인상. 신용 : 유럽 우주국
"이것은 우리가 알고있는 가장 활기찬 현상 중 하나입니다. 우주는 언제나 정적 인 것보다 더 많은 에너지를 방출합니다. 두 개의 초대 질량 블랙홀이 우주의 어느 곳에 나 합병되면, LISA가 그것을 볼 것입니다." LIGO와 Virgo가 2015 년과 2017 년 사이에 발견 한 처음 몇 개의 중력 파동 사건은 모두 유착시 빛을 방출하지 않는 것으로 알려진 별 - 질량 블랙홀 쌍에서 나왔다. 그런 다음 2017 년 8 월에 두 개의 중성자 별이 합쳐진 다른 출처에서 나온 중력파가 발견되었습니다. 이번에는 중력파가 전자기 스펙트럼을 가로 질러 방사능을 동반했으며 지구와 우주 공간에있는 수많은 망원경으로 쉽게 관찰되었습니다. 멀티 메신저 천문학 (multi-messenger astronomy)으로 알려진 접근법에서 다양한 유형의 관측 정보를 결합함으로써 과학자들은 이전에 관찰 된 적이없는이 현상의 세부 사항을 탐구 할 수있었습니다. Athena와 LISA를 함께 사용하면 초대형 블랙홀에 멀티 메신저 천문학을 처음으로 적용 할 수있게되었습니다. 모의 실험 결과에 따르면, 그들의 질량 - 질량 대응 물과는 달리 합병은 중력파와 복사를 방출하며, 후자는 서로 충돌하는 블랙홀 쌍에 의해 교반되는 두 충돌 은하의 고온 성간 가스에서 시작된다. LISA는 나선형 블랙홀에 의해 방출 된 중력파를 최종 합착 전 약 1 개월 전부터 감지합니다. 과학자들은 LISA가 발견 한 합병의 일부분, 특히 우리로부터 수십억 광년 떨어진 거리에있는 사람들 이 결국 아테나가 볼 수있는 X 선 신호를 발생시킬 것으로 기대합니다. "LISA가 신호를 감지하면 LISA가 모든 하늘 센서이므로 망원경보다 마이크처럼 작동합니다"라고 Paul은 설명합니다. 그러나 블랙홀이 서로에 대해 영감을 불어 넣어 줌에 따라 중력파 신호의 진폭이 증가합니다. 이것은 위성 궤도를 따라 움직이는 위성과 함께 LISA가 하늘의 소스 위치를 점차적으로 향상시킬 수있게합니다. 블랙 홀이 마침내 병합 될 때까지. " 합병의 최종 단계가 시작되기 며칠 전에, 중력파 데이터는 약 10 제곱도 (보름달의 약 50 배)를 측정하는 하늘 패치의 근원 위치를 제한합니다. 이것은 여전히 꽤 크지 만 Athena가이 거대한 충돌로부터 X 선 신호를 검색하기 위해 하늘을 스캔하기 시작할 수 있습니다. 시뮬레이션에 따르면 두 개의 나선형 블랙홀이 주변 가스의 움직임을 조절하므로 X- 레이 서명의 중력파 신호에 비례하는 주파수가 발생할 가능성이 높습니다. 그런 다음 블랙홀이 최종 합병되기 몇 시간 전에 LISA는 Athena의 와이드 필드 이미 저 (WFI)의 시야의 크기와 비슷한 하늘에서 훨씬 정확한 표시를 제공 할 수 있으므로 X 레이 전망대 소스를 직접 가리킬 수 있습니다. "블랙홀이 생기기 전에 X 레이 신호를 잡는 것은 매우 어려운 일이지만 우리는 합병 중 및 후에 감지 할 수 있다고 확신합니다"라고 Matteo는 설명합니다. "우리는 새로운 X- 선 소스의 출현을 볼 수 있었고 아마도 활성화 된 은하의 핵이 탄생 한 것을 목격 할 수있었습니다. 고 에너지 입자의 분사는 새롭게 형성된 블랙홀의 위와 그 너머의 빛의 속도에 가깝게 시작되었습니다. " 우리는 supermassive 블랙홀을 합치는 것을 본 적이 없습니다. 우리는 아직 그러한 관찰을위한 시설을 가지고 있지 않습니다. 먼저 중력파 를 감지 하고 하늘을 볼 장소를 알려주 는 LISA가 필요합니다 . 아테나는 블랙홀을 둘러싸고있는 가스에 강력한 충돌이 어떻게 영향을 주는지 X 선의 고정밀 도로 관찰해야합니다. 우리는 이론과 시뮬레이션을 사용하여 어떤 일이 일어날 지 예측할 수 있지만, 우리는이 두 가지 위대한 임무를 결합하여 알아 내야합니다. 이 백년 전인 1919 년 5 월 29 일, 태양의 총식 중 별의 위치 관측은 Albert Einstein의 상대성 이론에 의해 몇 년 전에 예측 된 빛의 중력 굴곡에 대한 최초의 경험적 증거를 제공했습니다. 이 역사적인 일식은 지구와 우주에서 중력 실험의 세기를 열어 아테나와 리사 같은 고무적인 임무와 더 흥미 진진한 발견을위한 무대를 마련했습니다.
추가 탐색 연구원은 LISA가 supermassive black holes 근처에서 초경량의 boson을 볼 수 있어야한다고 제안했다. 에 의해 제공 유럽 우주국
https://phys.org/news/2019-05-unique-explore-black-holes.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
.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.
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.과학자들은 인간이 어떻게 진화했는지를 결정 짓는 유전자를 발견했다
에 의해 토론토 대학 이미지는 인간 전사 인자와 다른 종의 그것들의 상응하는 부분 사이의 모티프 발산을 묘사한다. 파이 차트의 파란색 부분은 사람마다 다른 종류의 전사 인자의 비율을 나타냅니다. 신용 : Sam Lambert, 2019 년 5 월 27 일
토론토의 도넬리 센터 (Donnelly Centre) 연구원은 이전에 다른 유기체에서 비슷한 역할을한다고 여겨지 던 수십 개의 유전자가 실제로 인간에게 독특하고 우리 종의 존재를 설명하는 데 도움이 될 수 있음을 발견했습니다. 이 유전자 들은 유전자 발현 을 조절하는 전사 인자 (transcription factors) 또는 TF (TFs)라고 알려진 단백질 부류를 암호화합니다. TF는 모티프 (motifs)라고 불리는 DNA 코드의 특정 스 니펫 (snippets)을 인식하고이를 DNA에 결합하고 유전자를 켜거나 끄는 착륙 지점으로 사용합니다. 이전의 연구에 따르면 서로 다른 유기체간에 유사하게 보이는 TF는 초파리 나 인간과 같은 다양한 종 에서도 유사한 모티프와 결합합니다 . 그러나 Donnelly Cellular and Biomolecular Research의 Timothy Hughes 교수 팀의 새로운 연구에 따르면 이것이 항상 그런 것은 아니라고합니다. Nature Genetics 저널에 발표 된 연구자들은 각기 다른 TF에서 각 TF가 결합하는 모티프 서열을보다 정확하게 예측할 수있는 새로운 계산 방법을 설명합니다 . 연구 결과에 따르면 TF의 일부 하위 클래스는 이전에 생각했던 것보다 훨씬 기능면에서 다양합니다. "밀접한 관련 종 사이에서도 새로운 서열을 구속 할 가능성이있는 TF의 무시할 수없는 부분이있다"고 휴즈 연구소의 전임 대학원생 샘 램버트 (Sam Lambert)는 말한다. 박사후 연구를 위해 케임브리지에서 "이것은 종의 차이에 중요 할 수있는 다른 유전자를 조절함으로써 새로운 기능을 가질 수 있음을 의미합니다."라고 그는 말합니다. 게놈이 99 % 동일한 침팬지와 인간 사이에서도 수백 가지 유전자의 발현에 영향을 줄 수있는 두 종 사이의 다양한 모티프를 인식하는 수십 개의 TF가있다. "우리는 이러한 분자 적 차이가 침팬지와 인간 사이의 차이점을 이끌어 낼 수 있다고 생각합니다."라고 T의 의학부의 탁월한 박사 연구를 위해 제니퍼도 링턴 (Jennifer Dorrington) 대학원 연구상을 수상한 램버트 (Lambert)는 말한다. 모티프 서열을 재분석하기 위해 램버트 (Lambert)는 동일한 또는 다른 DNA 모티프를 결합시키는 능력과 관련된 TFs의 DNA 결합 영역 사이의 구조적 유사성을 찾는 새로운 소프트웨어를 개발했다. 서로 다른 종의 두 가지 TF가 유사한 아미노산 구성을 가지면 단백질 블럭을 구축 할 수 있으며 유사한 모티프를 바인딩 할 수 있습니다. 그러나 이러한 영역을 전체적으로 비교하는 구식 방법과 달리 Lambert 's는 DNA와 직접 접촉하는 아미노산 (전체 영역의 일부분)에 더 큰 가치를 자동으로 할당합니다. 이 경우 두 가지 TF가 비슷하게 보일 수 있지만 핵심 아미노산의 위치가 다른 경우 다른 모티프에 더 많이 결합합니다. 램버트 (Lambert)가 다른 종 (種)에 걸친 모든 TF를 비교하고 모든 모티프 시퀀스 데이터와 일치 할 때, 이번 연구 결과는 거의 모든 인간과 초파리 TF가 동일한 모티프 서열을 결합한다고 주장한 이전의 연구와 모순되며,보다 간단한 유기체에서만 그들의 TF를 연구함으로써 인간 TF에 대한 통찰력을 얻기를 희망하는 과학자들에게주의를 촉구한다. "TF가 인간과 초파리 사이에 거의 동일한 모티프에 결합한다는이 아이디어가있다"고 University of Advanced Research의 분자 유전학 및 U 연구원 인 휴즈 (Hughes)는 말한다. . "그리고 이들 단백질이 기능적으로 보존되어있는 많은 예가 있지만, 이것은 받아 들여진 정도까지 결코 의미가 없다." 독특한 인간의 역할을하는 TF의 경우, DNA와 결합하는 아연 이온 함유 손가락 모양 돌출부 (finger-like protrusions)로 명명 된 이른바 C2H2 징크 핑거 TF의 급속하게 진화하는 클래스에 속한다. 그들의 역할은 아직 열려있는 질문이지만 더 다양한 TF를 가진 생물체는 더 복잡한 세포를 만들기 위해 새로운 방식으로 함께 모일 수있는 더 많은 세포 유형을 가지고있는 것으로 알려져 있습니다. Hughes는 이러한 징크 핑거 TF 중 일부가 인체 생리학 및 해부학의 독특한 특징, 즉 우리의 면역 체계와 동물 중에서 가장 복잡한 두뇌를 담당 할 수 있다는 가능성에 흥분하고 있습니다. 또 다른 하나는 성적 이형성 (sexual dimorphism)이다 : 생식 성공에 즉각적인 영향을 미치고, 생리학에 중대한 영향을 미칠 수있는 배우자 선택을 유도하는 남녀의 차이는 셀 수없이 눈에 띄지 만, 때로는 덜 분명하다. 남성의 공작새의 꼬리 또는 얼굴의 털은 그러한 특징의 고전적인 예입니다. "인간 유전학의 거의 누구도 성 이형성 의 분자 적 기초를 연구 하지 못하지만 모든 인간이 서로 볼 수있는 특징이며 우리 모두가 매력을 느끼고 있습니다."휴즈는 말한다. "어떻게해야 할지를 알면 내 경력의 마지막 절반을이 일에 보내고 싶다!"
추가 탐색 놀라운 결과는 인간 단백질의 가장 큰 그룹에서 새로운 빛을 발합니다 추가 정보 : 유사성 회귀는 전사 인자 서열 특이성의 진화를 예측하며, Nature Genetics (2019). DOI : 10.1038 / s41588-019-0411-1 , https://www.nature.com/articles/s41588-019-0411-1 저널 정보 : Nature Genetics Toronto 대학 제공
https://phys.org/news/2019-05-scientists-uncover-trove-genes-key.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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