살아있는 진핵 세포 내부의 3-D 단백질 구조의 in-situ 측정

.KT-나스미디어, 5G시대 VR 광고 협력

(서울=연합뉴스) KT가 KT그룹의 디지털 미디어렙인 나스미디어와 함께 5G 시대를 맞아 새로운 VR 광고를 선보인다고 3일 밝혔다. 사진은 KT 직원들이 기가라이브TV를 이용해 VR 스포츠 게임을 즐기는 동시에 게임 속 경기장 전광판과 배너를 통해 노출되고 있는 VR 광고를 체험하고 있는 모습. 2019.6.3 [KT 제공. 재판매 및 DB 금지] photo@yna.co.kr

 

 

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Raymond Lefèvre- La Maison est en Ruine

 

 

.지구의 화성 : 다음은 무엇입니까?

에 의해 유럽 우주국 화성의 Syrtis와 Isidis 지역의 경계에서 분화구 (왼쪽)와 분화구 밖의 거친 지형, Jezero 분화구에서 NASA의 화성 2020 로버를 위해 예상되는 착륙 지점 남쪽. 크레딧 : ESA / Roscosmos / CaSSIS, CC BY-SA 3.0 IGO, 2019 년 6 월 3 일

화성 샘플 반환 캠페인은 지구 플래닛의 샘플을 지구 실험실에서 시험하기 위해 다시 지구로 가져올 것입니다. 그러나 나중에 샘플을 선택하여 화성에 저장하면 임무 설계자가 계획 한 광범위한 캠페인 중 일부일뿐입니다. 과학자. 현재 계획중인 일련의 임무는 NASA와 ESA가 화성 표면의 샘플을 되 찾는 것을 목표로하여 인류의 기술 업적에 새로운 기준을 세울 것입니다. 이 캠페인 은 지구에서 3 발, 화성에서 1 발, 화성 탐사차 2 대, 그리고 화성 궤도에서 자율적 인 랑데뷰와 도킹 -지면 통제로부터 5 천만 km 이상 떨어져 있음을 예견합니다. 화성 샘플 회수 캠페인은 화성을 한때 호수를 보유하고 고대의 보존 된 강 델타가 들어있는 제 체로 분화구에서 화성 물질을 다시 가져 오는 것을 목표로 삼고 있습니다. 이 지역의 암석은 화성의 길고 다양한 지질 학적 역사에 대한 정보를 보존 할 것입니다. 표본 추출 화성은 인류가 우리의 이웃 행성, 지질학 및 기후 역사에 대한 지식을 극적으로 넓힐 수있게 해줄 것입니다. 유럽과 미국의 엔지니어들이이 문제를 해결하기 위해 과학자들은 다른 행성에서 첫 번째 샘플을 받기를 열망하고 샘플이 지구로 되돌려지면 이미 귀중한 암석, 먼지 및 가스를 분석하는 방법을 조사하고 준비하기 시작했습니다.

https://youtu.be/n0qu5BWsKw0

신용 : 유럽 우주국

봉쇄 및 오염

제어 중요한 질문은 샘플을 지구의 화학적 서명에 의한 오염으로부터 보호하는 동시에 그 시료를 안전한 환경에 보관하는 방법입니다. 도착하면 샘플은 Apollo 및 Luna Moon 임무에서 지구로 돌아온 달의 암석처럼 검역소에 들어갑니다. 국제 행성 보호 지침은 화성의 샘플을 준비하고 최신 기술을 반영하도록 업데이트되고 있습니다. 검역소는 샘플 수신 시설 내에있을 예정이며, 샘플은 이미 과학자가 열리기도 전에 이미 보물 정보를 제공 할 것입니다. 샘플 튜브 외부를 덮을 수있는 화성 분진은 분석 할 수 있으며 미개봉 튜브에서도 X 선 조사와 같은 비 침습 기술을 실행할 수 있습니다. 

화성 샘플 컨테이너.크레딧 : ESA-Anneke Le Floc'h

샘플 튜브가 열리면 사전 측정 된 초기 측정 세트가 상세한 정보 카탈로그를 생성하여 특수 과학 조사가 샘플의 특정 부분을 대상으로 할 수있게합니다.

병 속에 들어있는 메시지

ESA 과학 지원실의 MSR 연구 과학자 인 Elliot Sefton-Nash는 "샘플 튜브에는 화성암, 먼지 및 대기가 포함될 것입니다."라고 말하면서, "계획에는 포함되어 있고 불활성 인 환경에서 튜브를 여는 것이지만 예를 들어, 샘플 물질에 포획 된 가스가 주변 환경과 섞일 수 있으며, 이는 우리가 측정하고자하는 화성 화학 서명을 수정할 수 있습니다. " 과학자들이 원하는 수많은 측정을 처리하기 위해 명령을 선택하는 것은 행성 간 비율의 골치 거리입니다. 표본은 열, 방사선 또는 화학 공정이 필요할 수있는 행성 보호 프로토콜에 따라 결국 멸균되어야합니다. 그러나 살균 절차 자체가 원래 상태에서 일부 샘플을 바꿀 수 있습니다. 즉 살균이 일어나기 전에 일부 "살균 민감성"조사가 봉쇄 내부에서 수행되어야합니다.

좋은 소식은 화성 샘플 반환 과학 기획 그룹의 최근 발표에 따르면 살균 후에 모든 측정의 약 4 분의 3을 달성 할 수 있다고 합니다. 일부 측정 값이 다른 측정 값에 영향을 미치기 때문에 후속 조사의 순서가 중요합니다. 일부는 결과를 얻기 위해 표본 자료를 파괴해야하며 모든 표본에 대해 모든 측정을 수행 할 수있는 것은 아닙니다. 실험실 자체가 결정적인 요소가 될 수 있습니다. 탄소를 정확하게 측정하려면 실험실에서 사용할 수있는 탄소의 양을 엄격하게 통제해야합니다. 따라서 모든 금속 실험실이 유효한 결과를 얻는 데 필요할 수 있습니다. 한편, 금속 실험실은 다른 측정을 위해 샘플을 오염시킬 수 있으므로 신중한 균형이 필요합니다. 최고의 과학이 세계 최고의 실험실에서 어떤 순서로 수행되는지 확인하는 방법이 또 다른 문제입니다. ESA의 Space19 + 협의회 (ESA가 화성 샘플 반송 캠페인에 참여할 미래와 범위가 결정됨) 이후 과학과 기술 공동체와 협력하여 참가 기관 (현재 NASA와 ESA)이 최선의 방법에 대한 도전 과제를 해결할 것입니다 화성에서 돌아온 샘플로 발견을하십시오. "화성 샘플 반환 화성 과학 태양계의 탐사에 큰 발전이 될 것"산 제이 Vijendran, ESA의 화성 결론 샘플 반환 캠페인 코디네이터. "샘플은 근본적으로 우리의 태양계의 역사인 화성에 대한 우리의 이해를 진전시킬 것이며 미래의 탐사 임무를 계획하는 데 도움이 될 것입니다."

추가 탐색 연구원은 화성에서 샘플을 수집하고 연구하는 목적을 설명합니다 에 의해 제공 유럽 우주국

https://phys.org/news/2019-06-mars-earth.html

 

 

.화성 탐사를위한 방사선 전시관

에 의해 유럽 우주국 지구와 주변의 자기장과 전류는 일상 생활에 헤아릴 수없는 영향을 미치는 복잡한 힘을 생성합니다. 이 필드는 거대한 거품으로 생각할 수 있습니다. 태양 광선에서 지구를 포격하는 우주선과 대전 입자로부터 우리를 보호합니다. 크레딧 : ESA / ATG medialab, 2019 년 6 월 3 일

화성 탐사선의 우주 비행사는 우리 태양계의 안전한 탐사를 지원하는 우리의 행성보다 최대 700 배나 높은 방사능 선량을받을 수 있습니다. 유럽 ​​전문가 팀이 ESA와 협력하여 향후 승무원의 건강을 달과 그 너머로 보호하고 있습니다. 지구의 자기장 과 대기는 빛의 속도에 가깝게 여행하고 인체에 침투하는 은하계의 우주선 - 정력적 인 입자의 끊임없는 폭격으로부터 우리를 보호합니다. 우주 방사선은 장기간 임무 중에 암 위험을 증가시킬 수 있습니다. 인체의 손상은 뇌, 심장 및 중추 신경계 에까지 퍼지고 퇴행성 질환의 발병 단계가됩니다. 우주 비행사에서 조기 발병 백내장의 비율이 더 많이보고되었습니다. " 우주 에서의 하루는 지구에서 1 년 동안받은 방사선과 같습니다."라고 지구에서 우주 방사선 을 연구하는 물리학 자 Marco Durante는 설명합니다 . Marco는 우주 비행사의 유전자 발현 변화의 대부분이 최근의 NASA의 쌍둥이 연구 (Twins study)에 따르면 방사선 노출의 결과라고 믿고 있다고 지적했다. 이 연구는 지구상에 남아있는 그의 일란성 쌍둥이 우주 비행사 마크 켈리 (Mark Kelly)와 비교하여 우주 비행사 인 스콧 켈리 (Scott Kelly)의 DNA 손상을 보여 줬다. 우주 방사선의 두 번째 소스는 예방 조치가 취해지지 않으면 "방사선 질환"으로 이어지는 단기간에 높은 방사선 량을 제공하는 예기치 못한 태양 입자 사건에서 유래합니다.

우주 위험 - 방사선. 신용 : 유럽 우주국

유럽의 방사선 싸움 클럽 "실제 문제는 위험을 둘러싸고있는 큰 불확실성이다. 우리는 공간 방사선을 잘 이해하지 못하고 오래 지속되는 효과는 알려져 있지 않다"고 방사선 조사를 위해 구성된 ESA 팀의 일원이기도 한 마르코 (Marco)는 설명했다. 2015 년 이래이 전문가 포럼은 우주 방사선으로부터의 보호를 향상시키기 위해 우주 과학 , 생물학, 역학, 의학 및 물리 분야에서 조언을 제공합니다 . ESA의 인간 연구, 생물학 및 물리학 분야의 제니퍼 응고 (Jennifer Ngo-Anh) 연구원은 "우주 방사선 연구는 지구상의 중요한 응용 분야와 함께 생명 과학 및 물리학 분야 전체를 가로 지르는 영역이다. 과학. 우주 비행사는 모든 국가에서 방사선 작업자로 간주되지 않지만 항공기 조종사 또는 방사선 간호사보다 국제 우주 정거장에서 200 배 더 많은 방사선에 노출됩니다. 방사선은 우주 정거장의 스포트 라이트에 매일 있습니다. 텍사스 주 휴스턴에있는 NASA의 미션 컨트롤 콘솔은 우주 기상 정보를 지속적으로 보여줍니다.

우주 위험 - 싸우는 방사선. 신용 : 유럽 우주국

우주 방사선의 폭발이 감지되면 지구상의 팀이 우주 유영을 중단하고 우주 비행사에게 더 많은 차폐 지역으로 이동하도록 지시하고 우주 비행 고도를 변경하여 충격을 최소화 할 수 있습니다. 주제 팀의 주요 권장 사항 중 하나는 국제 우주 정거장을 벗어나는 승무원의 방사선 량 한도를 사용하여 위험 모델을 개발하는 것입니다. ESA의 비행 외과의 사인 울리히 스트라 우베 (Ulrich Straube)는이 모델은 "우주 비행사가 달과 화성에가는 모든 우주국과 합의하여 암과 비 암 건강 문제를 일으킬 수있는 위험에 대한 정보를 제공해야한다"고 믿는다. ExoMars Trace Gas Orbiter의 최근 데이터에 따르면 6 개월간 레드 플래닛으로가는 우주 비행사는 전 직업에 대해 권장되는 총 방사선 량 한도의 60 % 이상에 노출 될 수 있습니다. "현재 로선 방사능으로 인해 화성에 갈 수 없으며 수용 가능한 선량 제한을 충족시키는 것은 불가능합니다."라고 Marco는 생각합니다. 새로운 입자 가속기는 우주 비행선을보다 안전하게 만드는 데 도움이됩니다.

크레디트 : GSI 헬름 홀 ent트먼트 Sch 슈 베르 니 옹 포르쉐 GmbH GmbH / Jan Michael Hosan 2018

보호 조치

ESA는 원자 입자를 빛의 속도에 접근하는 속도로 "발사"함으로써 우주 방사선을 재현 할 수있는 유럽의 5 개의 입자 가속기와 협력했습니다. 연구자들은 우주 비행사를 가장 잘 보호 할 수있는 방법을 이해하기 위해 방사선으로 생물학적 세포와 물질을 공격하고 있습니다. Marco는 "리튬은 유성 임무에서 차폐를위한 유망한 재료로 주목 받고 있습니다. ESA는 DOSIS 3-D 실험에서 수동형 방사선 검출기로 7 년간 국제 우주 정거장의 방사선 량을 측정 해 왔습니다. ESA 우주 비행사 인 Andreas Mogensen과 Thomas Pesquet은 임무 중 새로운 이동식 선량계를 착용하여 노출 시간을 실시간으로 보여주었습니다. 이 연구 뒤에있는 유럽의 동일한 팀은 NASA의 Orion 우주선에 탑재 된 달로 향하는 두 유령의 피부와 기관의 복용량을 모니터링하는 방사선 탐지기를 제공 할 것 입니다.

추가 탐색 인형 용 방사능 에 의해 제공 유럽 우주국

https://phys.org/news/2019-06-showstopper-mars-exploration.html

 

 

.살아있는 진핵 세포 내부의 3-D 단백질 구조의 in-situ 측정

도쿄 메트로폴리탄 대학 표적 단백질은 sf9 세포 내에서 발현되며 , "in-cell"NMR 분광법을 사용하여 측정됩니다. 전례가없는 정밀도로 단백질의 정확한 3D 구조를 계산하기 위해 Bayesian 추론 의 도움으로 독특한 통계 분석 이 적용됩니다. 학점 : Tokyo Metropolitan University, 2019 년 6 월 3 일

도쿄 메트로폴리탄 대학교 (Tokyo Metropolitan University)의 연구자들은 살아있는 진핵 세포 내에서 고해상도의 3 차원 단백질 구조를 성공적으로 결정했다. 그들은 "세포 내"핵 자기 공명 (NMR) 분광기, 생물 반응기 시스템 및 최첨단 전산 알고리즘을 결합하여 처음으로 복잡한 세포 내 환경에서 단백질 구조를 결정했습니다. 이 기술은 질병 유발 단백질의 세포 내 거동 및 새로운 약물 스크리닝 응용에 대한 통찰력을 제공하여 단백질이 생화학 적 자극에 어떻게 반응하는지 시각화 할 수있게합니다. 진핵 세포 는 모든 곰팡이, 식물 및 동물을 포함하여 방대한 생물 의 구성 요소입니다. 그들의 내부 구조 는 매우 복잡하고 다양하며, 복잡한 구조적 계층과 세포 골격 네트워크 주위에 분포 된 광대 한 범위의 생체 고분자가 있습니다. 이것은 각 무엇을보고 어렵게 만들었다 단백질 세포는 의약품과 같은 화학적 자극에 노출 될 때 특정 단백질이 어떻게 반응하는지 예를 들어, 알 명백한 생물 의학 이점에도 불구하고, 세포 내부가 자연 환경에 않습니다. 이 과제를 해결하기 위해 Teppei Ikeya 조교수와 Ito Yutaka 교수가 이끄는 도쿄 메트로폴리탄 대학교 팀은 원래 sf9 배양 곤충 세포 내에서 발현 된 특정 단백질 에 핵 자기 공명 (NMR) 분광학 측정을 적용했습니다. 나방 유충은 단백질 생산에 널리 사용됩니다. 이 팀의 선구적인 NMR 연구는 이미 박테리아 (비핵 진핵 생물) 내에서 고해상도 단백질 구조를 밝혀내는 데 성공했다. sf9 에서 단백질에 동일한 기술을 적용하는 문제세포는 표적 단백질의 농도가 현저히 낮고 세포의 수명이 짧기 때문에 서로 다른 원자가 개별 분자 내부에 어떻게 배치되어 있는지에 대한 정확한 정보를 제공하는 핵 Overhauser 효과 분광기 (NOESY)에 대한 고품질의 다차원 NMR 스펙트럼을 수집하기가 어렵습니다. 따라서, 그들은 희소 샘플링 기반의 신속한 NMR 측정법 과 베이지안 추론과 같은 통계 기법을 사용하는 최첨단 계산 방법을 결합 하여 셀 내부 NMR의 제한된 구조 정보를 기반으로 효율적으로 단백질 구조를 규명하는 방법을 개발했습니다 본질적으로 저감도의 스펙트럼. 생물 반응기 시스템은 또한 NMR 장치 내부에 장착되어 측정하는 동안 세포를 건강한 상태로 유지시켰다. 이 새로운 데이터를 통해 팀은 단백질의 주요 사슬 원자의 위치에 대해 0.5 옹스트롬 (0.05 나노 미터)의 정밀도로 전례없이 고해상도의 3 개 모델 단백질의 3 차원 구조를 밝힐 수있었습니다. 특히, 그들은 묽은 용액에서 그 참조 구조와 비교하여 단백질 중 하나의 국부 화 된 영역에서 현저하게 상이한 형태를 확인했다. "세포에서"와 "시험관에서"단백질 사이의 구조적 차이는 아마도 세포 내부의 다른 분자와의 비특이적 상호 작용에 기인 한 것일 것이다. 이러한 상호 작용이 단백질의 생물학적 기능에 기여한다는 것이 명백 해지고있다.신경 퇴행성 질환이 어떻게 단백질 입체 구조에 현장에서 영향을 미치는지, 그리고 치료가 구조적 이상에 어떻게 영향을 미치는지를 정량적으로 측정 할 수 있습니다. 추가 탐색 과학자들은 살아있는 세포에서 처음으로 단백질의 3D 구조를 결정합니다.

자세한 정보 : Takashi Tanaka 외, Living Eukaryotic Cells의 고해상도 단백질 3D 구조 결정, Angewandte Chemie International Edition (2019). DOI : 10.1002 / anie.201900840 저널 정보 : Angewandte Chemie International Edition 도쿄 메트로폴리탄 대학 제공

https://phys.org/news/2019-06-in-situ-d-protein-eukaryotic-cells.html

 

 

.거대한 항성 분화가 처음으로 감지 됨

Megan Watzke, Chandra X-ray Center 크레딧 : NASA / GSFC / S. Wiessinger, 2019 년 6 월 3 일

한 그룹의 연구원은 활발한 성운 HR 9024의 대기에서 강력한 분출을 한 번에 확인하고 특성화했다.이 플라즈마는 거대한 플라즈마 거품이 뒤 따르는 X 선 조사로 특징 지워진다. 대전 된 입자를 함유 한 고온 가스. 코로나 질량 방출 (CME)이 우리 태양 이외의 별에서 처음으로 발견 된 것은 이번이 처음입니다. 코로나는 별의 외부 분위기입니다. Nature Astronomy 저널의 최신 호에 게재 된이 연구는 NASA의 Chandra X-ray Observatory에서 수집 한 데이터를 사용했다. 이 결과는 CME가 자기 능동태의 별 에서 생성되고 항성 물리학과 관련이 있으며, 태양 이외의 별에서 그러한 극적인 사건을 체계적으로 연구 할 수있는 기회를 열어 준다는 것을 확인시켜줍니다 . "우리가 사용한 기법은 항성 플레어 중 플라스마의 속도를 모니터링하는 데 기반을 둡니다."라고이 연구를 주도한 Costanza Arginoffi (이탈리아의 Palermo 대학 및 이탈리아 천체 물리 연구소의 연구원)가 말했다. "이것은 태양 환경과 유사하게, 플레어 중에는 플레어가 일어나는 코로네 루프에 갇혀있는 플라즈마가 처음에는 상향으로 이동 한 다음 아래쪽으로 갈수록 성층권 대기의 하층에 도달하기 때문입니다. 플레어와 관련된 CME로 인해 항상 위쪽으로 향하는 추가 움직임이있을 것으로 예상됩니다. " 팀은 우리에게서 450 광년 떨어져있는 활성 별 HR 9024에서 일어난 특히 유리한 플레어를 분석했습니다. Chandra에 탑재 된 High-Energy Transmission Grating Spectrometer (HETGS)는 시간당 수십만 마일의 속도로 관상 혈장 운동의 운동을 측정 할 수있는 유일한기구입니다. 이 관찰의 결과는 플레어 중 매우 뜨거운 물질 (화씨 18 ~ 4500도 사이)이 시간당 225,000에서 900,000 마일 사이의 속도로 먼저 상승한 다음 떨어지는 것을 분명히 보여줍니다. 이는 별의 플레어에 연결된 소재의 예상되는 동작과 매우 일치합니다 . "전에는 달성하지 못했던이 결과는 플레어에서 발생하는 주요 현상에 대한 우리의 이해가 확고하다는 것을 확인시켜줍니다"라고 Argiroffi는 말했습니다. "우리의 예측은 관측과 같은 방식으로 일치 할 수 있다고 확신하지 못했습니다. 왜냐하면 우리의 플레어에 대한 이해는 태양계의 관측에 거의 완전히 기초를 두었 기 때문입니다. 태양에서 가장 극단적 인 플레어가 X - 방사 방출. " "그러나 우리의 연구에서 가장 중요한 점은 플레어 발생 후 화씨 700 도의 온도에서 가장 차가운 플라스마가 별에서 장미 만 났으며 일정한 속도는 약 185,000 시간당 마일 "Arginoffi 고 말했다. "그리고이 데이터는 플레어와 관련된 CME에 대해 기대했던 것입니다." 찬드라 데이터는 연구 된 CME의 질량과 속도에 더하여 20 억 파운드에 달하며 태양에 의해 행성 간 공간으로 발사 된 가장 거대한 CME보다 약 1 만 배 더 크다. 활성 별의 CME는 태양 광 CME의 더 큰 규모의 버전이라는 아이디어. 그러나 CME의 관측 속도는 예상보다 훨씬 낮습니다. 이것은 제안 자기장 활성 별에서 아마 태양 자기장보다 CME들은 가속 덜 효율적이다. 추가 탐색 태양 이외의 별에서 첫 번째 코로나 질량 방출이 관찰 됨

추가 정보 : C. Argiroffi et al. X 선 플라즈마 운동, Nature Astronomy (2019)에 의해 밝혀지는 별의 플레어 - 코로나 질량 방출 이벤트 . DOI : 10.1038 / s41550-019-0781-4 C. Argiroffi et al. X 선 플라즈마 운동에 의해 밝혀지는 별의 플레어 - 코로나 질량 방출 이벤트. arXiv : 1905.11325v1 [astro-ph.SR]. arxiv.org/abs/1905.11325 저널 정보 : 자연 천문학 에 의해 제공 찬드라 X 레이 센터

https://phys.org/news/2019-06-giant-stellar-eruption.html

 

 

.양자 영역에서 대칭을 깨기

중국 과학 기술 대학 이 그림은 두 개의 스핀이 조화로운 커플 댄스의 역 동성을 설명합니다. 싱글 스핀의 솔로 댄스와는 달리, 커플 댄스는 패리티 타임 대칭성 브레이킹과 같은 독창적이고 매력적인 기능을 제공합니다. 크레딧 : Guoyan Wang & Lei Chen 작성 이미지, 2019 년 6 월 3 일

처음으로 연구원들은 단일 양자 시스템에서 휴식을 관찰했다. 관측과 관찰 방법은 양자 입자가 어떻게 물질을 생성하고 상호 작용하는지에 대한 표준적인 이해를 뛰어 넘는 물리학에 잠재적 인 함의를 가지고 있습니다. 연구원은 Science 지에 5 월 31 일 결과를 발표했습니다 . 패리티 타임 (PT) 대칭이라고 하는 수학 용어는 양자 시스템의 특성, 즉 양자 입자가 짝수 또는 홀수 일뿐만 아니라 양자 입자의 시간 전개를 설명합니다. 입자가 시간에 앞뒤로 움직이든간에, 홀수 또는 균등의 상태는 균형 시스템에서 동일하게 유지됩니다. 패리티가 변경되면 시스템 균형 (시스템의 대칭)이 중단됩니다. 양자 상호 작용을 더 잘 이해하고 차세대 장치를 개발하기 위해서는 연구자가 시스템의 대칭성을 제어 할 수 있어야합니다. 그들이 대칭성을 깨뜨릴 수 있다면 양자 입자 가 상호 작용할 때 양자 입자 의 스핀 상태를 조작하여 제어되고 예측 된 결과를 얻을 수 있습니다. "우리의 연구는 양자 제어에 관한 것"이라고이 논문의 저자 인 양 우와 박사는 말했다. 허페이 (合肥) 국립 과학 물리학 연구소 (University of Technology and Technology)에 소속되어있다. Wu는 중국 과학 아카데미 핵심 연구소 인 Microscale Magnetic Resonance의 회원이기도합니다. 우, 그의 박사. (Rong) 연구원은 다이아몬드로 된 질소 공석 센터를 플랫폼으로 사용했다. 질소 원자 에 의해 둘러싸인 추가적인 전자와, 탄소수는 , 상기 전자의 PT 대칭성을 조사하는 완벽한 캡슐을 생성한다. 전자는 단일 스핀 시스템이며, 연구자들은 전자 스핀 상태의 변화를 변경함으로써 전체 시스템을 조작 할 수 있음을 의미합니다. 우 (Wu)와 룽 (Rong)이 팽창법 (dilation method)이라고 부르는 것을 통해 연구자들은 질소 공극 센터의 축에 자기장을 가하여 전자를 흥분 상태로 끌어 들였다. 그런 다음 진동 마이크로파 펄스를 적용하여 시스템의 패리티 및 시간 방향을 변경하고 시간이 지남에 따라 파손 및 부식되도록했습니다. "우리의 팽창법의 보편성과 우리 플랫폼의 높은 제어 성으로 인해,이 연구는 PT 대칭과 관련된 새로운 물리적 현상을 실험적으로 연구하는 길을 열었습니다. 해당 저자 인 Jiangfeng Du와 Xing Rong 교수는 허페이 (合肥) 국립 과학 기술 대학교 물리 과학 연구소와 중국 과학 기술 대학교 현대 물리학과 교수가 동의했다. "이러한 역학에서 추출한 정보는 양자 물리학의 이해를 확장시키고 심화시킨다."라고 중국 과학 아카데미의 학자이기도 한 Du는 말했다. "이 작품은 양자 가 아닌 시스템 과 이국적인 물리학 연구의 문을 엽니 다 ." 추가 탐색 3 단계 양자 시스템의 일관된 제어에 대한 새로운 접근법

자세한 정보 : Yang Wu 외, 단일 스핀 시스템에서의 패리티 타임 대칭 관찰, Science (2019). DOI : 10.1126 / science.aaw8205 저널 정보 : Science 중국 과학 기술 대학 제공

https://phys.org/news/2019-06-symmetry-quantum-realm.html

 

 

.DNA-단백질 이별공식 밝혔다…"유전정보 이상 질환 치료법 기여"

송고시간 | 2019-06-03 18:00  IBS·UNIST 염색체 복제 관여 단백질 작동원리 규명 PCNA와 DNA 결합·분리 메커니즘 PCNA와 DNA 결합·분리 메커니즘,  IBS·UNIST 연구진 IBS·UNIST 연구진 

유전정보 이상으로 발생하는 질환의 치료법 개발에 도움을 줄 연구 성과가 나왔다. 기초과학연구원(IBS) 유전체 항상성 연구단 강석현 연구위원팀은 울산과학기술원(UNIST) 김하진 교수팀과 함께 염색체 복제와 손상 복구 종료에 관여하는 단백질의 핵심 작동원리를 규명했다고 3일 밝혔다. 연구진은 DNA와 결합해 염색체 복제를 도와주는 증식성 세포핵 항원(PCNA)이 염색체 복제가 끝나면 ATAD5-RLC 단백질에 의해 분리되는 메커니즘을 분자 수준에서 확인했다. 염색체 복제는 생명체 유지와 유전정보 전달을 위한 필수 대사과정이다. 하지만 임무를 끝낸 PCNA가 DNA에서 정상적으로 제거되지 않으면 염색체에 돌연변이를 일으키고 암이 유발될 수 있다.연구진은 PCNA의 닫힌 고리를 ATAD5-RLC 단백질이 열어 DNA에서 분리하는 생화학적 메커니즘을 규명했다. 또 ATAD5-RLC 단백질이 염색체 손상으로 변형된 PCNA를 DNA에서 분리해 염색체 손상 복구 종료에도 관여함을 확인했다. 이번 연구는 염색체 복제나 손상 복구 과정이 정상적으로 종료되게 해 유전정보 변형이 일어나지 않도록 조절하는 메커니즘을 밝혔다는 데 의미가 있다. 명경재 IBS 유전체 항상성 연구단장은 "이번 연구로 생명의 근원을 이해하는 데 한 걸음 다가가게 됐다"며 "유전정보 이상으로 발생하는 질환의 근본적인 원인을 규명하고 궁극적인 치료법을 개발하는 데 기여할 것으로 기대한다"고 말했다. 이번 연구 성과는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 3일 자 온라인판에 실렸다. cobra@yna.co.kr

https://www.yna.co.kr/view/AKR20190603121000063?section=it/science

 

 

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

 

 

.실시간 데이터를 나노 섬유 형태로 포착하면 전기 방사가보다 저렴하고 효과적입니다

Tona Kunz, Argonne 국립 연구소 Electrospun 섬유는 촉매와 같은 표면 반응 응용을 선호하는 표면적 대 부피비가 크고 벌크 대응 물과 비교하여 우수한 기계적 성질을 가지므로 기계적 손상이 적습니다. 크레디트 : 아르곤 국립 연구소, 2019 년 5 월 30 일

나노 섬유 제조 방법 인 Electrospinning은 티타늄 엔지니어링, 여과, 연료 전지 및 리튬 배터리와 같은 다양한 응용 분야에서 다양한 조성의 나노 미터에서 마이크로 미터 직경의 세라믹, 폴리머 및 금속 섬유를 생산할 수 있습니다. 이러한 재료는 높은 종횡비의 형태 및 넓은 표면적 때문에 고유 한 특성을 갖습니다. 그러나 개발은 시행 착오를 거쳐 이루어 졌기 때문에 산업 환경에서 신뢰성있게 재현하기가 어렵습니다. 이 과제는 10 개 이상의 제어 매개 변수를 포함하는 프로세스 동안 기본 역학에 대한 이해가 부족하기 때문에 발생합니다. 미국 에너지 부 (DOE)의 Argonne National Laboratory는 전기 방사기 파라미터와 나노 섬유 특성을 연관 짓는 데이터베이스를 구축하기위한 고유 한 기능을 활용하여 전기 방사 공정을 추측하고 있습니다. 이 제품군을 통해 기업은 특정 애플리케이션에 최적화 된 자료를 최고 속도로 설계 할 수 있으며 제조 현장에서 실시간 피드백 및 제어가 가능합니다. 첨단 전기 방사 설비는 Argonne의 첨단 제조 과학 및 엔지니어링 노력의 일환으로 최첨단 컴퓨팅 및 진단 시스템으로 강화 된 플랫폼 기술을 개발함으로써 재료 개발 및 제조 공정을 가속화합니다. 이 조합을 통해 비용이 많이 소요되는 시행 착오 프로토 타이핑을 줄여주는 예측 과학이 가능합니다. 이 프로젝트는 Argonne의 제조 연구소 주도 연구 및 개발 (LDRD) 프로그램의 지원을받습니다. 아르곤 (Argonne)은 재료 개발 및 스케일 업에 대한 전문 지식과 Advanced Photon Source (APS), DOE Office of Science User Facility 및 미국에서 가장 높은 수준의 기술을 보유하고 있기 때문에 전기 스핀 기술을 발전시킬 수있는 독보적 인 위치에 있습니다. 에너지 싱크로 트론 X 선원. Argonne 재료 과학자 Yuepeng Zhang이 이끄는 연구자들은 APS에서 ID-B 빔라인에서 현장 X 선 측정을 수행하고있다. 이 측정은 나노 섬유 가 가공 과정에서 형성되고 변화함에 따라 나노 파이버의 실시간 구조, 물리적, 화학적 정보를 포착 하여 가공 매개 변수 (예 : 전압, 작동 거리 및 전구체 점도)와의 상관 관계를 용이하게합니다. Zhang은 "측정 결과는 처음으로 제품 성능을 제어하고 향상시키기 위해 방사 및 어닐링 프로세스에 대한 체계적인 이해를 제공합니다."라고 말했습니다. 다음 단계는 Argonne의 고성능 컴퓨팅 시설에서 실행되는 기계 학습 알고리즘에 X 선 데이터 를 입력하는 것 입니다. 이러한 계산은 속도를 최적화하고 재료 결함을 줄이며 새로운 특성을 예측하고 값 비싼 시행 착오 프로토 타이핑을 제거합니다. 전기 방사 능력은 또한 롤 투롤 (roll-to-roll) 제조 공정 (2 개의 움직이는 롤 사이에서 전달 될 때가요 성 기판의 연속 처리를 포함 함)과 함께 사용하여 상업화를 가속화하고 비용을 절감 할 수 있습니다. Argonne은 에너지 저장 분야에 대용량의 LLZO 고체 전해질을 생산함으로써 롤 투롤 (roll-to-roll) 개념과 첫 번째 응용 분야를 시연하고 있습니다. 업계는 아르곤 (Argonne)의 전문가들과 협력하여 기존 재료의 전기 방사 공정 을 개발 하고 스케일 업 (scaleup)을 포함하여 새롭거나 신흥 (합성) 재료 및 디자인에 대해 협력 할 수 있습니다 .

추가 탐색 리튬 이온은 고체 물질을 통해 흐른다. 에 의해 제공 아르곤 국립 연구소 (Argonne National Laboratory)

https://phys.org/news/2019-05-capturing-real-time-nanofibers-electrospinning-effective.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