DNA 구조에 Goldilocks 원리 적용
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Raymond Lefèvre_ La Maison est en Ruine
.모델은 조기 암흑 에너지가 허블 긴장을 해결할 수있는 방법을 제시합니다
Ingrid Fadelli, Phys.org 2018 SMICA 방법을 사용하여 추출 된 CMB의 온도 이방성의 플랑크지도. 회색 윤곽선은 신뢰 마스크의 범위를 나타냅니다. 크레디트 : ESA. 2019 년 6 월 24 일 기능
우주는 지속적으로 팽창하고 있지만 정확한 속도는 아직 명확하지 않으며 NASA의 허블 우주 망원경 (Hubble Space Telescope)과 다른 비슷한 도구를 사용하여 근사해왔다. 또한, 최근 허블 천체 망원경을 사용하는 천문학 자들은 우주의 팽창률을 측정하는 데 사용 된 두 가지 주요 기술간에 불일치를 발표했습니다. 근본적으로, 허블 망원경에 의해 수집 된 측정은 우주가 우주의 마이크로 웨이브 배경 (CMB) 관측으로부터 추론되는 것보다 훨씬 빠르게 팽창하고 있음을 시사한다. 허블 긴장이라고 불리는 이러한 불일치는 물리학 연구 공동체 내에서 점점 커져가는 관심을 불러 일으켰지 만 지금까지 그것을 해결하려는 시도는 성공적이지 못했다. 존스 홉킨스 대학 (Johns Hopkins University)과 스와 스 모어 대학 (Swarthmore College)의 연구원은 최근 허블 긴장을 풀 수있는 대안 모델을 제안하고 테스트했다. 그들의 연구에서 에 발표 된 논문에서 설명 피지컬 리뷰 레터스 (Physical Review Letters) , 연구자들은 성공적으로 적용 암흑 에너지의 모델 이전에 허블 긴장 진화하지만, 비 대화식으로 설명 마크 카미 온 코우 스키 (저자 중 하나), 제시합니다. "성공의 부족에도 불구하고 허블 긴장을 푸는 이전의 시도는 우리에게 솔루션의 특성이 무엇인지 대략적으로 이해할 수있었습니다."연구를 수행 한 연구원 중 한 명인 Vivian Poulin이 Phys.org에 말했다. "동시에 우리는 끈 이론의 결과를 우주 특유의 관찰 가능한 것으로 테스트하고있었습니다. 우주의 관측 대상 은 매우 독특한 물리적 특성을 지닌 매우 가벼운 입자 인"축 우주 (axiverse) "의 존재를 예측합니다 . 이 입자들의 물리적 인 성질은 허블 긴장의 맥락에서 우리에게 필요한 특성을 부여 했으므로이 방향으로 나아가이 대안 모델을 시험하기로 결정했다 "고 말했다. Poulin과 그의 동료들은 이론적 인 우주 론자이기 때문에 아이디어를 시험 할 도구를 만들지 않았습니다. 대신, 그들은 Planck의 CMB 관측과 SH0ES H0 측정과 같은 유명한 연구 공동 작업 동안 수집 된 데이터를 사용했습니다. 이 이전에 수집 된 데이터를 사용하여 연구자들은 Hubble 장력에 초기 암흑 에너지 (EDE) 모델을 적용했습니다. 암흑 에너지는 우주의 에너지 밀도의 약 70 퍼센트를 구성 함에도 불구하고 현재의 우주 론적 이해 속에서 계속되는 수수께끼입니다. 그것은 초신성 관측 중에 아담 리 에스 (Adam Riess), 브라이언 슈미트 (Brian Schmidt), 사울 펄 뮤터 (Saul Perlmutter) 와 각 팀에 의해 1998 년에 처음 발견되었습니다 .
일부 초신성 허블 딥 필드의 이미지. 신용 : 허블 우주 망원경. "
EDE는 단지 우주의 맥락에서이 입자들이 현재의 암흑 에너지보다 훨씬 더 일찍 암흑 에너지 성분 (즉, 음압을 지닌 액체)처럼 행동한다는 것을 의미합니다"라고 Poulin은 설명했다. "실제로이 입자들은 CMB 광자가 방출 된 시간 (즉, 빅뱅 이후 불과 380,000 년) 전 우주의 팽창률을 수정하여 표준 예측과 비교하여 (약 3 % 정도) 약간 증가시킵니다." 그들의 연구에서 Poulin과 그의 동료들은 EDE 구성 요소가있는 상태에서 CMB의 모습을 계산했습니다. 플랑크에 의해 수집되고 계산에 사용 된 데이터의 정확성을 감안할 때 연구원의 예측은 상당히 상세했습니다. 연구에 참여한 또 다른 연구원 인 Tanvi Karwal은 Physiol.org에서 " 우리 모델이 어떻게 행동하고, 진화하고, 변동하는지 정확히 알아야했습니다. 우주 의 가장 오래된 빛 인 우주의 전자 레인지 배경에 어떻게 영향을 미치는지 알아야했습니다. "CMB는 복잡하고 그 형상은 수치 적으로 계산되어야하므로 CMB에서 우주론 정보를 추출하기 위해 기존 코드에 EDE를 설명하는 코드를 추가했습니다." Poulin, Karwal 등은 수십만 개의 서로 다른 우주론을 추출하기 위해 수퍼 컴퓨터를 사용했습니다. 이것은 그들이 우주의 기존 관측에 가장 잘 맞는 우주론을 식별 할 수있게했다. 그들은 EDE 성분을 포함하는이 새로운 우주 론적 모델이 허블 긴장을 풀 수 있다는 것을 발견했다. 본질적으로, 연구자들은 EDE에 의해 생성 된 원격 과거의 우주 팽창 속도의 약간의 수정이 허블 긴장을 해결할 수 있다는 것을 관찰했다. 연구에서 테스트 한 실제 모델은 단순히 소위 장난감 모델 일 뿐이며 실제로 자연적으로 구현되지 않을 수도 있습니다. "이것은 문제가되지 않습니다. 왜냐하면 우주론에서 실제로 중요한 것은이 입자들의 앙상블의 역학적 특성 (더 정확하게는 그것들의 총 에너지 밀도와 압력입니다)이면서 개별 미세 물성이 아니기 때문입니다."Poulin 고 밝혔다. "실제로, 우리의 저작물이 발표 된 후에도 EDE에 대한 대안 적 실현이 이미있었습니다. 그 집단적 특성은 우리가 제안한 것과 비슷합니다."
우주 진화의 WMAP 이미지. 크레디트 : NASA / WMAP 과학 팀.
전반적으로, Poulin, Karwal과 그의 동료의 연구는 EDE가 동적으로 중요해야하는시기와시기에 대한 현재의 이해를 돕고, 궁극적으로보다 효과적인 우주 모델의 개발을 알릴 수 있습니다. 플랑크 데이터의 정확성을 감안할 때 매우 초기에 우주의 에너지 밀도의 최대 10 %를 나타내는 유체가 CMB에 큰 영향을 미치지 않으므로 상당한 수치 계산이 필요하다는 것을 보여줍니다. Karwal은 "이 프로젝트의 주된 과제는 변칙적 인 우주 관측이 새로운 물리학을 탐구하는 데 도움이 될 수 있다는 것입니다. "이 연구는 허블 긴장에 대한 해결책으로써 EDE의 유사한 모델을 조사하는 다른 그룹에게 영감을주었습니다. 우리는 EDE 모델을 정제하고 이해하는 데 더 많은 작업을해야하지만 허블 긴장에 대한 다른 솔루션에도 관심이 있습니다." 연구자들은 여러 가지 방법으로 모델을 더 테스트 할 계획입니다. 첫째, 그들은 EDE의 속성에 관해 가능한 한 많이 배우기 위해 그것을 사용하고 싶습니다. 사실, EDE의 여러 가지 대체 모델이 있지만,이 모델에 의해 생성 된 해상도는 새 모델에서 생성 된 것만 큼 효과적이지 않습니다. Poulin, Karwal 및 그들의 동료들은 EDE의 특성에 대한 데이터의 민감도를 강조한 결과 왜 모델의 예측이 더 좋은지 이해하고자합니다. "우리는 또한 우주 론적 관측에이 입자들의 추가적인 서명이 있는지보기를 원한다"고 풀린은 말했다. "예를 들어, 우리는 이미 Simons Observatory와 CMBS4와 같은 차세대 CMB 실험이 초신성 관측과는 독립적으로이 모델을 테스트 할 수 있음을 깨달았습니다. 이것은 허블을 호출 할 필요없이 자연적으로이 유체가 존재한다는 것을 분명히 알 수 있음을 의미합니다 긴장 . 그러나 우리는 또한이 모델은 우리가 많은 관찰이있는 은하의 앙상블의 통계적 특성에 영향을 미칠 수 있음을 보여 주었다. " 미래에 EUCLID 위성 및 LSST 망원경과 같은 우주기구를 사용하여 수집 된 새로운 데이터는이 연구원 팀이 수집 한 측정의 정확성과 범위를 향상시킬 수 있습니다. 연구진은이 지문에 대한 정확한 예측을 달성하기 위해 수행 한 수치 계산을 뛰어 넘는 추가 작업이 필요하기는하지만 이러한 관찰 결과에도 EDE의 지문이 포함될 수 있다고 생각합니다. 추가 탐색 우주의 팽창 률은 논쟁 중입니다. 우리는 그것을 해결하기 위해 새로운 물리학이 필요할 수도 있습니다.
더 많은 정보 : 가속 우주와 우주 상수에 대한 초신성으로부터의 관측 증거. arXiv : astro-ph / 9805201. arxiv.org/abs/astro-ph/9805201 42 개의 고 적색 편이성 초신성으로부터의 오메가와 람다 측정. arXiv : astro-ph / 9812133. arxiv.org/abs/astro-ph/9812133 Marc Kamionkowski et al. String Axiverse의 어두운 에너지, Physical Review Letters (2014). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.113.251302 Vivian Poulin et al. 조기 암흑 에너지는 허블 장력을 해결할 수 있으며, Physical Review Letters (2019). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.122.221301 저널 정보 : Physical Review Letters
https://phys.org/news/2019-06-early-dark-energy-hubble-tension.html
.DNA 구조에 Goldilocks 원리 적용
신시아 딜런, 캘리포니아 대학 - 샌디에고 Olga Dudko는 충전 코드를 사용하여 세포의 핵 내에서 게놈 상호 작용을 설명합니다. 신용 : Michelle Fredricks, UC 샌디에고, 2019 년 6 월 25 일
물리학 동화의 명성을 가진 Goldilocks는 죽에 대해 알고있었습니다. 너무 덥지도 추위도 없어서 좋았습니다. 너무 열심히 또는 너무 부드럽지 않은 가구와 동일합니다. UC San Diego의 과학자들은 다른 맥락에서 DNA에 대해 알고 있습니다. 그들은 우리의 유전 암호의 가닥이 확장된다면, 2 미터 또는 약 6 피트를 측정 할 것임을 알고 있습니다. 그들은 또한 스트랜드가 약 100 분의 1 밀리미터 크기의 세포 핵으로 접히고 이동한다는 것을 알고 있습니다. 그러나 그들은 이것이 발생하는 방법과 상태를 알지 못하기 때문에 검사를하기로 결정했습니다. UC 샌디에고 물리 및 생물 과학부의 연구자는 상전이 및 고분자 물리학의 아이디어로부터 영감을 얻어 살아있는 세포의 핵 내부에있는 DNA의 조직을 구체적으로 결정했습니다. Nature Communications에 최근 발표 된 연구 결과는 게놈 DNA의 상 태가 젤과 졸 사이의 상 경계, 즉 고체 - 액체 상전이에서 겔 (gel) 상태에있는 "바로 바르다"고 제안합니다. 푸딩, panna 코타 또는 심지어 죽을 생각하십시오. 이 즐거움을 누릴 수있는 편의성이 있어야합니다. 과학자들에 따르면, "졸 - 겔 (sol-gel)"상태 전이가 유전자 발현 및 체세포 재조합을 지시하는 게놈 상호 작용의시기를 설명하는 것처럼 보인다. UC 샌디에고 물리학과의 생물 물리학 자이자 교수 인 올가 두드 코 (Olga Dudko)는 "이 발견은 염색체 조직의 일반적인 물리적 원리를 가리키며, 항체 생산에서부터 조직 분화에 이르기까지 생물학에서 핵심적인 과정에 중요한 영향을 미친다" 연구진은 분자 생물학 분야의 저명한 교수 인 코넬리스 뮤레 (Cornelis Murre)와 공동 연구를했다. Dudko의 전 대학원생이었던 Yaojun Zhang (현재 Princeton의 박사후 연구원)과 Murre의 박사후 연구원 인 Nimish Khanna와 함께 연구팀은 원격 게놈 상호 작용이 다양한 풀을 생성하는 방법을 이해하기 위해 생쥐의 포유 동물 B 세포에서 DNA 운동에 대한 데이터를 수집하고 분석했습니다 적응 면역 시스템에 의한 항체
두드 코와 함께 일하는 물리학 대학원생 빈 왕 (Bin Wang)은 연구의 시간적 공간적 측면을 차트로 보여줍니다. 신용 : Michelle Fredricks, UC 샌디에고 물리학
설치류 및 인간과 같은 포유류에서, 면역 글로불린 유전자 단편은 가변 (V), 다양성 (D) 및 결합 (J) 군으로 배열된다. 이 V, D 및 J 세그먼트는 체세포 재조합 과정을 무작위로 결합합니다. 이것은 면역계의 림프계 조직 또는 골수에서 항원 접촉 전에 그리고 B 세포가 발생하기 전에 발생합니다. 이러한 무작위적인 유전 적 상호 작용은 림프구를 활성화시키는 항원과 일치하는 다양한 단백질 코드를 생성합니다. 과학자들은 V 유전자와 DJ 유전자 사이의 다양한 상호 작용을 조사했다. 이러한 상호 작용이 어떻게 발생하는지는 알려지지 않았지만 UC San Diego 연구원은 B 림프구에서 V 및 DJ 운동을 추적하는 전략을 개발했습니다. 그들은 V 및 DJ 세그먼트가 로컬 모션 만 허용되는 구성에 갇혀 있음을 발견했습니다. 즉, 세그먼트가 처음 가까이 있거나 인접한 경우 처음에는 공간적으로 먼 경우 세그먼트가 공간적으로 인접했습니다. 연구자들은 또한 염색체의 일시적인 변화에 의해 야기되는 V 및 DJ 운동의 갑작스런 변화를 세포의 하위 집합에서 관찰했다. 실험적 데이터와 시뮬레이션 데이터를 비교함으로써, 과학자들은 가교 결합 된 크로 마틴 사슬의 네트워크 또는 젤상의 특징 인 DNA 가닥 사이의 다리 메쉬에 의해 제한된 움직임이 부과된다고 결론 지었다. 그러나 이러한 교차 연결의 양은 솔 단계 근처의 DNA를 고착시키는 "바로 바르다"- 교차 결합되지 않은 사슬의 해답을 나타내는 액상. 이 패턴은 게놈 DNA의 특정 조직 원리 - 졸 - 겔 상전이 근접 -이 게놈이 어떻게 핵 내에서 동시에 안정성과 반응성을 가질 수 있는지를 설명하는 과학자들에게 제안했다 . 이 결과는 세포의 핵 내에있는 DNA의 패킹 패턴이 세포의 운명에 영향을 미치는지 여부를 나타냅니다. Zhang 박사는 "우리는 추상적 인 원리와 수학적 방정식으로 물리학에 대한 엄격한 이론을 가지고 있으며 생물학적 인 실험에 관한 최첨단 실험을 수행하고있다. 즉 살아있는 포유류 세포 핵에서 유전자 조각을 추적하는 것이다. "물리학이 유전자 세그먼트의 동력학을 묘사하는 도구 일뿐만 아니라 게놈의 물리적 상태를 정확히 찾아내는 데 도움이되는 한 가지 이야기로 두 가지 측면이 일관되게 합쳐지면 정말 놀랍고 흥분됩니다. 이 생물학적 기능에 관한이 상태의 물리적 성질에 관한 것이다. " 추가 탐색 핵에서 게놈을 구성하는 것은 무엇입니까? 추가 정보 : Nimish Khanna 외. 졸 - 젤 상전이 근처의 염색체 역학은 원격 게놈 상호 작용의 타이밍을 결정합니다 ( Nature Communications (2019)). DOI : 10.1038 / s41467-019-10628-9 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 캘리포니아 대학 - 샌디에고
https://phys.org/news/2019-06-goldilocks-principle-dna.html
.셀 통신 방식 활용하기
Courtney Chandler, 코네티컷 대학교 크레딧 : CC0 공개 도메인, 2019 년 6 월 25 일
UConn School of Dental Medicine 연구원이 발견 한 새로운 기술은 실시간으로 세포 커뮤니케이션을 기록하여 세포 분비의 역 동성을 자세히 관찰하고 세포가 조직을 어떻게 복구 하는지를보다 잘 이해합니다. 치과 대학의 생명 공학과 (Department of Biomedical Engineering)에서 박사 학위를 소지 한 야시르 수하 일 (Yashir Suhail) 조교수 Kshitiz Gupta와 국립 과학원 회보 (Proceedings of the National Academy of Sciences) 에서 오늘 발표 된 한 연구 에서 획기적인 기술 플랫폼. 이제는 처음으로 과학자들이 실시간으로 통신하는 세포를 기록 하고 세포 치료 및 세포 생물학 내의 다른 영역에서 새로운 발전을위한 수문을 열 수 있습니다 . 세포 같은 인간은 서로 끊임없이 소통합니다. 인간이 단어를 교환하는 반면, 세포는 단백질을 분비하고 그에 따라 행동을 변화시킴으로써 메시지를 전달하고 전달합니다. 우리가 서로 이야기하는 것을들을 때, 우리는 단어가 문장으로 어떻게 배치되고 대화가 앞뒤로 움직이는지를 이해할 수 있습니다. 그러나 세포 간 통신을 기록 할 때, 대화의 주요 특징은 지금까지 알려지지 않았습니다. 세포 간의 통신은 신체의 대부분 기능을 유지하는 데 필요하며 신체가 질병이나 부상과 같은 외부 신호에 적절히 반응하도록 도울 수 있습니다. 현재 기술은 이러한 단백질 분비물의 광범위한 스냅 샷을 허용합니다. "이는 문장에서 어떤 단어가 사용되었는지 감지하는 것과 유사하지만 메시지의 배치, 사용법 및 색조를 실제로 알지 못합니다"라고 Kshitiz는 말합니다. 현재 연구 결과에 앞서 그는 세포 간의 통신 언어에 대한 이해가 매우 제한되어 있으며 관련된 메시징의 복잡성을 포착하지 못했다고 덧붙였다. 연구자들은 마이크로 유체 공학과 컴퓨터 모델링의 결합을 사용하여 셀 메시지를 깊이 기록하는 플랫폼을 만들었으며 단어와 메시지가 이러한 세포 간 대화에서 배열되는 정확한 방법을 발견했습니다. 미국 심장 협회 (US Heart Association)와 국립 암 연구소 (National Cancer Institute)가 자금을 지원 한 연구에서 키시 티스와 그의 팀은 골수에서 유래 한 줄기 세포를 관찰했다.이 줄기 세포는 심장 마비로 알려진 심근 경색증 치료에 사용될 수있다. 연구진은이 플랫폼을 사용하여 줄기 세포에서 분비 된 단백질과 시간 경과에 따라 이들 분비물이 어떻게 변하는지를 기록했다. 이 정보는 줄기 세포를 사용하지 않고 부상을 예방할 수있는 가능성을 보여주는 단백질 칵테일을 만드는 데 사용되었습니다. 연구자들은 줄기 세포 사이의 대화를 깊이 기록했기 때문에 줄기 세포의 정확한 행동을 복사 할 수있었습니다. 연구원이 목격 한 줄기 세포는 현재의 부상에 따라 행동을 변화시킬 정도로 유연합니다. 이 세포들은 오직 손상된 조직을 발견했을 때 "선량한 사마리아인"역할을합니다. 이 정보는 줄기 세포 가 조직 손상을보고 심장 뼈 조직을 복구하는 데 도움이되는 새로운 단백질 칵테일을 만들 때 무엇을 복사 하는지를 "무 세포 (cell-less)"치료법으로 만들었습니다. 무 세포 요법의 발견은 장래에 줄기 세포 이식과 관련된 많은 합병증을 잠재적으로 줄일 수 있습니다. Suhail은 "이 연구 결과는 시스템 생물학을 괴롭히는 근본적인 문제를 해결합니다. 즉, 세포가 서로 어떻게 소통하는지 측정하는 것입니다. 플랫폼 기술은 오늘날 가능할 수있는 것보다 더 깊은 수준에서 세포들이 어떻게 서로 이야기 하는지를 발견 할 수있는 독특한 방법을 제공함으로써 연구에 대한 새로운 연구 라인을 열 것이다 "고 말했다.
추가 탐색 뇌 신경 줄기 세포의 새로운 신경 세포로의 발달과 이것이 암으로 이어질 수있는 이유 자세한 정보 : Kshitiz el al., "골수 유래 간질 세포의 동적 분비는 심장 보호 생화학 칵테일을 나타냅니다." PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1902598116 저널 정보 : 국립 과학 아카데미 회보 코네티컷 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-06-cells.html
2019 년 6 월 24 일
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
.기후 모델링의 신뢰성에 대한 새로운 증거를 제공하는 연구원
에 의한 엔지니어링 및 응용 과학의 컬럼비아 대학 열 대 태평양 바다 위로 깊은 대류에서 구름, 우주 왕복선으로 촬영. 이러한 대류 활동은 대기의 해들리 순환을 유도한다. 크레딧 : NASA, 2019 년 6 월 24 일
수십 년 동안 주요 기후 현상을 연구하는 과학자들은 전반적으로 기후 모델의 신뢰성에 대한 신뢰를 훼손하기 위해 모순 된 데이터와 갈등 해왔다. Nature Geoscience에 오늘 발표 된 새로운 연구 는 열대성 대기 순환에 관한 논쟁을 해결합니다. 해들리 순환 또는 해들리 전지 - 적도를 둘러싸고있는 서로 다른 위도에서 불균일 한 태양열로 인해 발생하는 전세계의 열대성 대기 순환 패턴 - 적도 주변 공기가 극지방으로 흐릅니다 (위의 북극쪽으로 적도, 적도 아래의 남극), 아열대 강하 후 지구 표면을 따라 적도로 다시 흐른다. 이 순환은 아열대 지역의 강수를 제어하고 또한 열대 수렴 영역이라는 영역을 만들어 주요 강수량 폭풍우의 띠를 생산하기 때문에 기후 과학자들에 의해 널리 연구되고있다 . 기후 공학자 인 Lorenzo Polvani 와 함께 Rei Chemke, 컬럼비아 공학 박사후 연구원이 이끄는 연구 는 인위적 배출의 결과로 북반구에서 해들리 순환의 잠재적 인 강화 또는 약화에 관한 기후 모델과 재분석 사이의 주요 불일치를 다룬다 . 역사적으로, 기후 모델은 북반구에서 해들리 세포의 점진적인 약화를 보여 주었다. 지난 40 년 동안 모델을 관측 및 위성 자료 와 결합한 재분석 은 북반구의 해들리 순환의 강화와 정반대의 모습을 보였다. Reanalyses는 과학자들을위한 대기 상태에 대한 최상의 근사값을 제공하며 모델 시뮬레이션이 제대로 작동하는지 확인하는 데 널리 사용됩니다. 모델과 재분석 사이의 추세의 차이는 해들리 세포가 약해 지거나 강화 될 것인지를 훨씬 넘어서는 문제를 제기합니다. 불일치 자체는 과학자들에게 큰 관심사이다. 재분석은 기후 모델 의 신뢰성을 검증하는 데 사용됩니다 . 두 가지가 일치하지 않으면 모델 또는 재분석에 결함이있는 것입니다. NOAA 기후 및 글로벌 변화 박사후 연구원 인 Chemke 박사는 "기후를 계획하고 결과를 IPCC (기후에 관한 정부 간 패널 (IPCC))에 보내기 때문에 모델이 잘못되면 큰 문제가된다. 변화) 정책 입안자 등등. " 이러한 불일치의 원인을 찾기 위해 과학자들은 순환에 영향을 미치는 다양한 과정을 면밀히 검토하여 잠열이 불일치의 원인임을 결정했습니다. 어떤 데이터가 올바른지 (모델 또는 재분석) 이해하기 위해 모델 또는 시뮬레이션에 의해 영향을받지 않는 순전히 관측 척도를 사용하여 시스템을 비교해야했습니다. 이 경우 강수는 대기 기둥의 순 잠수정과 같기 때문에 잠열의 관측 대용으로 사용되었다. 이 관측 자료는 유물이나 결함이 재분석에 있음을 보여 주었는데, 이는 미래 기후에 대한 모델 예측이 실제로 정확하다는 것을 확인시켜줍니다. 이 논문의 발견은 다양한 모델들, 즉 해 들리 순환 으로부터 유도 된 이전의 결론을 뒷받침 한다약해지고있다. 그것은 이해하는 것이 중요하다고 Lamont-Doherty Earth Observatory에서 기후 시스템을 연구하는 응용 물리학 및 응용 수학 교수이자 지구 및 환경 과학 교수 인 Polvani는 말합니다. "지구 온난화와 관련된 가장 큰 기후 신호 중 하나는 이미 강수량이 적은 아열대 지역의 건조입니다."라고 그는 설명했다. "해들리 세포는 아열대 강수에 대한 중요한 통제이기 때문에 해들리 세포의 강도 변화는 그 지역에서 강수량의 변화를 가져올 것입니다. 이것이 인위적인 배출의 결과로 결정하는 것이 중요한 이유입니다 해들리 세포는 앞으로 수십 년 안에 속도를 높이거나 천천히 움직일 것입니다. " 그러나 이러한 발견은 문제의 연구를 훨씬 넘어서는 것입니다. 과학 연구에서 모순 된 결과를 해결하는 것은 과학 공동체의 정확성과 무결성을 유지하는 데 중요합니다. 이 새로운 연구 때문에 과학자들은 모델이 기후 예측을위한 신뢰할 수있는 도구라는 자신감을 갖게되었습니다.
추가 탐색 CO2 증가는 열대 지방의 미래 가뭄을 심화시킬 수 있다고 연구는 제안했다. 추가 정보 : 기후 모델과 재분석에서 열대 순환 경향의 대립, Nature Geoscience (2019). DOI : 10.1038 / s41561-019-0383-x , https://www.nature.com/articles/s41561-019-0383-x 저널 정보 : Nature Geoscience 컬럼비아 대학교 공과 대학 응용 과학 대학 제공
https://phys.org/news/2019-06-evidence-reliability-climate.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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