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장필순 - 나의 외로움이 널 부를때
.연구는 개인 건강을 위해 얼마나 큰 데이터가 사용될 수 있는지 보여줍니다
에 의해 스탠포드 대학 의료 센터 크레딧 : CC0 공개 도메인, 2019 년 5 월 8 일
스탠포드 대학 의과 대학의 과학자들과 그들의 협력자들은 몇 년에 걸쳐 100 명이 넘는 코호트를 추적하여 그들을 만드는 생물학을 추적했습니다. 이제 그룹의 유전자 및 분자 구성에 대한 광범위한 데이터를 수집 한 후, 연구자들은 건강하다는 것이 무엇을 의미하는지, 그리고 개인의 표준과의 편차가 질병의 조기 증상을 어떻게 나타낼 수 있는지에 대한 새로운 이해를 이끌어냅니다. 그 결과는 패러다임 변화 의 필요성을 지적했다고 유전학 교수이자 교수 인 Michael Snyder 박사는 말했다. Stanford W. Ascherman, MD, FACS 교수 (유전학 교수)를 지내고있는 Snyder는 의학이 실제로 행해지는 방법에 결함이 있으며 개인의 건강 상태를 세로 모니터링함으로써 유의하게 개선 될 수 있다고 주장한다. "우리는 일반적으로 사람들이 아프거나, 건강 할 때를 거의 연구하지 않으며, 이는 개인의 생화학 적 수준에서 '건강한'것이 어떤 것인지를 실제로 알 수 없다는 것을 의미합니다." 연구 과정에서 연구자들은 고혈압 , 부정맥, 심근 병증 및 초기 암 탐지와 같은 67 가지 임상 적으로 실행 가능한 건강 발견을 발견 했습니다. 이 연구는 웨어러블 기술, 게놈 시퀀싱 및 미생물 및 분자 프로파일 링의 데이터를 서로 연결하여 각 참가자의 기준선을 확립했습니다. 모든 사람의 광범위한 데이터가 생물학적베이스 라인의 그림을 그렸고, 과학자들은 그 그림이 어떻게 바뀌 었는지 추적하면서 병의 발달을 알릴 수있는 이상을 지적했습니다. "이 신문이 실제로 보여주는 것은 의사와 과학자들이 더 많은 고급 프로파일 링을 합리적으로 할 경우 이전보다 훨씬 더 광범위한 환자 건강을위한 임상 적으로 실행 가능한 정보를 발견 할 수 있다는 것입니다. 연구 결과 를 기술 한 논문 은 5 월 8 일 Nature Medicine 에 발표 될 예정 이다. 임상 적 부교수 인 Snyder와 Francois Haddad 박사는 공동 저자이다. 신경 외과 교수 인 Sophia Miryam Rose, MD, Ph.D.와 Stanford Metabolic Health Center의 과학 책임자 인 Kévin Contrepois 박사가 공동 저자입니다.
변화의 범위
대부분의 임상 연구에서 참여자 집단은 근원적 인 통합 자 (unifying agent)를 공유하는데, 이는 어떤 종류의 질병이나 생물학적 특성을 공유한다. 이 연구에서, 접지 요인은 많은 참가자가 prediabetes 및 당뇨병에 대한 위험이 증가 했음에도 불구하고 큰 데이터의 장기 수집이었습니다. 코호트의 공개 성격은 의도적이었으며, 스나이더와 하닷은 말했다. 아이디어는 평범하고 비교적 건강한 사람들 을 감시하는 것이 었습니다 . 심장 박동수, 혈압, 면역 분자 및 유전자 발현과 같은 생물학적 규범에 대한 좋은 아이디어를 얻으십시오. 그리고 나서 건강 변화를 암시 할 수있는 변화를 지켜보십시오. 혈액 검사, 대변 샘플 및 착용 가능 제품 (예 : 스마트 워치 및 포도당 모니터 ) 사이에서 과학자는 모든 참가자의 생물학에 대한 고해상도 이해를한데 모으기 위해 모든 종류의 데이터를 수집했습니다. 일부 참가자들은 8 년 동안 추적되었습니다. 평균은 약 3 년이었다. 109 명의 참가자 중 대다수는 임상 적으로 실행 가능한 결과를 보였습니다. 다시 말해, 혈액 검사 나 스마트 워치 (smartwatch)에 의한 것이기 때문에 치료할 수 있거나 관리 할 수있는 잠재적 건강 문제가 있음을 알 수 있습니다. 이전에는 이러한 문제가 발견되지 않았다고 스나이더는 말했다. "우리는 델타 또는 기저선에서의 변화가 눈에 띄기 때문에 많은 건강 문제를 겪었다"고 그는 말했다. "예를 들어 포도당과 인슐린 수치를 지속적으로 모니터링함으로써 당뇨병이있는 사람들이 9 명이나 발견되었습니다." 유전자 시퀀싱을 통해이 팀은 13 건의 질병 관련 소견을 발견했으며 그 중 2 건은 심각한 심장 결함과 관련이 있습니다. Snyder는 "그 사람은 아주 어리다. 우리는 심장 근육에 문제를 일으키는 심근 병증의 위험에 빠지게하는 유전자에 돌연변이가 있다는 것을 발견했다"고 말했다. "그리고 확실히, 후속 심장 검사는이 사람이 심장병을 앓고 있음을 증명했습니다."
데이터에서 탐지까지
더 심각한 발견 중 하나는 연구원이 비장이 확대되고 림프종이 자주 퍼져있는 기관과 림프종과 일치하는 분자 데이터를 발견 한 후 림프종을 가진 참가자에게서 나왔다. 참가자는 질병을 성공적으로 치료하기 위해 치료를 계속 받았다. 명부는 계속된다 : 18 명의 사람들은 고혈압이 있다는 것을 발견했다. 두 사람은 전치사가있었습니다. 여러 사람들이 헤모글로빈 수치가 낮았으며 6 명은 동맥 플라크가 있음을 발견했습니다. Snyder는 이러한 많은 연구 결과가 오늘날 의학에서 일반적으로 사용되는 전형적인 건강 상태 스크린으로는 빠져 나올 것이라고 말했다. "증상이 나타나기 전에 우리는 많은 것을 잡을 수있었습니다." "대부분의 경우 사람들은 더 조심스럽게 또는 의학적 개입을 받았다. 예를 들어 동맥에 플라크가있는 개인의 경우 스타틴이 증가하게되어 이러한 결과가 실제로 나타났다. 많은 사람들을위한 건강 관리를 바꾸십시오. " 지속적인 심장 박동 모니터와 같은 간단한 것조차도 과학자들은 한 참가자의 수면 무호흡을 진단하는 데 도움을주었습니다. 심장 박동 변화는 감염과 관련이 있습니다. "전염성 상태가 시작되면 심박수가 증가하기 때문에 사람의 기본 심박수를 알면 심장 박동 이 정상적으로 높아져야 감염이 양조되고 있음을 알 수 있습니다."라고 Haddad는 말했습니다. 그런 종류의 테이크 아웃으로 미래에 코호트를 확대 할 수있는 강력한 사례가 있다고 스나이더는 말했다. 참가자 건강 외에도 연구자들은 특정 질병에 대한 새로운 바이오 마커와 심혈관 질환 위험에 대한 새로운 분자 마커를 발견했다고 생각합니다. 지금은 예비 조사 결과입니다. 연구자들은 그들의 의심을 확인하기 위해 후속 연구를 실시해야 할 것이다. "첨단 기술로 100 명이 넘는 사람들을 따라한다면 우리가 무엇을 찾을 지 정확히 말할 수는 없지만 그들의 건강에 중요한 것들을 자주 발견 할 것이라고 말할 수 있습니다."라고 스나이더는 말했습니다. "지금 우리는 사람들의 윤곽을 잡을 때까지 어둠 속에 살고 있습니다. 그러나이 접근법은 사람들의 규범을 훨씬 잘 볼 수있게 해줄 것이며, 건강을 유지하는 것이 무엇을 의미하는지, 사람들이 그로부터 벗어 났을 때 그것이 의미하는 바를 제공 할 수 있습니다. 질병의 위험을 예견하고 증상이 나타나기 전에 질병을 포착함으로써 사람들의 건강을 지키기위한 집중에 이르기까지 의학 치료를 사람들을 치료하는 것으로 바꾸고 싶다 "고 말했다. 이 연구는 스탠포드 의학이 정밀 건강에 초점을 둔 사례 중 하나입니다 . 그 목적은 건강에 질병을 예상하고 예방하며 질병에 걸린 질병을 정확하게 진단하고 치료하는 것입니다.
추가 탐색 정밀 건강 및 예방 치료에 유용한 개인 오믹 데이터 더 자세한 정보 : 정밀 건강을위한 종단 형 빅 데이터 접근법, Nature Medicine (2019). DOI : 10.1038 / s41591-019-0414-6 , https://www.nature.com/articles/s41591-019-0414-6 저널 정보 : 자연 의학 에 의해 제공 스탠포드 대학 의료 센터
https://medicalxpress.com/news/2019-05-big-personal-health.html
.연구원은 금의 도움으로 '불가능한'나노 크기 단백질 케이지를 만듭니다
에 의해 RIKEN TRAP-cage의 비정상적인 형상. 신용 : 자연 (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1185-4, 2019 년 5 월 8 일
국제 협력의 연구원들은 몸의 특정 장소에 약물을 전달하는 데 사용될 수 있고 쉽게 조립 및 분해 될 수 있지만 비등 및 기타 극한 조건에도 견딜 수있는 나노 스케일 구조 인 "단백질 케이지"를 만드는 데 성공했습니다. 그들은 이슬람 예술에서 발견되는 "역설적 인 기하학"을 연상케하는 자연계에서 발견되지 않는 기하학을 탐구함으로써 이것을했다. 롤 플레잉 게이머 - 적어도 디지털 시대 이전에 플레이 한 사람들 - 주사위의 모양을 지배하는 제한 사항이 있음을 알고 있습니다. 정사각형면을 삼각형으로 대체하여 6 면체 주사를 만들려고하면 끔찍한 왜곡되고 분명히 공정하지 않은 무언가가 남아있게됩니다. 이것은 이른바 동위 원소의 집합을 규율하는 엄격한 기하학적 규칙이 있기 때문입니다. 본질적으로, 나노 레벨에서 등면체 구조가 발견됩니다. 일반적으로 많은 단백질 서브 유니트 로 만들어 지고 중공 내부가있는이 단백질 케이지는 많은 중요한 작업을 수행합니다. 가장 유명한 예로는 숙주 세포 내로 바이러스 유전 물질의 운반체로 단백질 우리를 사용하는 바이러스가 있습니다. 합성 생물 학자들은 유용하고 새로운 특성을 부여하기 위해 인공 단백질 케이지를 만드는 것에 관심이있다. 이 목표를 달성하는 데는 두 가지 문제점이 있습니다. 첫 번째는 기하학적 문제입니다. 일부 후보 단백질은 잠재적 효용이 뛰어날 수 있지만 케이지로 조립하기에는 모양이 틀리기 때문에 자동으로 배제됩니다. 두 번째 문제는 복잡성입니다. 대부분의 단백질 - 단백질 상호 작용 은 처음부터 엔지니어로 작업하기가 어려운 약한 화학 결합의 복잡한 네트워크를 통해 이루어집니다. 새로운 연구는 일본의 리켄 (Ricken)의 Heddle Initiative Research Unit에서 시작되어 폴란드의 Jagiellonian University의 Malopolska Biotechnology Center로 옮겨졌습니다. 연구자들은 두 가지 문제를 모두 해결할 수있는 방법을 발견했습니다. "우리는 단일 금 원자의 배위를 기반으로 한 간단한 '스테이플'로 단백질 간의 복잡한 상호 작용 을 대체 할 수있었습니다 ."라고 연구의 수석 저자 인 조나단 헤들 (Jonathan Heddle) 교수는 설명했다. "이것은 설계 문제를 단순화하고 주문형 조립 및 해체와 같은 새로운 특성으로 우리에게 새장을 불어 넣을 수있게 해줍니다." 연구팀은 또한 기하학적 문제를 해결할 수있는 방법을 발견했다. "단백질 케이지의 구성 요소 는 11 자 고리입니다." 이 논문의 저자 인 알리 말레이 (Ali Malay)는 현재 RIKEN 지속 가능 과학 과학 센터에있다. "수학적으로 말해서, 그러한 모양은 대칭 다면체를 형성하는 것이 금지되어야합니다." 그러나 연구진은 고유 한 유연성으로 인해 단백질 복합체가 완벽에 가까운 기하학적 우연을 바탕으로 이전에 볼 수 없었던 구조를 달성 할 수 있음을 발견했습니다 . "이전에는 '틀린'모양을 가지고 있기 때문에 무시당한 단백질을 고려할 수있었습니다."라고 말했습니다. 작업의 의미는 광범위합니다. "우리 공동 연구자들과 함께 발견 한 것은 단순히 첫 번째 단계 일뿐입니다."Heddle은 새로운 구조와 새로운 기능을 갖춘 케이지를 생산하기 위해 연구를 확대하고 특히 약물 전달에서 잠재적 인 응용 가능성을 연구하기를 희망합니다. . 이 연구는 Nature에 발표되었다 .
추가 탐색 DNA 및 단백질 구성 요소의 프로그래밍 가능한 '레고 (Legos)'는 새로운 3 차원 케이지를 만듭니다 추가 정보 : 가역성 어셈블리를 표시하는 매우 안정적인 금 - 조정 단백질 케이지, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1185-4 , https://www.nature.com/articles/s41586-019-1185-4 저널 정보 : 자연 RIKEN 제공
https://phys.org/news/2019-05-impossible-nano-sized-protein-cages-gold.html
.단백질 모양 우주의 글로벌지도 만들기
에 의해 퍼듀 대학 퍼듀 대학교 (Purdue University)의 연구자들은 단백질과 그 형태의 3D 매핑을 수행하는 새로운 방법을 제안했습니다. 이 이미지는 단백질 3D 모양의 매핑을 보여줍니다. 각 점은 단백질 모양을 나타냅니다. 지도에서 단백질의 거리는 모양의 유사성을 나타냅니다. 신용 : Purdue University / Kihara 다이스케, 2019 년 5 월 8 일
단백질은 인체 내부의 상세한 모습과 다양한 질병으로부터 어떻게 보호받을 수 있는지를 보여줍니다. 체중의 약 15 %를 구성하는 단백질은 인체에서 가장 풍부한 고체 물질입니다. 그것들은 면역계, 대사, 뇌 기능, 몸 운동, 신체의 물리적, 화학적 기능적 부분의 중요한 작용 분자입니다. 각 단백질은 자신의 유전자의 방향에 따라 특정 기능을 가지고 있습니다. 이제 퍼듀 대학교의 연구자들은 단백질 구조와 기능을 이해하는 방법의 기초가되는 단백질과 그 형태를 분류하는 새로운 방법을 고안했습니다 . 모양은 단백질의 역할과 효과를 결정하기 때문에 중요합니다. 이 연구는 PLOS Computational Biology 의 4 월호에 발표되었습니다 . "우리는 단백질 형태에 대한 기본적인 이해를 제공하고 단백질의 인위적인 단백질 디자인 및 기타 응용의 기초가 될 단백질 3-D 형태를보고 분류하는 새로운 방법을 개발했다."라고 생물 과학 교수 인 다이스케 키하라 (Daisuke Kihara)는 말했다. 연구팀을 이끌고있는 Purdue 's College of Science의 컴퓨터 과학. 키하라 (Kihara)는 단백질은 전통적으로 단백질 사슬 (protein chain)의 구조에 의해 분류되어 졌다고 말했다. 그들은 현재 세포의 다른 단백질이나 화합물과 어떻게 상호 작용하는지에 직접적으로 관련된 전반적인 표면 형태로 단백질을 분류합니다. Purdue 팀은 몸 안의 특정 공간 내에 3 차원 표면 형태의 단백질을 매핑하고 분류합니다 . 단백질의 표면 형태는 이전에 생물 분자 구조 유사성 검색에 효과적인 것으로 입증 된 3-D Zernike 기술 어, 수학적 순간 기반 불변량으로 표현됩니다. 그들은 또한 단백질 복합체가 차지하는 형태 공간 을 분석했습니다 . 매핑은 모양, 주 사슬 접기 및 복합체 형성 사이의 관계에 데이터를 제공합니다. "이 연구는 생물 정보학 분야에있다"고 Kihara는 말했다. "생물 정보학은 생물학적 데이터를 처리하거나 전산 도구를 개발하는 데 유용 할뿐만 아니라 사람들이 생물 분자 세계를보고 이해하는 방식을 바꿀 수있는 독창적 인 시각과 틀을 제공하는데도 도움이됩니다." Kihara는 Purdue Research Foundation 기술 상업화 사무소에서 연구 및 기술 분야의 일부 업무를 수행했습니다. 그의 팀의 작업 은 Purdue의 150 번째 기념일의 일환으로 건강 연구 및 기술 분야 의 세계적인 발전을 기념하여 Purdue의 Giant Leaps 축하연과 일치 합니다. 건강은 퍼듀 (Perdue)를 실제 문제를 해결하는 지적인 중심으로 보여주기 위해 디자인 된 1 년 행사 축하 아이디어 축제의 네 가지 테마 중 하나입니다.
추가 탐색 시야를 뒤집기 : 신생 현미경은 약물 발견, 안전을위한 옵션을 제공합니다. 더 자세한 정보 : Xusi Han 외, 단백질 모양 우주의 세계지도, PLOS Computational Biology (2019). DOI : 10.1371 / journal.pcbi.1006969 저널 정보 : PLoS Computational Biology 퍼듀 대학 제공
https://phys.org/news/2019-05-global-protein-universe.html
.세계에서 가장 긴 강 중 3 분의 1만이 자유로이 움직입니다
에 의해 WWF Araguaia 강 브라질에서 코 코 강 (왼쪽)으로 분할의 공중보기. 크레디트 : 데이 에지 프로덕션 / WWF-US, 2019 년 5 월 8 일
과학 저널 네이처 (Nature)에 발표 된 새로운 연구에 따르면, 세계에서 가장 긴 242 개 강 가운데 3 분의 1 (37 %)만이 자유 흐름을 유지하고 있다고한다 . 댐과 저수지는 건강한 강이 전세계 사람들과 자연에 제공하는 다양한 혜택을 크게 줄입니다. McGill University, World Wildlife Fund (WWF) 및 기타 기관의 34 명의 국제 연구원 팀이 전 세계에서 1,200 만 km (약 7 백만 마일)의 강 유역을 평가하여 최초로 전 세계의 위치 및 범위를 평가했습니다. 행성의 남은 자유 강들에 대한 다른 연구 결과 중 연구자들은 원래 해양으로 흘렀던 1,000km (~ 600 마일)보다 긴 91 개 강 중 21 개 강만이 여전히 원천에서 바다로 직접 연결되어 있다고 판단했습니다. 행성의 남은 자유로운 강은 북극, 아마존 분지, 콩고 분지의 먼 지역에 주로 한정되어있다. McGill 지리 학회의 Günther Grill 수석 연구원은 "세계의 강들은 육지, 지하수 및 대기와의 중요한 연결 고리를 이루는 복잡한 네트워크를 형성하고있다"면서 "자유로운 강은 인간과 환경 모두에 중요하지만 경제적이다 전 세계의 개발로 점점 희귀 해지고 있습니다. 위성 이미지 와 다른 데이터를 사용하여 우리의 연구는 그 강의 범위를 이전보다 더 자세히 조사합니다. " 댐 (dams)과 저수지 (reservoirs)는 세계 강에서의 연결 손실의 주요 원인입니다. 이 연구에 따르면 전 세계적 으로 약 6 만개의 큰 댐이 있으며 현재 3,700 개 이상의 수력 발전 댐이 계획 중이거나 건설중인 것으로 추산 됩니다. 이들은 종종 개별 프로젝트 수준에서 계획 및 구축되기 때문에 전체 유역이나 지역에서 실제 영향을 평가하기가 어렵습니다. "하천은 우리 지구의 피입니다."라고 WWF의 담수 과학자 인 Michele Thieme와 WWF의 자유로운 강 이니셔티브의 글로벌 리더는 말했다. 그는 "사람들이 자연과 자연에주는 모든 가치관을 최우선 순위로 설정하고 보호하는 데 도움이 될 것"이라고 덧붙였다. 건강한 강 은 수억 명의 사람들 을위한 식량 안보 를 향상시키는 민물 고기 주식을 지원 하고, 상승하는 바다 위의 삼각주를 제공하고, 극심한 홍수와 가뭄의 영향을 완화하며, 인프라 및 토지의 손실을 방지하고, 풍부한 생물 다양성을 지원합니다. . 강 연결을 방해하면 종종 이러한 중요한 생태계 서비스가 감소하거나 심지어 제거됩니다. 담수 시스템에서 생물 다양성을 절약하는 데에도 잔여 자유 흐름 강을 보호하는 것이 중요합니다. 야생 동물 16,704 명에 대한 최근의 분석에 따르면 담수 종의 개체수는 지난 반세기 동안 1970 년 이후 평균 83 % 에 이르는 모든 척추 동물의 가장 두드러진 감소를 경험했다. 이 연구는 또한 기후 변화가 전 세계적으로 하천의 건강을 위협 할 것이라고 지적했다. 상승하는 기온은 이미 흐름 패턴 , 수질 및 생물 다양성에 영향을 미치고 있습니다. 한편 전 세계 국가들이 저탄소 경제로 전환함에 따라 수력 발전 계획 및 개발이 가속화되고 전반적인 환경 및 사회적 영향을 최소화 하는 에너지 시스템 개발의 필요성이 급격히 증가 하고 있습니다. "재생 가능 에너지는 제조법과 같습니다. 지속 가능한 에너지 그리드와 번성하는 자연 환경을 모두 갖춰야합니다."라고 Thieme는 말했습니다. "수력 발전은 필연적으로 재생 에너지 분야 에서 중요한 역할을하지만 풍력과 태양 에너지를 잘 계획하면 강과 도시, 생물 다양성에 더 유리한 옵션이 될 수 있습니다." 국제 사회는 지속 가능한 발전을위한 2030 년 아젠다 (Agenda 2030 Agenda Under Sustainable Development) 하의 하천을 보호하고 복원하기 위해 최선을 다하고 있으며, 이는 국가들이 수자원 관련 생태계의 범위와 상태를 추적하도록 요구합니다. 이 연구는 국가들이 세계의 자유로운 강을 유지하고 복원하는 데 필요한 방법과 자료를 제공합니다. freeflowingrivers.org 를 방문 하여 자유로운 강과 세계 강물에 대한 대화식지도에 대해 자세히 알아보십시오.
추가 탐색 하천의 저평가 된 숨겨진 이익은 경제와 지속 가능한 발전을 저해합니다. 더 자세한 정보 : 자연 의 자유로운 강을 매핑하기, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1111-9 , https://www.nature.com/articles/s41586-019-1111-9 저널 정보 : 자연 WWF 제공
https://phys.org/news/2019-05-one-third-world-longest-rivers-free-flowing.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
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