초고속 통신은 수생 세포가 독소를 한꺼번에 방출 할 수있게 해줌
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It Hurts To Say Goodbye...Vera Lynn
.화성 우주 비행사가 착륙을 용이하게하기 위해 팽창 식 열 차폐를 신고 할 수 있음
LOFTID 에어러 셸 시스템에서 근무하는 엔지니어. (이미지 크레디트 : NASA의 Langley Research Center)
으로 엘리자베스 하웰 9 시간 전 우주 비행 "7 분간의 공포"는 화성 우주 비행사들에게 줄 것이다. 닫기 화성에 도착한 인간 은 적 행성에 보낸 가장 무거운 탑재량과 2012 년에 호기심 탐사선이 사용 했던 악명 높은 " 공포의 7 분 "조차도 임무를 안전하게 수행하기에 충분하지 않을 것입니다. 그래서 NASA는 우주에서 팽창 가능한 감속기를 테스트하려고합니다.
감속기는 National Oceanic and Atmospheric Administration의 Joint Polar Satellite System-2 위성 으로 2022 년에 궤도에 진입하기로되어 있습니다. 감속기는 전통적으로 우주선을 화성의 얇은 대기로 가져 오는 데 사용되는 방열 장치에서 크게 벗어났습니다. 그러한 변화이기 때문에 LOFTID (Low-Earth-Orbit Flight Test of Inflatable Decelerator)로 알려진 감속기는 기술이 지구의 대기를 안전하게 통과 할 수 있는지 확인하기 위해 하중없이 시험 운행을 할 것입니다. 관련 : 달에 우주 비행사를 착륙시키는 NASA의 러시가 화성에 더 빨리 도착할 것인가? LOFTID 에어러 셸 시스템에서 근무하는 엔지니어.
https://www.space.com/nasa-spacecraft-mars-decelerator-human-landings.html?utm_source=notification&jwsource=cl
호기심 탐사선 은 화성 2020 로버가 2021 년 2 월에 사용하는 것과 같은 시스템 인 화성 표면에 착륙하기 위한 낙하산, 철창 및 "하늘 크레인" 의 영리한 조합을 사용했습니다. 그러나이 우주선의 무게는 약 2 백 파운드였습니다. (900 킬로그램); 인간을 운반하는 우주선은 훨씬 무거워 질 것이다. 저 종류의 우주선을 관리하기에 충분할 정도의 열 방패는 너무 커서 가장 큰 가용 로켓의 내부에도 들어갈 수 없습니다. NASA의 랭글리 연구소 (Langley Research Center)에서 행성 진입과 하강 및 착륙을 담당 한 선임 기술자 인 닐 치트 우드 (Neil Cheatwood)는 "인간을 화성에 가져 가려면 작은 집을 제공해야한다" 고 성명서를 발표했다 . "당신은 로켓 안에 들어갈 수있는 것보다 훨씬 큰 에어로졸이 필요합니다." 따라서 풍선 대체물에 대한 관심. 열 보호 시스템은 직경 20 피트 (6m)의 LOFTID 전체를 커버하므로 감속기는 우주선이 진입하는 동안 경험 하는 강렬한 온도 에서도 견딜 수 있습니다 . 풍선도 매우 강하다. NASA는 합성 섬유로 만들어져 강철보다 15 배 강한 튜브로 꼰다 고 전했다. 충분한 연습을 통해 기관은 인간 임무를 위해 더 큰 인플레이 타블을 만들 수 있다고 믿는다. LOFTID의 수석 수사관 인 Cheatwood는 "연비가 낮은 차량을 보면 끌기를 최소화하기 위해 유선형으로되어 있습니다. "효율성의 일부는 낮은 질량에서 발생하고 일부는 공기 역학적 인 모양입니다. 우리는 그 반대를 찾고 있습니다. 우리는 항력을 최대화하고 싶습니다." 이 임무는 다음과 같습니다 : LOFTID는 JPSS-2로 발사하기 위해 Atlas V 내부에서 접 힙니다. JPSS-2는 로켓이 먼저 배달합니다. 그러면 Centaur라고 불리는 Atlas V 로켓의 두 번째 단계가 시작될 것입니다. Centaur는 LOFTID를 낮은 궤도로 이동시키고 감속기를 대기쪽으로 향하게합니다. Centaur에 연결되어있는 동안 LOFTID는 부풀려 올 것입니다. 켄타 우 루스 (Centaur)는 아이들의 윗부분처럼 안정적으로 회전하게하는 책략 인 LOFTID를 돌립니다. 마지막으로 Centaur는 LOFTID를 꺼내 안전하게 이동할 수 있습니다. 다음은 LOFTID의 대기를 통과하는 여행으로, 화씨 2,900도 (섭씨 1,600도)의 고온을 경험하게됩니다. 재진입 후, 우주선은 소리의 속도 아래로 떨어지고 낙하산이 튀어 나옵니다 . 다음으로 하와이 인근 태평양 지역에서 해상 착륙을 할 것입니다. 모든 것이 잘되면, 풍선은 새로운 경향을 시작할 수 있다고 NASA는 말했다. 화성에 인간을 착륙시키는 것 외에도이 기술은 로켓 회사가 부스터 엔진을 회수하거나 국제 우주 정거장에서 장비와 제조품을 반환 할 수 있도록 도울 수 있습니다.
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.초고속 통신은 수생 세포가 독소를 한꺼번에 방출 할 수있게 해줌
Stanford University의 Taylor Kubota 저 Arnold Mathijssen과 Manu Prakash는 Palo Alto의 Baylands Nature Preserve에있는 Peggy 's Bench 옆에있는 습지 샘플을 조사했습니다. 크레딧 : Kurt Hickman,2019 년 7 월 10 일
팔로 알토 (Palo Alto)에있는 Baylands Nature Preserve의 부두에 빠진 진흙 속에있는 스탠포드 대학 (Stanford University)의 생물 공학 교수 인 Manu Prakash는 자신의 발명품 인 1.75 달러짜리 종이 접기 현미경을 통해 그의 습지의 기수의 주민들을 면밀히 조사했습니다. Spirostomum이라고 불리는 거대한 단일 세포 유기체에 대해 훈련받은 그의 눈으로, 그는 그것이 즉시 그의 다음 연구 대상이되는 것을 보았다. "나는 처음으로 Foldscope 하에서이 유기체가 수영하는 것을 본 기억이 아직도있다"고 Prakash는 말했다. "이것은 거대한 세포이지만 눈 깜짝 할 사이에 계약을 맺고 거의 모든 다른 단일 세포 보다 빠르게 가속화 됩니다. 기대하지 않을 때 사라지는 것처럼 보입니다. 나는 너무 흥분되는 것을 기억합니다. 실험실로 돌아가서 조심스럽게 살펴 봅니다. " Prakash의 실험실에서 불과 5 마일 떨어진 간단한 도구를 통해 이루어진 이러한 관찰은 이제 그와 동료들에게 세포 간의 새로운 형태의 의사 소통을 발견하게했으며, 이는 7 월 10 일 Nature 에서 발표 된 논문에서 자세히 설명 합니다. Spirostomum은 전기적 또는 화학적 신호를 건드 리지 않고도 각자의 초고속 수축을 매우 밀접하게 조정할 수 있습니다. 이들 그룹은 동시에 축소 될 수 있습니다. 포식자에 대한 반응으로 마비 성 독소가 동시에 방출됩니다. Prakash 연구소의 박사후 연구원이자 논문의 저자 인 Arnold Mathijssen은 "생물학에서 다양한 의사 소통 방법이 있지만 이것은 실제로 우리가 이해하려고 노력하는 세포 사이의 새로운 종류의 신호이다. "이것은 지금까지 설명한 것보다 더 보편적이며 많은 종류의 유기체가 통신하는 방식 일 수 있습니다." 벤치에서 블랙홀까지 Prakash 실험실은 Peggy 's Bench라고 불리는 지역에서 다양한 작은 유기체의 야생 표본을 수집합니다.이 표식은 인근 기념 벤치에서 이름을지었습니다. 수년 동안 이곳에 자주 왔습니다. 혼합 된 소금과 신선한 물, 조수의 변화 및 조류의 이동으로 인해 습지는 잠재적 인 생물 다양성의 뜨거운 지점이됩니다. Prakash는 그가 처음 방문했을 때 아무 것도 알지 못했습니다. "Lagunita 호수는 말라 버렸고 샘플을 모을 새로운 곳을 찾고있었습니다."Prakash는 스탠포드 캠퍼스의 작은 계절 호수를 언급하면서 이렇게 회상합니다. "휴대 전화의 GPS지도를 보았는데이 푸른 색 점을 보았습니다. 처음에는 그것에 대해 알지 못했지만 시도할만한 가치가있었습니다." 연구실로 돌아와 그룹은 Spirostomum의 야생 샘플을 연구하면서 Spirostomum ambiguum의 고유 한 문화를 재배하고이 초고속 수축의 세부 사항에 대해 깊이 파고 들기 시작했습니다. 고속 이미징을 사용하여 그들은 5 밀리 초 안에 일어난다는 것을 발견했습니다. 인간의 눈은 깜박 거리기 100-400 밀리 초가 걸리며, 그 과정에서 중력의 힘은 약 14 배가됩니다. 그것이 줄어들수록 독소의 파우치가 세포의 가장자리에서 떨어져 나와 그 내용물을 주위의 액체로 방출합니다.
https://youtu.be/7pgRR8G_mwA
연구실의 어느 늦은 밤 동안, 연구자들은 또한 덩어리가되어있을 때 세포가 동시에 수축하는 것처럼 보였다는 것을 발견했다. "우리는 어떻게 서로 거의 센티미터 떨어져있는 셀이 동시에 거의 같은 일을 할 수 있을까?"라고 Prakash 연구소의 박사후 연구원이었던 Saad Bhamla는 현재 조지아 공대의 조교수로 일했습니다. 연구자들은 Prakash 연구소의 다른 대학원생 인 Deepak Krishnamurthy가 실시한 개별 연구에서 얻은 통찰을 통해 개별 세포가 어떻게 주변의 물의 움직임을 감지 할 수 있는지에 대한 통찰력을 적용하여이 신비를 해결했습니다. Spirostomum 주변의 유동장을 관찰하면 유체 역학적 흐름을 통해 통신하고 있음이 분명해졌습니다. "첫 번째 세포는 수축하고 두 번째를 유발하는 흐름을 생성하고 세 번째 흐름은 세 번째를 트리거합니다. 따라서 전체 식민지를 통과하는 전파 파동이 발생합니다."라고 Mathijssen은 설명했습니다. "이것은 각각의 셀이 길이가 1 ~ 4 밀리미터에 불과하지만 큰 장거리 소용돌이 흐름이며 통신 속도가 초당 미터로 상승합니다." Mathijssen은 Prakash와 Krishnamurthy가 Krishnamurthy의 연구를 위해 이미 구축 한 실험을 통해 첫 번째 셀을 수축시키는 원인을 알아 냈습니다. S. ambiguum이 들어있는 한 쌍의 슬라이드에있는 작은 구멍에서 액체를 너무 조심스럽게 빨아 냄으로써 매튜슨은 육식 동물의 먹는 행동을 모방했습니다. 셀이 움직 인 구멍에 가까울수록 물체가 블랙홀에 접근 할 때처럼 몸체의 한쪽 끝이 다른 쪽 끝에 상대적으로 늘어납니다. 이 단순하고 비교적 대규모 인 실험을 통해 연구자들은 특정한 양의 신체 긴장이 S. ambiguum 내에서 인장 게이팅 이온 채널의 개폐를 유발하여 수축을 일으킬 수 있다고 판단했습니다. 야생의 것들은 Prakash 연구실과 Bhamla 연구실은 S. ambiguum을 계속 연구하여이 세포 가 어떻게, 언제, 왜 왜 계약을 맺는 지 알아냅니다. 그들은 또한 그들이 발견 한 유체 역학 커뮤니케이션이 다른 유기체에 의해 사용되는지 여부를 알고 싶어합니다. 왜냐하면 본질적으로 흐름을 생성하고 감지하는 것이 생존에 필수적이기 때문입니다. 이 연구 및 기타 작업의 일환으로 Prakash 연구소는 정기적으로 Peggy 's Bench로 돌아 왔습니다. "이 지점은 저에게 우연한 발견 이었지만 우리는 여기에서 수집 한 것에 영감을 얻은 실험실에서 여러 프로젝트를 진행하고 있습니다."Prakash는 습지의 가장자리에 서서 말했습니다. "이 연구는 우리가 연구실 밖에있을 때 찾을 수있는 많은 숨겨진 보석의 한 예일뿐입니다. 사실 Foldscope와 같은 간단한 검소한 도구를 가진 사람이라면 누구나 탐험을 시작하고 탐험을 시작할 수 있습니다." 가까운 미래에 Prakash는 Spirostomum을 수집하는 습지에서 광범위한 생물 다양성 조사를 계획하고 있습니다. Spirostomum은 피험자의 물 세계에 대한 현미경 기반 라이브 피드 비디오를 설정하고 학부생에게이 늪지대를 탐험하게합니다.
추가 탐색 동물 세포가 그대로 유지되는 새로운 메커니즘 자세한 정보 : Arnold JTM Mathijssen 외, 초고속 유체 역학적 트리거 파를 통한 집단 간 세포 간 통신, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1387-9 저널 정보 : 자연 Stanford University 제공
https://phys.org/news/2019-07-ultra-fast-aquatic-cells-toxins-unison.html
.시간 흐름 관점에서 빛 및 진공 변동 측정
Ingrid Fadelli, Phys.org 이미지 1 : '압착'상태를 만드는 프로세스의 개략 스케치. 초단파 펌프장이 비선형 결정으로 보내져 진공을 '압착'시킵니다. 필드의 다른 영역은 결정 내에서 재분배 (가속 또는 감속)됩니다 (수평면의 회색 선 참조). 또한, 장의 강도 E0 (진공 변동의 진폭)가 증가하거나 감소합니다 (z 축). 크레디트 : Kizmann et al. 2019 년 7 월 10 일 기능
우주의 본질에 대한 가장 큰 의문점은 빛, 진공 (즉, 물질이나 방사선이 존재하지 않는 공간)과 시간과의 관계에 관한 것입니다. 과거에는 물리학 자나 철학자가 진공 문제의 본질이 무엇인지, 그리고 빛의 번식이 시간의 경과에 어떻게 연결되어 있는지와 같은 다양한 복잡한 질문을 다루었습니까? 콘 스탄 츠 대학 (University of Konstanz)의 연구원은 최근 빛과 진공 변동 의 양자 상태 와 시간의 상호 작용을 탐구하는 연구를 수행했습니다 . 자연 물리학 (Nature Physics )에 발표 된이 논문 은 초단 시간 스케일에서 빛과 진공의 양자 상태를 기술하는 새로운 이론적 틀을 소개합니다. 연구진의 연구는 "압착 된 빛"에 초점을 맞추고 있는데, 이는 재분배 또는 압착 된 전자기 변동을 가진 빛의 자극으로 구성되어있다 .Kizmann과 그의 동료들은 빛이나 진공의 전자기장 사이의 직접적인 의존성의 존재를 밝힐 수 있었다. 시각. "2015 년경, 우리 동료 인 Alfred Leitenstorfer 교수와 Konstanz 대학의 그의 연구원 은 빛의 진공 변동이 직접 측정 될 수 있다는 것을 실험적으로 증명 한 최초 의 연구자였습니다."연구를 수행 한 연구원 중 하나 인 Matthias Kizmann은 " Phys.org에 말했다. "그 이후로 우리는 매우 짧은 기간 동안 일어나는 진공 변동을 설명하는 새로운 이론을 개발하는 데 관심을 가졌으며 이로 인해 압착 된 빛을 생성하기 위해 매우 짧은 기간 동안 진공 변동을 조작 할 수 있는지에 대한 질문이 나왔습니다. " 그들의 논문에서 연구자들은 "펌프"필드라고 불리는 강한 필드와 비선형 결정 내부의 전자 기적 진공 사이의 상호 작용을 설명합니다. 이 상호 작용의 결과로, 필드는 시간의 진공 변동을 재분배하여 이러한 변동이 강화되거나 억제되는 시간 간격을 초래합니다. 이 과정을 압착이라고합니다. "일반적으로 결과를 설명하기 위해 전체 전기장을 계산해야하지만 이제는 시간의 흐름에 따른 압박을 설명하는 방법을 찾았습니다."라고 Kizmann은 설명했습니다. "압착 된 상태는 소위 비 고전적 상태의 빛의 더 넓은 부류에 속하며, 이러한 종류의 상태는보다 고전적인 레이저 광에 비해 다양한 매혹적인 새로운 특성을 나타냅니다. 따라서 비표준적인 빛의 상태는 양자 정보 또는 양자 분광학 분야의 미래 기술 " Kizmann과 그의 동료들은 빛과 진공이 시간과 어떻게 관련되는지를 설명하는 흥미로운 관찰을 수집했습니다. 그들은 극초단 시간 스케일에서 빛과 진공을 위해 전자기장의 양자 상태를 기술하는 데 사용할 수있는 물리적 모델을 개발했습니다. 이 논문은 또한 진공 변동으로 알려진 진공 내의 전자기장을 어떻게 조작 할 수 있는지에 대해 설명합니다. 본질적으로 빛은 파도 또는 진동하는 전기장과 자기장으로 구성됩니다. 19 세기에 사람들은 어둠 속에서이 들판이 제로와 같다고 믿었습니다. 그러나 양자 이론은 진한 빈 공간은 진공 변동으로 알려진 필드의 미세한 움직임을 유발하는 작은 변동을 포함하고 있기 때문에 사실 빈 공간이 완전히 비어있는 것은 아니라고 말합니다. 이러한 변동은 하나의 변수에서 다른 변수로 재분배되는 것으로 알려져 있습니다 (예 : 전기장에서 자기장으로). 진공의 압박입니다. "우리는 진공 변동 이 시간에 어떻게 조작 될 수 있는지 연구했으며 , 한 순간에서 다른 시간으로 변동을 재분배 할 수 있다는 것을 발견했습니다."연구의 리드 연구원 인 Guido Burkard가 Phys.org에 말했다. "빛 펄스에서 보여지는 시간의 흐름은 비선형 광학 물질에서 변형 될 수 있으며 시간의 흐름에서의 이러한 변화는 변동의 변화와 직접적으로 관련되어 있음이 밝혀졌습니다." Kizmann, Burkard 및 동료들이 수집 한 관측치는 상대성 이론에서 시간의 상대성과 몇 가지 유사점을 가지고 있습니다. 그들의 논문에서 그들은 양자 역학과 상대성 이론 사이의 유추를 씁니다. 물리학의 두 영역은 과거의 연구가 종종 화해하려고 애썼던 부분입니다. 그들의 관찰과 유추는 궁극적으로 양자 물리학과 상대성 간의 관계에 대한 현재의 이해를 향상시킬 수 있습니다. 연구자들은 또한 압착 된 양자 광의 초단 펄스가 곧 실험실에서 시연되고 관찰 될 수 있다고 믿고있다. " 연구에 참여한 또 다른 연구원 인 Andrey Moskalenko는 Phys.org에 "우리는 미세 기간의 퀀텀 라이트 상태를 1 펨토초 (10 -15 초)까지 곧 실현하고 특성화 할 것이라고 생각합니다. "그런 다음 그들은 초소형 장치의 주요 특성을 결정 짓는 현재 매우 은밀하지만 매우 중요한 과다한 현상에 대한 접근을 제공 할 것입니다." 이 연구는 빛과 진공의 양자 상태와 시간과의 관계에 대한 매혹적인 새로운 통찰력을 제공합니다. 그들이 개발 한 이론의 시간에 따른 양자 상태의 사용을 촉진 궁극적으로 수 빛 양자 광학 및 양자 정보 응용 프로그램에 있습니다. 미래 연구에서 연구진은 진공에서 발생하는 미세한 움직임과 양자 얽힘 (quantum entanglement)이라는 현상 사이의 관계를 조사하여이 주제를 더 깊이 탐구 할 계획이다. Burkard 교수는 " 이러한 양자 변동의 재분배가 양자 얽힘 (quantum entanglement)과 관련이 있는지 궁금하다. 양자 컴퓨터에 연료를 공급하고 안전한 양자 통신을 위한 자원을 대표하는 현상 "이라고 말했다. "우리는 또한 진공 장을 측정하는 것이 이러한 변동에 어떻게 영향을 미치는지, 압착 된 상태가 초고속 분광법에 어떻게 사용될 수 있는지 알고 싶습니다." 추가 탐색 공백의 변동
추가 정보 : Matthias Kizmann et al. 시간 흐름 관점에서 빛의 서브 사이클 압착, Nature Physics (2019). DOI : 10.1038 / s41567-019-0560-2 C. Riek et al. 전계 진공 변동의 직접 샘플링, Science (2015). DOI : 10.1126 / science.aac9788 AS Moskalenko 외. 양자 진공의 직접 전자 광 샘플링에 대한 근축 이론, Physical Review Letters (2015). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.115.263601 저널 정보 : 자연 물리학 , 물리적 검토 편지 , 과학
https://phys.org/news/2019-07-vacuum-fluctuations-perspective.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.
https://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
.생명 통찰의 근원 : 펩타이드는 아미노산없이 형성 될 수 있습니다
에 의해 런던 대학 크레딧 : CC0 공개 도메인, 2019 년 7 월 10 일
생명의 기본 요소 중 하나 인 펩타이드는 원시 지구에서 예상되는 것과 유사한 조건에서 아미노산의 원시적 전구체로 형성 될 수 있다고 새로운 UCL 연구가 밝혀냈다. 네이처 지에 게재 된 연구 결과 는 인생이 처음 형성되는 과정에서 빠진 조각 일 수 있습니다. 그는 "아미노산의 사슬 인 펩타이드는 지구상의 모든 생명체에 절대적으로 필수적인 요소이며 생물학적 과정의 촉매제 역할을하는 단백질 구조를 형성하지만 아미노산으로부터 그 형성을 제어하는 효소가 필요하다" 연구의 리드 저자 인 Matthew Powner 박사 (UCL Chemistry)가 설명했다. "그래서 우리는 고전적인 닭고기와 달걀의 문제를 겪었습니다. 어떻게 첫 번째 효소가 만들어 졌습니까?" 그와 그의 연구팀은 아미노 니트릴이라 불리는 아미노산 전구체가 원시 환경에 존재하는 다른 분자의 도움을 받아 내장 된 반응성을 이용하여 쉽고 선택적으로 물 속의 펩타이드로 전환 될 수 있음을 입증했다. "많은 연구자들이 펩타이드가 처음 생명이 생기기 위해 어떻게 형성 되었는가를 이해하려고 노력했지만, 거의 모든 연구가 아미노산에 중점을 두었 기 때문에 그들의 전구체의 반응성은 간과되었다"고 Powner 박사는 말했다. 전구체 인 아미노 니트릴은 아미노산을 형성하기 위해 일반적으로 강산성 또는 알칼리성 인 까다로운 조건을 필요로합니다 . 그리고 나서 아미노산은 펩타이드를 만들기 위해 에너지로 재충전되어야합니다. 연구진은이 두 단계를 우회하여 에너지가 풍부한 아미노 니트릴로부터 직접 펩티드를 만드는 방법을 발견했다. 그들은 아미노 니트릴이 아미노산보다 훨씬 쉽게 물 속에서 펩타이드 결합 형성을 달성 할 본래의 반응성을 가지고 있음을 발견했습니다. 연구진은 황화수소와 아미노 니트릴 및 다른 화학 기질 인 페리 시안화물을 결합시켜 펩타이드를 생성하는 일련의 간단한 반응을 확인했다. "환경 적 또는 내부적 자극에 반응하는 조절 된 합성은 대사 조절의 필수 요소이기 때문에 우리는 펩타이드 합성이 생명의 매우 초기 진화에서 일어난 자연 순환의 일부일 수 있다고 생각한다."라고 피에르 카나 벨리 (Pierre Canavelli) UCL에서 연구를 마친 첫 번째 저자. 실험에서 아미드 결합의 형성을 돕기위한 기질로 사용 된 분자는 화산 활동 중에 배출되어 초기 지구에 존재했을 가능성이 높습니다. "이것은 초기 펩타이드가 물에서 아미노산을 사용하지 않고 설득력있게 형성되었음을 보여 주었으며 원시 지구에서 비교적 온화한 조건을 이용할 수 있었다"고 공동 저자 인 Saidul Islam (UCL Chemistry)은 말했다. 아미드 결합 형성은 많은 상업적으로 중요한 합성 물질, 생체 활성 화합물 및 의약품에 필수적이므로 합성 화학 분야에서도 유용 할 수 있습니다. 이 연구에서 사용 된 방법은 화학적으로 비 관습 적이지만 반대 방향으로 진행하고 값 비싸고 낭비적인 시약을 필요로하는 화학 실험실에서보다 일반적으로 사용되는 펩타이드 생성 경로와는 달리 생물학적 과정 을 모방하는 펩타이드를 연결하는 (결합) 경로를 따른다 . 연구팀은 아미노 니트릴을 사용하는 펩티드에 대한 다른 경로를 탐색하고 40 억년 전에 생명을 시작하는 데 도움이 될 수있는 방법을 더 잘 이해하기 위해 실험에서 생성 된 펩타이드 의 기능적 특성을 조사함으로써 연구를 진행하고 있습니다 . 추가 탐색 인공 펩타이드 결합 형성은 지구상에서 생명체를 창조하기위한 단서를 제공합니다
추가 정보 : 물에서 화학 선택성 아미노 니트릴 커플 링에 의한 펩티드 결합, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1371-4 , https://nature.com/articles/s41586-019-1371-4 저널 정보 : 자연 런던 칼리지에서 제공
https://phys.org/news/2019-07-life-insight-peptides-amino-acids.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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