연구원들은 빛을 사용하여 새로운 방식으로 고속 화학 반응을 제어합니다
.美민주 대선후보 3차 TV토론 참석한 샌더스-바이든-워런
(휴스턴 AP=연합뉴스) 12일(현지시간) 미국 텍사스주 휴스턴에서 열린 민주당 대선 경선후보 3차 TV토론에 버니 샌더스(왼쪽부터) 상원의원과 조 바이든 전 부통령, 엘리자베스 워런 상원의원이 참석하고 있다.
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.보편적 인 생물학적 언어? 생물학의 최적의 '분자 알파벳'은 미리 정해져있을 수 있습니다
주제 : EvolutionTokyo Institute Of Technology 으로 도쿄 공업 대학 2019 년 9 월 9 일 아미노산 특성이 단백질 폴딩에 미치는 영향 코딩 된 아미노산 각각은 생물학적 단백질이 최적으로 접히는 것을 돕는 독특한 특성을 갖는다. 아미노산 생물학 사용 세트는 진화 적으로 최적화 된 것으로 보인다. 크레딧 : HJ Cleaves, ELSI / Wikimedia Commons
생명의 기본 구성 요소 세트 인 아미노산은 진화 과정 전체에 걸쳐 적응했을 수 있으며, 보편적 인 생물학적 언어가 가능하다는 것을 암시합니다. 도쿄 공과 대학의 지구 생명 과학 연구소 (ELSI)에서 일하는 국제 및 학제 간 팀은 생물학의 가장 근본적인 빌딩 블록 세트 중 하나의 진화를 모델화했으며 부트 스트랩 자체에 부트 스트랩에 도움이되는 특별한 특성을 가지고 있음을 발견했습니다. 현대적인 형태. 박테리아에서 푸른 고래, 인간에 이르기까지 모든 생명체는 단백질을 구성하기 위해 거의 보편적 인 20 개의 코드화 된 아미노산 (CAA) 세트를 사용합니다. 이 세트는 초기 진화 과정에서“표준화”되었거나 표준화되었을 가능성이 높습니다. 이 전에 작은 아미노 산 생물 새로운 합성 교정 코딩 능력을 개발 세트로 서서히 확대되었다. 현재 유타 대학교에있는 Melissa Ilardo가 이끄는 새로운 연구는 어떻게 이러한 진화가 일어 났는지 탐구했습니다. 지구 또는 우주의 다른 곳에서 발견 될 수있는 수백만 가지의 아미노산이 있으며, 각각 고유 한 화학적 성질을 가지고 있습니다. 실제로 과학자들은 이러한 독특한 화학적 성질이 생물학적 단백질, 삶의 많은 촉매 작용을하는 큰 분자, 그들 만의 독특한 능력을 제공한다는 것을 발견했습니다. 연구팀은 이전에 CAA 세트가 무작위 아미노산 세트와 비교되는 방식을 측정했으며, 10 억 개의 무작위 세트 중 약 1 개만이 CAA와 달리 특이하게 분포 된 화학적 특성을 가짐을 발견했습니다. 따라서 연구팀은 화학적 특성면에서 초기에 작은 코드 세트가 어떤지에 대한 질문을하기 시작했습니다. 현대의 CAA 또는 초기 세트를 포함 할 수있는 다른 현재 코딩되지 않은 아미노산의 많은 가능한 서브 세트가있다. 팀은 1913 개의 구조적으로 다양한 "가상"아미노산의 특수 라이브러리를 사용하여 3-20 개의 아미노산 세트를 만드는 가능한 방법을 계산했으며 20 개의 아미노산 세트를 만드는 1048 가지 방법이 있음을 발견했습니다. 대조적으로, 지구에는 ~ 1019 개의 모래 알갱이 만이 있으며, 전체 우주에는 ~ 1024 개의 별만 있습니다. ELSI의 팀원 인 Jim Cleaves는“가능한 아미노산이 너무 많고 이들을 조합하는 많은 방법이 있기 때문에 계산 방법이이 문제를 해결하는 유일한 포괄적 인 방법이었습니다. 이 수가 너무 많기 때문에 통계적 방법을 사용하여 현대 CAA 세트의 결합 물리 화학적 특성의 적응 값과 3-20 개 아미노산의 수십억 개의 무작위 세트의 물리 화학적 특성을 비교했습니다. 그들이 발견 한 것은 CAA가 독특한 적응 화학 특성으로 인해 진화하는 동안 선택적으로 유지되어 최적의 단백질을 만드는 데 도움이되고, 그 단백질을 생산할 수있는 유기체가보다 적합 해 지도록 돕는다는 것이다. 그들은 현대 CAA가 하나 또는 몇 개만 포함 된 가상의 세트조차도 특히 적응 적이라는 것을 발견했습니다. 현대 CAA 세트의 고유 한 화학적 특성을 갖는 다수의 대안 중에서도 세트를 찾기가 어려웠다. 이 결과는 현대 CAA가 진화 중에 생물학 툴킷에 발견되어 내장 될 때마다 수많은 대안 중에서 특이한 적응 값을 제공했으며, 각 선택 단계는 개발 세트를 여전히 더 많은 CAA를 포함하도록 부트 스트랩하는 데 도움이 될 수 있음을 시사합니다. 현대적인 세트로 연결됩니다. 사실이라면, 연구진은 코딩 된 아미노산 세트를 개발하기위한 다양한 출발점이 있다고하더라도 생물학이 비슷한 세트로 수렴 될 수 있음을 의미 할 수있다. 이 모델은 아미노산 자체의 변하지 않는 물리적, 화학적 특성을 기반으로하므로 지구를 넘어서는 생명조차도 현대의 지구 생명과 매우 유사 할 수 있습니다. 드레스덴에있는 막스 플랑크 분자 세포 생물학 및 유전학 연구소의 공동 저자 인 Rudrarup Bose는“인생은 단순한 우연한 사건이 아닐 수 있습니다. 오히려 생명의 진화에 적용되는 보편적 인 법률이있을 수 있습니다.”
참조 :“유전자 인코딩 된 아미노산 알파벳의 적응 속성은 그것의 하위 집합에서 상속됩니다”Melissa Ilardo, Rudrarup Bose, Markus Meringer, Bakhtiyor Rasulev, Natalie Grefenstette, James Stephenson, Stephen Freeland, Richard J. Gillams, Christopher J. Butch and H. James Cleaves II, 2019 년 8 월 28 일, Scientific Reports . DOI : 10.1038 / s41598-019-47574-x
.탬파베이에서 발견 된 40 억 개의 미세한 입자
TOPICS : 사우스 플로리다해양플라스틱오염대학 으로 사우스 플로리다 대학 (USF 혁신) 2019년 9월 13일 현미경으로 본 현미경 현미경으로 본 마이크로 플라스틱. 크레딧 : Cypress Hansen
탐파 베이에서 물 샘플과 플랑크톤을 수집하는 동안 연구원들은 해양 먹이 사슬을 방해하는 것으로 알려진 고농도의 미세 플라스틱을 발견했습니다. 사우스 플로리다 대학 (University of South Florida) 상트 페테르부르크 (St. Petersburg)와 에케 드 칼리지 (Eckerd College)의 새로운 연구에 따르면 탬파베이의 물에는 40 억 개의 미세 플라스틱 입자가 포함되어 있으며이 중요한 생태계에서 해양 생물에 대한 오염의 영향에 대한 새로운 의문이 제기되고 있습니다. 이것은이 지역에서 소성 풍부도 및 분포의 첫 번째 측정입니다. 연구원들은 이번 조사 결과가 해양 환경에서 플라스틱을 줄이는 정책에 관한 토론을 알리는 데 필요한 데이터를 제공하기를 희망합니다. 마이크로 플라스틱은 1/8 인치 미만의 작은 플라스틱 입자로, 거의 눈에 보이지 않거나 전혀 보이지 않습니다. 그들은 물병, 낚시 장비 및 비닐 봉지와 같은 더 큰 플라스틱의 고장 또는 합성 의류 및 플라스틱 요소가 들어있는 다른 품목에서 나옵니다. 이전 연구는 지구상의 모든 바다와 심지어 북극에서도이 입자들을 발견했습니다. USF 상트 페테르부르크의 최근 환경 과학 및 정책 대학원생 인 Kinsley McEachern은“미생물의 양과 해양 생물에 미치는이 입자의 결과에 대해서는 거의 알려진 바가 없다”고 말했다. 그러나 신흥 연구에 따르면 대량의 미세 플라스틱이 해양 생태계에 미치는 광범위한 영향이 있습니다.” 입자는 플랑크톤과 크기가 비슷하기 때문에 굴, 조개, 많은 물고기 및 일부 조류와 같은 필터 피더는 미세 플라스틱을 섭취하여 먹이 사슬에 들어갈 수 있습니다. 독성 살충제 및 금속을 포함한 지속적인 유기 오염 물질이 표면에 달라 붙어 섭취가 훨씬 더 손상 될 수 있습니다. 세포 손상, 생식 장애 및 심지어 사망까지 영향을 미칩니다. 이 연구는 물과 퇴적물 모두에서 탬파베이에있는이 작은 입자들의 주된 유형이 낚시 줄, 그물, 빨래로 생성되는 실 모양의 섬유라는 것을 밝혀 냈습니다. 합성 섬유는 세탁되는 동안 옷에서 방출되어 폐수 처리장으로 배출되어 결국 베이로 방출됩니다. 다음으로 가장 큰 원천은 더 큰 플라스틱의 고장에서 나온 조각입니다. “이 플라스틱은 평일 동안 만, 바다와 만에 유지 될 것이며, 우리는 대부분의 비닐 봉지와 병을 1 시간 미만 동안 사용할 것입니다”라고 USF College of Courtes의 의장 인 David Hastings 해양 과학과 최근에 은퇴 한에 커드 대학 (Eckerd College)의 해양 과학 화학 교수. "엉망을 청소하고 싶은 유혹에도 불구하고,이 입자들을 물 기둥에서 제거하거나 퇴적물로부터 분리하는 것은 불가능합니다." McEachern은“플라스틱 및 미세 플라스틱 입자의 공급원을 제거해야만 해양 환경에서 플라스틱의 잠재적 위험을 성공적으로 줄일 수 있습니다. 연구자들은 강우 및 강우 사건 이후에 물에서 가장 큰 농도의 마이크로 플라스틱이 발생하는 반면, 퇴적물에서 가장 많은 양의 마이크로 플라스틱이 산업 공급원에 가깝게 위치한다는 것을 발견했다. Hastings는 10 년 이상 Eckerd College 학생들과 함께 탐파 베이에서 연례 연구 크루즈를 이끌고 물 샘플과 플랑크톤을 수집했습니다. 이 여행 동안, 그와 그의 학생들은 작은 플라스틱 조각도 보았습니다. “우리는 해상 먹이 웹의 기초를 형성하는 플랑크톤을보고있었습니다. 그러나 우리가 샘플을 현미경 아래에 놓을 때, 우리는 많은 밝은 색의 미세한 플라스틱 조각을 발견하는 것에 놀랐습니다. 우리는 더 많은 것을 배우고 싶었습니다”라고 Hastings는 말했습니다. 이 문제에 대한 대학원 연구에 초점을 맞추고 자하는 McEachern, Henry Alegria USFSP 부교수 및 Hillsborough County의 환경 보호위원회 (Environmental Protection Commission of Hillsborough County)와 함께 McEachern과 협력하여 그들은 14 개월 동안 24 개 스테이션에서이 지역의 마이크로 플라스틱 수 계산에 대해 설정했습니다. . 집 수소는 주요 하천 입구, 산업 시설 근처, 비교적 깨끗한 해안 맹그로브에 위치했습니다. 플라스틱으로 여겨지는 입자는 뜨거운 해부 바늘로 조사되었습니다. 재료가 빨리 녹거나 변형되면, 샘플은 마이크로 플라스틱으로 분류되었다. 이 연구는 평균적으로 모든 현장에서 1 갤런의 물 당 4 개의 미세 플라스틱과 건조한 침전물 1 파운드당 600 개 이상의 미세 플라스틱을 발견했습니다. 연구진은 탐파 베이 강어귀 전체에이 결과를 추정하여 약 40 억 개의 입자와 3 조 개 이상의 표면 퇴적물이 있다고 추정했다. Alegria는“이것은 우리 지역에서 처음이며 문제의 범위를 보여주는 점에서 매우 중요한 연구입니다. “또한 총 수와 분포에 대한 중요한 기준을 제공합니다. 이는 미래의 행동과 정책이 우리 환경에서 이러한 입자를 줄이는 데 효과적인지 보여주기 위해 앞으로 나아가는 관리 계획에 중요합니다.” 연구자들은 베이에서의 수집이 수면 아래 수 피트 아래에서 발생하여 표면에 부력이있는 마이크로 플라스틱을 잃었을 가능성이 있기 때문에이 발견은 실질적이지만 그 결과는 보수적 일 수 있다고 말했다. Hastings는“우리는 스티로폼 몇 조각 만 수집했는데, 대부분 표면 아래에서 샘플링하고 표면에 거품이 떠 있기 때문일 것입니다. 해양 환경에서의 소성 오염은 수십 년 동안 우려되어왔다. 그러나 최근에야 과학자들은 환경에서 광범위한 마이크로 플라스틱을 발견하기 시작했습니다. 소성 오염의 물리적 증거가 증가함에 따라 전 세계 해안 지역 사회에서 행동이 요구되고 있습니다. 최근 탬파베이의 일부 지방 정부는 비닐 봉투 및 일회용 플라스틱 금지령을 제정하여 해양 오염을 줄이고 플로리다 최대의 하구를 보호하고 있습니다. 탬파베이 (Tampa Bay) 해역에서 수십억 개의 미세 플라스틱 입자가 발견되면 더 많은 조치를 요구할 수 있으며이 지역과 그 이후의 미래 결정에 영향을 미칠 수 있습니다. USF 상트 페테르부르크와 에케 르드 (Eckerd) 대학의 연구원들은 해양 환경의 미세 소성 오염을보다 완전히 이해하기 위해 추가 연구를 수행하고 있습니다. 참조 :“플로리다 탬파베이의 마이크로 플라스틱 : 하천과 퇴적물의 풍부 성과 다양성”Kinsley McEachern, Henry Alegria, Amelia L. Kalagher, Cypress Hansen, Samantha Morrison 및 David Hastings, 2019 년 8 월 10 일, 해양 오염 게시판 . DOI : 10.1016 / j.marpolbul.2019.07.068
https://scitechdaily.com/four-billion-microplastic-particles-discovered-in-the-waters-of-tampa-bay/https://scitechdaily.com/four-billion-microplastic-particles-discovered-in-the-waters-of-tampa-bay/
.연구원들은 빛을 사용하여 새로운 방식으로 고속 화학 반응을 제어합니다
TOPICS : 도쿄의광학입자 물리대학 으로 도쿄 대학 2019년 9월 13일 편광 광학 현미경 이미지 20도 (A)와 51도 (B)에서 분자의 편광 된 광학 현미경 이미지. 크레딧 : © 2019 Kato et al.
많은 천연 및 합성 화학 시스템은 특정 종류의 빛이있을 때 반응하고 그 특성을 변화시킵니다. 이러한 반응은 일반 기기로는 너무 빨리 발생할 수 있습니다. 처음으로 연구원들은 고속 반응을 관찰하기 위해 새로운 기법을 채택했습니다. 이 방법으로 관찰 된 특별한 종류의 반응은 새로운 광학 나노 기술로 이어질 수 있습니다. 화학에서 분자는 다른 방식으로 조작되어 다른 것을 생산할 수 있습니다. 예를 들어, 이성 질화는 분자의 배열을 변경하지만 구성 원자를 그대로 두는 공정입니다. 이 과정은 눈의 망막과 같은 자연 시스템과 특정 종류의 화학 합성과 같은 인공 시스템에서 발견됩니다. 많은 경우에 이성질체 화는 본질적으로 분자의 특정 영역을 다소 정렬시킨다. 광이 성질 화는 빛에 의해 활성화되는 이성 질화의 한 유형으로 눈의 깜박임보다 빠릅니다. 화학부의 카토 타카시 교수와 동료들은 화합물 아조벤젠의 액정 분자를 특정 주파수의 자외선에 노출시켰다. 단일 아조벤젠 분자의 광 이성질체 화는 전형적으로 수백 펨토초 (1/100 초)의 시간 규모에서 발생한다. 일반적으로 깜박이는 데 걸리는 시간은 약 10 억 ~ 1 조입니다. 연구원들은 그 분자가 수백 피코 초 (수조 분의 1 초)의 시간 스케일에서 액정의 분자 상호 작용을 유발한다는 것을 발견했다. 우리는 UV 광의 광 조사에 의해 유발되는 공정에서 아조벤젠 분자의 모양을 직선 막대 모양에서 약간 굽은 모양으로 바꾸는 방법을 보여 주었다. 이러한 굽힘은 기계적 또는 전자적 기능으로 이어질 수 있습니다.”라고 Kato는 말했습니다. "이 반응은 샘플의 주변 분자를 통해 전파되므로 매우 효율적인 공정입니다." 그러나이 반응은 단독으로 발생하지 않습니다. 그것은 연질 물질의 샘플 내에서 발생하며, 그 기능은 구성 분자와 그 행동에 달려 있습니다. 이 경우 부드러운 물질은 인공 근육에서부터 유연한 사진 센서 또는 아직 상상하지 못한 것들에 이르기까지 모든 것을 의미 할 수 있습니다.
중요한 사실은 일반적으로 수백 펨토초에 불과한 초기 반응이 약 100 피코 초 안에 주변 연질 물질에서 반응을 시작한다는 점입니다. 대칭 전자 회절 패턴 액정 아조벤젠 분자의 대칭 전자 회절 패턴. 크레딧 : © 2019 Kato et al.
“이것은 연질 물질에서 관찰 된 가장 빠른 분자간 운동입니다. 실제로 우리가 관찰하고 싶었던 것은 너무 빨 랐기 때문에 매우 특수한 방법을 사용하여 데이터를 수집하고 이러한 사소한 시간 동안 발생한 일을 시각화해야했습니다.”라고 Kato는 말했습니다. "이것은 쓰쿠바 대학 (University of Tsukuba)의 동료 인 마사키하다 (Masaki Hada) 교수가 만든 독특한 수제 스펙트럼 장비가 없다면 불가능했을 것입니다." 이 방법은 분자 샘플의 구성을 기록하는 정확한 방법 인 초고속 과도 투과 분광법과 X 선과 유사한 초고속 시간 분해 전자 회절로 알려져 있으며 반응 이미지가 관찰되는 방식입니다. 두 방법 모두“초고속”이라고하며, 다른 방법은 연구원들이 원하는 시간 분해능으로 데이터를 캡처하기에는 불충분했을 것입니다. “저는 대학원생이었던 이후 화학자로서 35 년 이상자가 조립 시스템과 같은 주문 된 분자 조립 작업을 해왔습니다. 이 연구는 초고속 광역 학적 응용뿐만 아니라 연질 물질에서 광 반응성 분자의 기본 화학을 발전시킨다”고 Kato는 결론 지었다. “나와 동료들이 이런 종류의 프로젝트를 수행하는 것은 진정한 특권입니다. 우리는 이것이 소프트 바디 메커니즘 및 광 기능성 재료와 같은 분자 기반 재료의 설계에 기여할 수 있기를 희망합니다.”
### 참고 : 마사키하다, 야마구치 다이스케, 이시카와 타다 히코, 타카 요시 사와, 켄지 쓰 루타, 켄 이시카와, 신야 코시하라, 하야시 야사시 코 및 타카시 카토 , 2019 년 9 월 13 일, Nature Communications . DOI : 10.1038 / s41467-019-12116-6
.'지구의 심장 박동'– 동물이 지구의 산소 수준을 조절합니까?
주제 : 대기 화학생물 다양성기후 변화진화코펜하겐 대학교 으로 코펜하겐 대학 2019년 9월 14일 록키 강 동물의 삶과 환경의 역사는 고대 바다에서 형성된 암석에 보존되어 있습니다.
연구자들은 처음으로 조류와 지구의 산소 수준이 서로에게 어떻게 영향을 미치는지 측정했습니다. 5 억 5 천만년 된 석회암에 대한 연구는 동물에 영향을 미치는 것은 산소 수준 일뿐 아니라 동물이 실제로 산소 수준을 조절할 수 있음을 보여줍니다. 5 억 5 천만 년 전만해도 지구상의 동물 다양성이 크게 호황을 누리고있었습니다. 첫 번째 큰 동물은 오늘날 캄브리아기 폭발로 알려진 곳에서 진화했습니다. 그 후, 동물들은 진화하고 커졌지 만, 동물들의 진화와 동시에 대기의 산소 수준은 떨어지고 이것은 일시적으로 방사선을 느리게했습니다. 그러나 후속 산소 공급과 조류의 성장은 먹이 사슬에 에너지를 추가하고 생명의 폭발을 일으켰습니다. 새로운 과학 연구에서 코펜하겐 대학교 (University of Copenhagen)의 보건 및 의료 과학부 GLOBE 연구소의 연구원들은 이제 동물 자체가 아마도 산소 수준의 조정에 기여하여 자신의 발달을 간접적으로 통제한다는 것을 발견했습니다. '처음으로, 우리는'지구의 심장 박동 '을 측정하는 데 성공했습니다. 산소 수준과 지구 생산성 간의 역학으로 이해됩니다. GLOBE 연구소의 Tais Wittchen Dahl 부교수는 동물에 영향을주는 것은 환경과 산소 수준뿐만 아니라 동물도 산소 수준에 영향을 미친다는 것을 발견했다. 잠복 동물은 산소 수준을 낮췄다 지구의 산소 수준을 제어하는 것을 이해하기 위해 연구원들은 5 억 5 천 5 백만 5 천만 년 전에 캄브리아기 폭발 중에 해저에 석회석이 퇴적 된 것을 살펴 보았습니다. 오래된 석회에서 우라늄 -238 대 우라늄 -235의 비율은 그 당시 바다에 얼마나 많은 산소가 있었는지를 보여 주었다. 따라서 연구원들은 해저가 각각 산소화 또는 산소 고갈 된 수역으로 뒤덮인 두 가지 극한 조건 사이에서 큰 변동을 볼 수있었습니다. 그들이 동물 자체에 기여했다고 믿는 것은 이러한 세계적인 규모의 변동입니다. 캄브리아기 폭발 동안 해양 동물이 진화했습니다. 그들은 더 커졌고, 해저에서 움직이기 시작했고, 서로를 먹었고, 골격과 조개를 개발했습니다. 특히, 동물들이 해저의 진흙을 통해 쟁기질을했기 때문에 새로운 이동 능력이 흥미롭고, 그 결과 물에 함유 된 많은 인산염이 해저에 묶여있었습니다. 인산염은 바다에서 조류의 영양소이며, 조류는 광합성을하여 산소를 생성합니다. '인산이 적 으면 조류가 줄어들어 지질 학적 시간이 지남에 따라 지구에서 산소가 줄어들고 산소 부족 조건으로 인해 더 큰 동물이 사라졌습니다. 일단 동물이 사라지면 산소 수준이 다시 올라가서 유리한 생활 환경을 조성 할 수 있으며 그 과정이 반복된다 ''고 Tais Wittchen Dahl은 설명했다. '이러한 방식으로, 진흙이 자라는 동물 자체는 산소 수준을 조절하고 폭발적인 생명의 진화를 늦추는 데 도움이되었습니다. 동물과 환경 사이에 그러한 역학이 존재할 가능성이 높아질 수 있다는 것은 완전히 새로운 것입니다. 지구의 산소 수준을 제어하는 메커니즘을 이해하기 위해서는 매우 중요한 발견입니다. 다른 행성에서의 생활 지구의 산소 수준을 제어하는 메커니즘을 이해하는 것은 지구 생활에 중요하지 않습니다. 지구의 심장 박동인 산소와 생명의 역학을 더 잘 이해하면 다른 행성의 가능한 삶에 대한 이해에 더 가까이 갈 수 있습니다. '산소는 바이오 마커입니다. 우주의 다른 곳에서 생명을 구할 때 찾는 것 중 일부입니다. 생명 자체가 산소 수준을 조절하는 데 도움이된다면 산소가 존재하는 곳에서도 생명이있을 가능성이 훨씬 높다 ''고 Tais Wittchen Dahl은 말했다. 백만 년 전의 역학을 해석하는 것이 전 세계 실험에 가장 근접한 것입니다. 오늘날의 세계 산소 수준에 어떤 영향을 줄 수 있는지 테스트 할 수 없기 때문에 과학자들은 지구의 심장 박동을 구성하는 역학에 대한 이해를 얻기 위해 과거에 의지해야합니다. 우리 자신과 다른 행성에서. 이 프로젝트는 VILLUM 재단과 Danish Research Council – FNU가 자금을 지원했습니다.
과학 저널 PNAS에서 전체 연구 ' 초기 동물 방사선 중 대기 해양 산소 및 생산성 역학 '을 읽으십시오 . 참고 자료 : Tais W. Dahl, James N. Connelly, Da Li, Artem Kouchinsky, Benjamin C. Gill, Susannah Porter, Adam C. Maloof 및 Martin Bizzarro의“초기 동물 방사선 중 대기-대양 산소 및 생산성 역학” 2019 년 9 월, PNAS (National Academy of Sciences)의 절차 . DOI : 10.1073 / pnas.1901178116
https://scitechdaily.com/earths-heartbeat-do-animals-control-earths-oxygen-level/
.음, 꼬리가 보인다
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
Park Soo-jin is a meteorologist. She is Lee Hyun Kyu's friend of the same age.
.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
https://scitechdaily.com/harvard-scientist-connects-the-dots-in-fin-to-limb-evolution/ https://phys.org/news/2019-09-black-hole-center-galaxy-hungrier.html
.지구의 생명 기원 퍼즐을 풀고있는 연구원
TOPICS : 워싱턴의인기RNA대학 작성자 : JAMES URTON, WASHINGTON UNIVERSITY 2019 년 8 월 12 일 단백질의 빌딩 블록이 막을 안정화시키기 때문에 고대 지구의 첫 세포가 출현했을 수 있습니다. 약 40 억 년 전에 지구상의 생명체가 최초의 세포가 복잡한 탄소가 풍부한 화합물의 원시 수프 내에 형성되었을 때 일어났습니다. 이 세포들은 화학적 수수께끼에 직면했다. 그들은 기본적인 기능을 수행하기 위해 수프의 특정 이온이 필요했습니다. 그러나 이러한 하전 된 이온은 세포를 캡슐화 한 간단한 막을 파괴했을 것이다. 워싱턴 대학교 (University of Washington)의 한 연구팀은 초기 지구상에 존재했던 분자만을 사용하여이 퍼즐을 풀었다. 지방산으로 이루어지는 막으로 둘러싸인 셀 크기, 유체 충전식 구획하여 산 분자 팀은 마그네슘 이온에 대해 멤브레인을 안정화 할 수있는 아미노산, 단백질의 빌딩 블록을 발견했다. 그들의 결과 는 막의 안정성을 유지하면서 생산을 위해 마그네슘을 필요로 하는 DNA 와 관련된 분자 인 RNA로 유전자 정보를 암호화하는 첫 번째 세포의 단계를 설정했다 . 소포 세린 투과 전자 저온 현미경을 사용하여 촬영 한 막 (원)의 이미지. 위 : 아미노산이없는 용액의 막. 하단 : 아미노산 인 세린을 포함하는 용액의 막으로 막을 유발하여 여러 층의 동심원 막을 형성합니다. 스케일 바 : 100 나노 미터. 크레딧 : Alex Mileant / Caitlin Cornell
미국 과학원 (National Academy of Sciences)의 절차에서 8 월 12 일에 발표 된 연구 결과는 어떻게 불리한 환경에서 아미노산이 막을 안정화시킬 수 있었는지를 설명하지 못한다. 또한 세포 구조 (막, 단백질 및 RNA)의 개별 빌딩 블록이 고대 지구의 물이 많은 환경 내에서 어떻게 지역화 될 수 있었는지를 보여줍니다. UW 화학과 교수 인 로이 블랙 (Roy Black)은“셀은 완전히 다른 유형의 빌딩 블록을 가진 매우 다른 유형의 구조물로 구성되어 있으며, 왜 기능적인 방식으로 결합 될 것인지는 분명하지 않다”고 말했다. 그리고 생명 공학. "어떻게 든 함께 모인 것이라고 가정했습니다." Amgen에서 경력을 쌓은 후 블랙은 UW에 와서“어떻게 든”중요한 핵심 정보를 채울 수있는 기회를 얻었습니다. 그는 UW 화학 교수이자 막 전문가 인 Sarah Keller와 팀을 이뤘습니다. 블랙은 지방산 분자가 자기-조립하여 막을 형성 할 수 있다는 관찰에서 영감을 받았으며, 이들 막은 RNA 및 단백질의 빌딩 블록을 조립하기 위해 유리한 표면으로 작용할 수 있다는 가설을 세웠다. 논문의 공동 저자 인 켈러 (Keller)는“퍼지 테니스 공과 단단한 스쿼시 공이 흔들리는 큰 상자 안에 튀어 나오는 것처럼 다양한 종류의 분자가 원시 수프 내에서 움직이는 것을 상상할 수있다. “벨크로로 상자 내부의 한 표면을 정렬하면 테니스 공만 해당 표면에 달라 붙어 서로 가깝게 끝납니다. Roy는 유사한 메커니즘으로 분자의 국소 농도를 향상시킬 수 있다는 통찰력을 가지고있었습니다. 연구팀은 이전에 RNA의 빌딩 블록이 우선적으로 지방산 막에 부착하고 놀랍게도 과거와 현재의 지구상에서 일반적인 화합물 인 소금의 유해한 영향으로부터 취약한 막을 안정화 시킨다는 것을 보여 주었다.
소포 세린 2 투과 전자 저온 현미경을 사용하여 촬영 한 막 (원)의 이미지. 위 : 염화 마그네슘 용액의 막, 막을 방해하는 염분, 아미노산 없음. 바닥 : 염화 마그네슘과 아미노산 인 세린 용액의 막은 막을 유발하여 여러 층의 동심원 막을 형성합니다. 스케일 바 : 100 나노 미터. 크레딧 : Alex Mileant / Caitlin Cornell
연구팀은 아미노산이 막을 안정화시킬 수 있다고 가정했다. 그들은 광학 현미경, 전자 현미경 및 분광법을 포함한 다양한 실험 기법을 사용하여 10 가지 아미노산이 어떻게 막과 상호 작용하는지 테스트했습니다. 그들의 실험은 특정 아미노산이 막에 결합하여 안정화시키는 것으로 밝혀졌다. 일부 아미노산은 심지어 양파의 층과 매우 유사한 동심원의 막을 형성하는 것과 같이 막에서 큰 구조적 변화를 유발했다. “아미노산은 마그네슘 이온에 의한 소포로부터 소낭을 보호 할뿐만 아니라 중첩 막과 같은 다층 소포를 만들었습니다”라고 화학부의 UW 박사 과정 학생 인 Caitlin Cornell은 말했습니다. 연구원들은 또한 아미노산이 농도 변화를 통해 막을 안정화 시킨다는 것을 발견했습니다. 일부 과학자들은 첫 번째 세포가 물이 증발하고 새로운 물이 씻겨 짐에 따라 고농도 및 저농도의 아미노산 사이클을 거친 얕은 분지 내에 형성되었을 수 있다고 가정했다. 아미노산이 막을 보호한다는 새로운 발견과 RNA 빌딩 블록이 유사한 역할을 수행 할 수 있음을 보여주는 이전의 결과는 막이 이들 전구체 분자가 공동 위치를 파악할 수있는 부위 였을 수 있음을 나타냅니다. 삶의 재료를 함께. 세포 기원 모델
제 1 세포의 빌딩 블록이 어떻게 막 상에 공동-국소화 될 수 있는지에 대한 모델. 왼쪽 : 원시 스프의 막, RNA 및 단백질의 빌딩 블록. 중간 : 막이 (회색 원) 형성되고 빌딩 블록의 하위 집합에 바인딩되어 막이 안정화됩니다. 오른쪽 : 막에 의해 둘러싸인 기능성 RNA 및 단백질. 크레딧 : Roy Black / Sarah Keller
켈러, 블랙 및 그들의 팀은 공동 지역화 된 빌딩 블록이 훨씬 더 놀라운 일을하는 방식 옆에 관심을 돌릴 것입니다. 블랙은“이것은 다음 단계입니다. 그들의 지속적인 노력은 또한 UW의 여러 분야에 걸쳐 유대를 형성하고 있습니다. 켈러는“워싱턴 대학교는 과학계의 열정으로 부서와 분야에 걸쳐 장비와 아이디어를 공유하기 위해 협력하는 열의로 인해 발견하기에 매우 좋은 곳입니다. “Drobny Lab 및 Lee Lab과의 협력은 필수적이었습니다. 단 하나의 실험실도 모든 것을 할 수 없었습니다.”
공동 저자는 UW 화학 교수 인 Gary Drobny입니다. 의학 화학의 UW 부교수 인 Kelly Lee; UW 박사 후 연구원 Mengjun Xue와 Helen Litz는 화학과, James Williams는 약화학과; UW 대학원생 Zachary Cohen (화학과) 및 Alexander Mileant (생물 구조, 물리 및 디자인 대학원 프로그램); 그리고 UW 학부 졸업생 Andrew Ramsay와 Moshe Gordon. 이 연구는 NASA, 국립 보건원 (National Institutes of Health) 및 국립 과학 재단 (National Science Foundation)의 지원을 받았다.
https://scitechdaily.com/researchers-solve-puzzle-of-origin-of-life-on-earth/
.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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