과학자는“빛이 있으라”고 말했고 합성 키랄 빛이 있었다
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.과학자는“빛이 있으라”고 말했고 합성 키랄 빛이 있었다
TOPICS : 전자기Forschungsverbund BerlinOptics 작성자 FORSCHUNGSVERBUND BERLIN 2019 년 10 월 28 일 합성 키랄 라이트 합성 키랄 광은 키랄 분자의 두 가지 버전 중 하나와 선택적으로 상호 작용합니다 (왼쪽 또는 오른쪽). 선택한 버전은 매우 밝은 빛을 발산하여 반응하며 "미러 트윈"은 어둡게 유지됩니다. 크레딧 : Steven Roberts
과학자들은 거울 분자를 구별하기 위해 새로운 본질적인 키랄성으로 빛을 합성했습니다. 빛은 오른 손잡이와 왼손잡이 키랄 분자를 구별하는 가장 빠른 방법으로 화학과 생물학에 중요한 응용 분야가 있습니다. 그러나 보통의 빛은 분자의 손길을 약하게 감지합니다. Max Born Institute of Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy (MBI), 이스라엘 공과 대학 (Technion) 및 Technische Universität Berlin의 연구원들은 이제 완전히 새로운 유형의 빛, 합성 키랄 라이트를 생성하고 특성화하는 방법을 보여주었습니다. 분자의 손이 매우 독특합니다. 공동 작업 의 결과는 오늘 Nature Photonics에 게시되었습니다 (2019 년 10 월 28 일) . 우리의 왼손과 오른손처럼 자연의 일부 분자에는 거울 쌍둥이도 있습니다. 그러나이 쌍둥이 분자는 비슷해 보일 수 있지만 일부 특성은 매우 다를 수 있습니다. 예를 들어, 분자의 수기 (또는 키랄성)는 화학, 생물학 및 약물 개발에 필수적인 역할을합니다. 한 유형의 분자가 질병을 치료할 수있는 반면 한 쌍의 분자는 거울상 쌍둥이 또는 거울상 이성질체가 독성이거나 치명적일 수 있습니다. 반대쪽 키랄 분자가 다른 키랄 물체와 상호 작용하지 않는 한 동일하게 보이고 동일하게 작동하기 때문에 서로 다른 키랄 분자를 구별하는 것은 매우 어렵습니다. 빛은 오랫동안 완벽한 후보였습니다. 전자기장의 진동은 빛의 전파 방향을 따라 공간에서 키랄 나선을 그립니다. 나선이 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 돌리는 지 여부에 따라 광파는 오른쪽 또는 왼쪽입니다. 키랄 분자는 그것과 다르게 상호 작용할 수 있습니다. 그러나, 광 파장에 의해 설정된 나선 피치는 분자의 크기보다 약 1000 배 더 크다. 따라서 작은 분자는 빛의 나선을 거대한 원으로 인식하고 거의 키랄성을 느끼지 않습니다. MBI, Technion 및 TU Berlin 과학자들이 제안한이 문제를 해결하는 혁신적인 방법은 완전히 새로운 유형의 키랄 라이트를 합성하는 것입니다. MBI 연구원 데이비드 아유 소 (David Ayuso) 박사는“이 새로운 빛의 손잡이는 하나의 거울상 이성질체가 능동적으로 빛과 상호 작용하고 반응하여 밝은 빛을 방출하는 방식으로 조정될 수있다. 기사의 첫 번째 저자. 과학자들은이 새로운 키랄 라이트를 수학적으로 설명하고 키랄 분자와 어떻게 상호 작용하는지 시뮬레이션하여 모델을 테스트했습니다. 또한 실험실에서 이러한 빛을 "조리하는"방법을 보여주었습니다. 두 개의 서로 다른 주파수의 광파를 운반하는 두 개의 수렴 레이저 빔을 융합했습니다. 서로 다른 주파수 사이의 위상 변이를 조정함으로써 과학자들은이 합성 키랄 라이트의 수작업을 제어 할 수 있으며 어떤 종류의 분자와 상호 작용할 것인지 선택할 수 있습니다. "합성 키랄 광은 전자기장에 대한 완전히 새로운 고유 대칭 특성으로 설명되며, 이는 매우 흥미 롭습니다."라고 PherD의 Ofer Neufeld는 말합니다. 테크 니온 물리학과 학생, 논문의 두 번째 (동일 기부) 저자. 연구원들은 화학과 생물학에서 새로운 방법의 다양한 잠재적 응용을 예견했다. 예를 들어, 합성 키랄 광은 키랄 화학 반응을 실시간으로 모니터링하거나 분자의 손으로 스위치를 감지 할 수있게한다. TU 베를린의 교수이자 MBI 이론 그룹의 책임자 인 올가 스 미르 노바 (Olga Smirnova) 교수는“우리는 초고속 레이저를 사용하여 반대 방향으로 분자를 공간적으로 분리하기 위해이 새로운 접근법을 활용할 수 있기를 희망한다.
참조 :“키랄 빛-물질 상호 작용의 효율적인 제어를위한 합성 키랄 빛”David Davidso, Ofer Neufeld, Andres F. Ordonez, Piero Decleva, Gavriel Lerner, Oren Cohen, Misha Ivanov 및 Olga Smirnova, 2019 년 10 월 28 일, Nature Photonics . DOI : 10.1038 / s41566-019-0531-2
.빅뱅에 '뱅'넣기
물리학 자들은 우주의 첫 번째 순간에 빅뱅을 시작한 중요한 '재가열'기간을 시뮬레이션합니다. 데이트: 2019 년 10 월 25 일 출처: 매사추세츠 공과 대학 요약: 물리학 자들은 빅뱅과 우주의 인플레이션을 연결했을 수도있는 초기 우주의 중개 단계를 자세히 시뮬레이션했습니다. '재가열'로 알려진이 단계는 우주 팽창의 끝에서 일어 났으며 인플레이션의 차갑고 균일 한 물질을 빅뱅 (Big Bang)의 시작 부분에 있던 매우 뜨겁고 복잡한 수프에 넣는 과정을 포함했습니다. 공유: 전체 이야기 빅뱅 일러스트 (재고 이미지). | 크레딧 : © Andrea Danti / stock.adobe.com 빅뱅 일러스트 (재고 이미지). 크레딧 : © Andrea Danti / Adobe Stock
약 130 억 년 전 빅뱅 이론이 진행되면서 우주는 팽창하면서 냉각 된 물질의 무한 작고 컴팩트 한 불 덩어리로 폭발하면서 첫 번째 별과 은하와 모든 형태의 오늘 우리가보고있는 문제입니다. 빅뱅이 우주를 계속 확장하는 과정에 착수하기 직전에 물리학 자들은 초기 우주에는 또 다른 폭발적인 단계가 있다고 믿습니다. 이 기간 동안, 빅뱅 (Big Bang)의 프로세스가 유아 우주를보다 천천히 확장하고 다양 화하기 위해 인수하기 전에 차갑고 균질 한 덩어리 인 물질이 기하 급수적으로 빠르게 팽창했습니다. 최근의 관측은 빅뱅과 우주 인플레이션에 대한 이론을 독립적으로지지 해왔다. 그러나 두 과정은 서로 근본적으로 다르기 때문에 과학자들은 한 과정이 다른 과정을 따르기 위해 노력하고 있습니다. 현재 MIT, Kenyon College 등의 물리학 자들은 빅뱅 (Big Bang)과 우주의 인플레이션을 연결했을 수있는 초기 우주의 중개 단계를 자세히 시뮬레이션했습니다. "재가열"로 알려진이 단계는 우주 팽창의 끝에서 일어 났으며 인플레이션의 차갑고 균일 한 물질을 빅뱅이 시작될 때 있던 매우 뜨겁고 복잡한 수프에 넣는 과정을 포함했습니다. MIT의 과학 역사학과 물리학과 교수 인 데이비드 카이저 (David Kaiser)는“인플레이션 재가열 기간은 빅뱅의 조건을 설정하고 어떤 의미에서는 빅뱅에 '뱅'을 넣는다. "모든 지옥이 풀리고 물질이 단순한 방법 이외의 방식으로 행동하는 것은이 교량시기입니다." 카이저와 그의 동료들은 인플레이션이 끝날 무질서한시기에 여러 형태의 물질이 어떻게 상호 작용했는지 자세히 시뮬레이션했다. 그들의 시뮬레이션은 인플레이션을 유도 한 극한의 에너지가 1 초도 안되는 짧은 시간 안에 빅뱅의 시작에 필요한 조건을 만들어내는 방식으로 재분배 될 수 있음을 보여줍니다. 연구팀은 양자 효과가 매우 높은 에너지에서 물질이 중력에 반응하는 방식을 수정하여 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 물질과 중력이 상호 작용해야한다고 예측하는 방식에서 벗어나면이 극단적 인 변형이 훨씬 빠르고 효율적일 수 있다는 것을 발견했습니다. Kaiser는 "이를 통해 인플레이션부터 포스트 인플레이션 기간, 빅뱅 및 그 이후까지의 끊임없는 이야기를 할 수 있습니다."라고 카이저는 말합니다. "우리는 알려진 물리학을 가진 연속적인 과정을 추적하여 이것이 우주가 오늘날 우리가 보는 방식으로 보이게 된 하나의 그럴듯한 방법이라고 말할 수 있습니다." 팀의 결과는 오늘 Physical Review Letters 에 나타납니다 . Kaiser의 공동 저자는 Kenyon College의 수석 저자 인 Rachel Nguyen과 John T. Giblin이며, 네덜란드의 Leiden University의 MIT 대학원생 Evangelos Sfakianakis와 Jorinde van de Vis입니다. "자체와 동기화" VF Weisskopf 물리학 교수 인 MIT의 Alan Guth가 1980 년대에 처음 제안한 우주 팽창 이론은 우주가 양자의 크기가 100 억에 달하는 매우 작은 물질로 시작되었다고 예측합니다. 이 반점은 초고 에너지 물질로 채워져 있기 때문에 에너지가 가해지면 팽창 중력 (인플레이션의 원동력)이 생성됩니다. 퓨즈의 불꽃처럼,이 중력은 유아 우주를 가장 빠른 속도로 바깥쪽으로 폭발시켜 1 조분의 1 초도 안되는 원래 크기 (1과 26, 0)의 거의 8 배로 팽창 시켰습니다. 두 번째. 카이저와 그의 동료들은 우주 팽창이 끝났을 때와 빅뱅 직전의 다리 간격이 어떤 초기 재가열 단계를 연구하려고했다. Kaiser 박사는“초기 재가열 단계는 공명으로 표시되어야한다. 한 형태의 고 에너지 물질이 지배적이며, 넓은 공간에서 자체적으로 동기화되어 새로운 입자가 폭발적으로 생성된다”고 Kaiser는 말했다. "그 행동은 영원하지 않을 것이며, 일단 에너지를 두 번째 형태의 물질로 옮기기 시작하면, 그 자체의 스윙은 공간에 걸쳐 더 고르지 않고 고르지 않게 될 것입니다. 우리는 그 공명 효과가 깨지는 데 걸리는 시간을 측정하고 싶었습니다. 그리고 생성 된 입자들이 서로 흩어져서 빅뱅 (Big Bang) 조건을 연상시키는 일종의 열 평형에 도달하게된다. " 이 팀의 컴퓨터 시뮬레이션은 여러 형태의 물질을 매핑 한 큰 격자를 나타내며 과학자들이 특정 조건을 변화시키면서 공간과 시간이 지남에 따라 에너지와 분포가 어떻게 변했는지 추적했습니다. 시뮬레이션의 초기 조건은 우주의 인플레이션 동안 초기 우주의 물질 분포가 어떻게 작동했는지에 대한 일련의 예측 인 특정 인플레이션 모델을 기반으로했습니다. 과학자들은 예측이 우주 마이크로파 배경의 고정밀 측정치 (빅뱅 이후 380,000 년에 방출 된 잔여 광선)와 밀접하게 일치하기 때문에 다른 특정 팽창 모델을 선택했습니다. . 보편적 인 조정 시뮬레이션은 최근 다른 실험에서 관찰 된 입자 유형 인 H 스 보손 (Higgs boson)과 매우 유사한 인플레이션 중에 지배적 일 수있는 두 가지 유형의 물질의 거동을 추적했습니다. 시뮬레이션을 실행하기 전에 팀은 모델의 중력 설명에 약간의 "조정"을 추가했습니다. 오늘날 우리가 보는 평범한 물질은 아인슈타인이 일반 상대성 이론에서 예측 한 것처럼 중력에 반응하지만, 우주 인플레이션 중에 존재했던 것으로 생각되는 것과 같은 훨씬 더 높은 에너지의 물질은 약간 다르게 다르게 중력과 상호 작용하는 방식으로 작용해야합니다. 양자 역학 또는 원자 규모의 상호 작용에 의해 수정됩니다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 중력의 강도는 상수로 표현되며, 물리학자는 최소 결합으로 지칭합니다. 즉, 특정 입자의 에너지에 관계없이 강도에 의해 설정된 중력으로 중력 효과에 반응합니다. 보편적 인 상수. 그러나 우주 팽창으로 예측되는 매우 높은 에너지에서 물질은 약간 더 복잡한 방식으로 중력과 상호 작용합니다. 양자 역학적 효과는 초고 에너지 물질과 상호 작용할 때 중력의 강도가 공간과 시간에 따라 다를 수 있다고 예측합니다. 이는 최소 결합이 아닌 현상입니다. 카이저와 그의 동료들은 인플레이션 모델에 비 최소 커플 링 용어를 포함 시켰으며,이 양자 효과를 올리거나 내릴 때 물질과 에너지의 분포가 어떻게 변하는 지 관찰했다. 결국 그들은 양자 수정 중력 효과가 물질에 더 강하게 영향을 미치며, 우주는 추위의 균질 한 물질에서 인플레이션의 더 크고 다양한 형태의 물질로 빅뱅의 특징으로 더 빨리 전이됨을 발견했다. 이 양자 효과를 조정함으로써 우주의 크기가 거의 3 배가되는 데 걸리는 시간을 기준으로 2 ~ 3 개의 "e-folds"이상의 중요한 전환이 이루어질 수 있습니다. 이 경우 우주의 크기가 2 ~ 3 배로 3 배가 걸리는 시간 내에 재가열 단계를 시뮬레이션 할 수있었습니다. 이에 비해 인플레이션 자체는 약 60 회 e-fold 이상 발생했습니다. 카이저는“재가열은 모든 것이 헤이 와이어가 된 미친 시간이었다. "우리는 그 당시에 물질이 너무 강하게 상호 작용하여 그에 따라 빠르게 긴장을 풀고 빅뱅의 무대를 아름답게 만들 수 있음을 보여줍니다. 우리는 그 사실을 알지 못했지만 이것이 이러한 시뮬레이션에서 떠오르는 것입니다. 알려진 물리학으로 우리에게 흥미 롭습니다. " 이 연구는 부분적으로 미국 에너지 부와 국립 과학 재단에 의해 지원되었습니다.
스토리 소스 : Massachusetts Institute of Technology에서 제공하는 자료 . Jennifer Chu가 쓴 원본. 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다. 저널 참조 : Rachel Nguyen, Jorinde van de Vis, Evangelos I. Sfakianakis, John T. Giblin, David I. Kaiser. 비 최소 커플 링으로 다중 필드 팽창 후 예열의 비선형 역학 . 물리적 검토 서한 , 2019; 123 (17) DOI : 10.1103 / PhysRevLett. 123.171301 이 페이지를 인용하십시오 : MLA APA 시카고 매사추세츠 공과 대학. "빅뱅에서 '뱅'넣기 : 물리학 자들은 우주의 첫 번째 순간에서 빅뱅을 시작한 중요한 '재가열'기간을 시뮬레이션합니다." ScienceDaily. ScienceDaily, 2019 년 10 월 25 일.
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191025130414.htm
.생활 양식은 장내 세균에 대한 위협입니다
일반적인 인간 장내 미생물 인 Prevotella copri의 변형과 진화에 대한 연구 데이트: 2019 년 10 월 18 일 출처: 트 렌토 대학교
요약: 서구 국가의식이 및 위생 습관의 진화는 소화를 돕는 박테리아의 감소와 관련이 있습니다. 이 박테리아는 5300 년 전에 살았던 Iceman에서도 발견되었으며 여전히 세계 여러 지역의 비서 구인 인구에 존재합니다. 마이크로 바이 옴의 고갈은 서구 국가에서 알레르기,자가 면역 및 위장병, 비만과 같은 복잡한 상태의 유병률 증가와 관련이있을 수 있습니다. 공유: 전체 이야기 장내 박테리아 그림 (재고 이미지). | 크레딧 : © nobeastsofierce / stock.adobe.com 장내 박테리아 그림 (재고 이미지). 크레딧 : © nobeastsofierce / Adobe Stock
장내 미생물 군은 면역계를 지원하고 바이러스와 병원체로부터 우리를 보호하며 영양소를 흡수하고 에너지를 생산하도록 돕는 수십억과 수십억 개의 미생물, 특히 박테리아로 구성된 섬세한 생태계입니다. 서방 국가의 산업화 과정은 그 내용에 큰 영향을 미쳤다. 이것은 1991 년 이탈리아가 오스트리아와 접해있는 외 츠탈 알프스 (Otztal Alps)의 얼음에서 나온 아이스 맨 (Etman) Ötzi 소장에서 발견 된 박테리아에 대한 연구에 의해 확인되었다. Eurac Research의 과학자들은 미라의 박테리아 샘플을 조사하여 모든 대륙에서 6500 명이 넘는 개인의 장내 미생물의 게놈을 분석 한 Trento 대학의 연구자들의 결과를 확인했습니다. 트 렌토 대학 (University of Trento)의 이전 연구는 미생물 군의 박테리아 함량과 서구 국가의 비만,자가 면역 및 위장병, 알레르기 및 기타 복잡한 상태의 증가 사이에 연관성이 있음을 보여주었습니다. 오늘 Cell Host & Microbe 에 게재 된 연구에서 Trento 대학 Cibio와 Bolzano / Bozen에있는 Eurac의 연구자들은 서양과 비 서구 또는 선사 시대의 미생물 군집의 차이가 처리하는 일부 유형의 박테리아 감소에 있다고 설명했습니다. 소장에서 복잡하고 식물성 섬유. 이는 서구화 과정에 의한 것일 수 있습니다. 지방이 많고 섬유질이 적은 식단의 변화, 도시 환경의 좌식 생활 방식, 새로운 위생 습관의 발달, 항생제 및 기타 의료 제품의 광범위한 사용은 의심의 여지없이 우리의 삶을 더 안전하게 만들었습니다. 마이크로 바이 옴의 섬세한 균형에 영향을 미쳤습니다. 연구에 대하여 볼 차노 / 보젠의 유락 리서치 (Eurac Research) 과학자들은 아이스 맨의 DNA를 시퀀싱하고 그의 박테리아 세트를 확인할 수 있었으며, 트 렌토 대학의 연구자들은이를 현대의 비서 구인 집단 (특히 탄자니아와 가나 출신)의 미생물과 비교했습니다. 식품 가공에 사용되지 않으며 서구화되지 않은 위생 관행과 생활 양식을 가지고 있습니다. 그들의 발견은 놀랍습니다. 이 연구는 특히 장에서 발견 될 때 일반적으로 가장 많이 대표되는 미생물 인 Prevotella copri 에 중점을 두었습니다 . P. copri 는 서양인의 30 %에 있습니다. "먼저, 우리는 P. copri트 렌토 대학 Cibio의 Adrian Tett와의 연구 코디네이터 인 Nicola Segata는 "독특한 종은 아니지만 4 개의 별개의 종족으로 구성되어있다"면서 "4 종 중 3 종 이상이 거의 서구화가 아닌 인구에 항상 존재하지만 서구화 된 개인의 경우는 훨씬 적다. 그리고 그렇게되면 보통 네 가지 클레이 드 중 하나만 있습니다. 우리는 서구화의 복잡한 과정이이 박테리아의 점진적인 사라짐에 상당한 영향을 미쳤다고 가정했다. 우리의 가설은 Eurac Research의 Mummy Studies Institute의 Frank Maixner가 이용할 수있는 고대 DNA 샘플의 분석으로 확인되었습니다. Iceman의 내장에는 P. copri 의 4 개 클레이 드 중 3 개가 포함되어 있습니다 .. 그리고 4 개의 클레이 드는 또한 천년이 넘는 멕시코의 화석화 된 대변 샘플에도 함께 존재했습니다. 우리는 아직도 수십 년 동안 상당히 진화 한 미생물 군집의 이러한 변화로 인한 생 의학적 결과가 무엇인지 아직 알지 못하지만, 식민지가 된 인체는 수세기 동안 유 전적으로 실질적으로 변하지 않은 채 남아있다. " "이러한 '고대'표본을 통해 우리는이 끈의 진화를 연구 할 수 있었으며 이제는 인간 종과 유 전적으로 그리고 아프리카 대륙에서 인간이 이주하기 전에 그것들이 유 전적으로 묘사되어 있음을 알 수있었습니다." 이 연구는 Bolzano / Bozen의 Eurac Research에서 Albert Zink와 Frank Maixner의 연구 그룹과의 긴밀한 협력의 결과입니다. 그들의 팀은 Iceman의 DNA 샘플 수집 및 사전 분석을 담당했습니다. "연구 분야로서 인간 종의 진화와 장내 미생물의 다양성 사이의 관계는 아직 탐구되지 않았지만, 고대 DNA의 분석을 통해 미래에 중요한 결과를 산출 할 수 있습니다. 유 라크의 주요 연구 분야 중 하나 인 인간의 유골에서 DNA를 얻고 분석하는 덜 침습적 인 기술은 유 라크 리서치의 Frank Maixner의 미생물 학자였다. 스토리 소스 : Università di Trento에서 제공하는
자료 . 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다. 저널 참조 : Adrian Tett, Kun D. Huang, 프란체스코 아스 니카, Hannah Fehlner-Peach, Edoardo Pasolli, Nicolai Karcher, Federica Armanini, Paolo Manghi, Kevin Bonham, Moreno Zolfo, Francesca De Filippis, Cara Magnabosco, Richard Bonneau, John Lusingu, John Amuasi, Karl Reinhard, Thomas Rattei, Fredrik Boulund, Lars Engstrand, Albert Zink, Maria Carmen Collado, Dan R. Littman, Daniel Eibach, Danilo Ercolini, Omar Rota-Stabelli, Curtis Huttenhower, Frank Maixner, Nicola Segata. Prevotella copri Complex는 서구화 된 인구에서 과소 평가 된 4 개의 뚜렷한 클레이 드를 구성 합니다. Cell Host & Microbe , 2019; DOI : 10.1016 / j.chom.2019.08.018 이 페이지를 인용하십시오 : MLA APA 시카고 트 렌토 대학교. "라이프 스타일은 장내 세균에 대한 위협이다 : Ötzi는이를 입증했다. 연구 결과는 일반적인 인간 장내 미생물 인 Prevotella copri의 변이와 진화를 연구한다"고 밝혔다. ScienceDaily. ScienceDaily, 2019 년 10 월 18 일. https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191018112136.htm
.첫 번째로, 과학자들은 인간의 장수에서 신경 활동의 역할을 지적합니다
데이트: 2019 년 10 월 16 일 출처: 하버드 의과 대학 요약: 연구원들은 신경계의 활동이 인간의 수명에 영향을 줄 수 있음을 발견했습니다. 신경 흥분은 수명을 연장시키는 반면, 과잉 행동을 억제하면 수명이 연장되는 것으로 보입니다. 치매 및 다른 질병으로부터 노화 된 뇌를 보호하는 것으로 이전에 보여진 단백질 REST는 노화와 관련된 분자 캐스케이드의 주요 플레이어로서 등장한다. 연구 결과는 알츠하이머 병에서 양극성 장애에 이르는 질병의 중재를위한 미래의 길을 제시합니다. 공유: 전체 이야기 회충 Caenorhabditis elegans (재고 이미지). | 크레딧 : © heitipaves / stock.adobe.com 회충 Caenorhabditis elegans (재고 이미지)
하버드 의과 대학의 블라 바트 니크 연구소 (Blavatnik Institute)의 과학자들이 이끄는 연구에 따르면 뇌의 신경 활동 (치매에서 간질에 이르는 장애에 오랫동안 관련되어 있음)도 인간의 노화와 수명에 중요한 역할을한다. Nature에 10 월 16 일에 발표 된이 연구 는 인간의 뇌, 생쥐 및 벌레의 연구 결과를 바탕으로하며, 뇌의 과도한 활동은 수명이 짧아지는 반면, 그러한 과잉 행동을 억제하면 생명이 연장된다고 제안합니다. 이 발견은 신경계의 활동이 인간의 수명에 영향을 미친다는 첫 번째 증거를 제공합니다. 이전 연구에 따르면 신경계의 일부가 동물의 노화에 영향을 미치지 만 노화, 특히 인간의 신경 활동의 역할은 여전히 흐릿합니다. HMS의 유전학과 교수이자 공동 책임자 인 브루스 얀 크너 (Bruce Yankner) 연구 수석 저자는“우리의 발견에서 흥미로운 점은 신경 회로의 활동 상태가 생리학 및 수명에 광범위한 결과를 가져올 수 있다는 점이다. Paul F. Glenn 노화 생물학 센터. 신경 흥분은 장수에 영향을 미치는 것으로 잘 알려진 일련의 분자 사건을 따라 작용하는 것으로 보인다 : 인슐린 및 인슐린 유사 성장 인자 (IGF) 신호 전달 경로. 이 신호 캐스케이드의 핵심은 이전에 Yankner Lab이 치매 및 기타 스트레스로부터 노화되는 뇌를 보호하기 위해 보여주는 REST라는 단백질로 보입니다. 신경 활동은 뇌에서 전류와 전송의 지속적인 깜박임을 나타냅니다. 과도한 운동이나 흥분은 근육 경련에서 기분이나 생각의 변화에 이르기까지 여러 가지 방법으로 나타날 수 있다고 저자들은 말했다. 사람의 생각, 성격 또는 행동이 장수에 영향을 미치는지 여부는 아직 연구에서 명확하지 않습니다. Yankner 박사는“이번 연구 결과가 고차원 적 인간 두뇌 기능과 어떤 관련이 있는지를 결정하는 흥미로운 미래 연구 분야가 될 것이다. 이 연구는 알츠하이머 병 및 양극성 장애와 같은 신경 과잉 활동과 관련된 상태에 대한 새로운 치료법의 설계에 도움이 될 수 있다고 연구원들은 말했다. 연구 결과는 REST를 목표로하는 약물과 같은 특정 의약품이나 명상과 같은 특정 행동이 신경 활동을 조절하여 수명을 연장 할 수있는 가능성을 높입니다. Yankner 박사는 신경 활동의 인간 변이는 유전 적 및 환경 적 원인을 모두 가지고있어 치료 적 개입을위한 미래의 길을 열어 줄 것이라고 말했다. 모든 도로는 REST로 연결됩니다 Yankner와 동료들은 60 세에서 100 세까지 사망 한 수백 명의 사람들이 기증 한 뇌 조직에서 유전자 발현 패턴 (다양한 유전자가 켜지고 꺼지는 정도)을 분석하여 조사를 시작했습니다. 이 정보는 노인에 대한 세 가지 별도의 연구를 통해 수집되었습니다. 현재 연구에서 분석 된 사람들은인지 적으로 온전한 것으로 치매가 없었습니다. Yankner는 다음과 같이 말했다 : 85 세 이상인 사람들은 60 세에서 80 세 사이에 사망 한 사람들보다 신경 자극과 관련된 유전자의 발현이 낮았다. 다음으로 모든 과학자들이 직면하는 문제는 상관 관계인가? 신경 흥분의 차이는 단순히 수명을 결정하는 더 중요한 요인들과 함께 발생 했습니까, 아니면 흥분 수준이 장수에 직접 영향을 미쳤습니까? 그렇다면 어떻게? 연구팀은 모델 유기체 Caenorhabditis elegans 에서 유전자, 세포 및 분자 생물학 테스트를 포함한 실험을 수행했다 . 유전자 변형 된 마우스의 분석; 그리고 한 세기 이상 살았던 사람들의 추가 뇌 조직 분석. 이 실험은 신경 흥분의 변화가 실제로 수명에 영향을 미치고 분자 수준에서 일어날 수있는 일을 밝히는 것으로 나타났습니다. 모든 징후는 단백질 REST를 가리켰다. 유전자를 조절하는 것으로 알려진 REST는 신경 자극을 억제한다고 연구진은 밝혔다. 동물 모델에서 REST 또는 이와 동등한 것을 차단하면 신경 활동이 증가하고 조기 사망이 발생하는 반면 REST를 증가시키는 것은 그 반대였습니다. 그리고 인간 백년 자들은 70 대 또는 80 대에 죽은 사람들보다 뇌 세포의 핵에서 훨씬 더 많은 휴식을 취했습니다. C. elegans 연구실에서 공동 연구를 수행 한 HMS의 유전학 교수 인 Monica Colaiácovo는“이러한 다양한 증거들이 어떻게 수렴되는지를 보는 것은 매우 흥미로웠다 . 연구원들은 웜에서 포유류에 이르기까지 REST가 이온 채널, 신경 전달 물질 수용체 및 시냅스의 구조적 구성 요소와 같은 신경 자극에 중심적으로 관여하는 유전자의 발현을 억제한다는 것을 발견했습니다. 낮은 자극은 차례로 포크 헤드 전사 인자로 알려진 단백질 패밀리를 활성화시킨다. 이들 단백질은 많은 동물에서 인슐린 / IGF 신호 전달을 통해 "장수 경로"를 매개하는 것으로 나타났다. 과학자들이 칼로리 제한에 의해 활성화 될 수 있다고 믿는 것과 같은 경로입니다. 신경 변성을 막는 데있어서의 신흥 역할 외에도, 장수에서의 REST의 역할 발견은 단백질을 표적으로하는 약물을 개발하기위한 추가 동기를 제공한다. 이러한 치료법이 신경 자극을 감소시키는 지, 건강한 노화를 촉진 시키거나 수명을 연장시키는 지 결정하는 데 시간과 많은 테스트가 필요하지만,이 개념은 일부 연구자들을 사로 잡았습니다. Colaiácovo는“휴식을 활성화 할 수 있다는 것이 흥분성 신경 활동을 줄이고 인간의 노화를 늦출 가능성은 매우 흥미 롭다”고 말했다. 저자들은 노화 된 사람들에 대한 대규모 연구 집단 없이는이 연구가 불가능했을 것이라고 강조했다. Yankner는“이제 고령화 인구를 유전자 하위 군으로 나누기 위해이 연구에 등록한 사람들이 충분히있다”고 말했다. "이 정보는 귀중한 것이며 인간 유전학의 미래를 지원하는 것이 왜 중요한지 보여줍니다."
자금 및 저작자 Yankner Lab의 박사후 연구원 인 Joseph Zullo와 Derek Drake는 공동 저자입니다. 추가 HMS 공동 저자는 Liviu Aron, Patrick O'Hern, Noah Davidsohn, Sameer Dhamne, Alexander Rotenberg 및 George Church, Robert Winthrop 유전학 교수입니다. Davidsohn과 Church는 하버드 대학의 Wyss Institute of Biologically Inspired Engineering 과도 제휴하고 있습니다. 다른 공동 저자는 텍사스 대학교 맥거번 의대, 텍사스 대학교 MD 앤더슨 암 센터 및 러쉬 대학교 메디컬 센터와 제휴합니다. 이 작업은 NIH 국장 파이오니어 상 (DP1OD006849)과 국립 보건원 (National Institutes of Health) 보조금 R01AG046174, R01AG26651, R01GM072551, P30AG10161, R01AG15819, R01AG17917, R01AG36836, U01AG46152, EY024376, EY011930 및 K99AG930을위한 EY011930 및 K99AG에 의해 지원되었습니다. 그리고 Ludwig 가족 재단. 관련 공개 Church는 치료제로 전사 인자를 사용하는 GC Therapeutics, Inc.의 공동 창립자이자 선임 고문입니다.
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191016131224.htm
.가스 '폭포'는 어린 별 주위의 유아 행성을 밝혀
데이트: 2019 년 10 월 16 일 출처: 국립 전파 천문대 요약: 천문학 자들은 처음으로 행성 형성 디스크에서 가스의 3D 움직임을 목격했습니다. HD 163296이라는 어린 별 주위의 디스크의 세 곳에서 가스는 폭포처럼 마치 행성의 형성으로 인해 발생하는 틈새로 흘러 들어갑니다. 이러한 가스 흐름은 오랫동안 예측되어 왔으며 행성 대기의 화학적 구성에 직접적인 영향을 미쳤습니다. 공유: 전체 이야기 이것은 폭포와 같이 가스가 행성 행성 원반 틈새로 흘러가는 예술가의 인상입니다. | 크레딧 : NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello 이것은 폭포와 같이 가스가 행성 행성 원반 틈새로 흘러가는 예술가의 인상입니다. 크레딧 : NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello
행성의 발상지는 가스와 먼지로 만들어진 디스크입니다. 천문학 자들은 행성 형성 과정을 이해하기 위해 소위 원형 행성 디스크를 연구합니다. 아타 카마 대형 밀리미터 / 서브 밀리미터 어레이 (ALMA)로 만든 디스크의 아름다운 이미지는 유아 행성에 의해 발생할 수있는 먼지의 간격과 링 특징이 얼마나 뚜렷한가. 이 차이가 실제로 행성에 의해 야기된다는 것을 더욱 확실하게하고 행성 형성에 대한보다 완전한 시야를 얻기 위해 과학자들은 먼지와 함께 디스크의 가스를 연구합니다. 원형면 디스크 질량의 99 %는 가스이며,이 중 일산화탄소 (CO) 가스는 가장 밝은 성분이며 ALMA가 관찰 할 수있는 매우 독특한 밀리미터 파장의 빛에서 방출됩니다. 작년에 두 팀의 천문학 자들이이 가스를 사용하여 새로운 행성 사냥 기술을 시연했습니다. 그들은 젊은 별 HD 163296 주위의 디스크에서 회전하는 CO 가스의 속도를 측정했다. 가스의 움직임에서 국지적 인 교란은 디스크에서 세 개의 행성 같은 패턴을 드러냈다. 이 새로운 연구에서, 미시간 대학교 (University of Michigan)의 리차드 티그 (Richard Teague)와 그의 팀은 기체의 속도를 더 자세히 연구하기 위해 DSHARP (Disk Angstructure at High Angular Resolution Project)의 새로운 고해상도 ALMA 데이터를 사용했습니다. 티그 교수는“이 프로그램의 충실도 데이터를 통해 가스 속도를 한 방향이 아닌 세 방향으로 측정 할 수 있었다”고 말했다. "처음으로, 우리는 별을 중심으로, 별을 향하여 또는 멀리, 그리고 디스크에서 위 또는 아래로 회전하는 가스의 움직임을 측정했습니다." 독특한 가스 흐름 티그와 그의 동료들은 가스가 3 개의 다른 위치에서 상층에서 디스크의 중앙쪽으로 이동하는 것을 보았다. 티그 교수는“가장 별자리 주위의 행성이 가스와 먼지를 옆으로 밀어내어 틈새를 여는 것”이라고 설명했다. "갭 위의 가스는 폭포처럼 그것으로 붕괴되어 디스크에서 가스의 회전 흐름을 일으킨다." 이것은 HD 163296 주위에 실제로 행성이 형성되고 있다는 사실에 대한 가장 좋은 증거입니다. 그러나 천문학 자들은 가스 흐름이 행성에 의해 발생한다고 100 % 확신 할 수는 없습니다. 예를 들어, 별의 자기장은 가스의 교란을 일으킬 수도 있습니다. "현재 행성을 직접 관찰하는 것만으로는 다른 옵션을 배제 할 수있다. 그러나 이러한 가스 흐름의 패턴은 독특하며 행성에 의해서만 발생할 수있다"고 공동 저자 인 재한 배는 말했다. Carnegie Institution for Science는 디스크의 컴퓨터 시뮬레이션으로이 이론을 테스트했습니다. 이 연구에서 예측 된 세 행성의 위치는 작년의 결과와 일치합니다. 행성은 87, 140 및 237AU에있을 것입니다. (천문 단위-AU-지구에서 태양까지의 평균 거리입니다.) HD 163296에 가장 가까운 행성은 목성의 질량의 절반으로 계산되고, 중간 행성은 목성 질량이며, 가장 먼 행성은 목성보다 두 배나 큽니다.
행성 대기
90 년대 후반부터 이론적 모델에 의해 지표면에서 미드 플레인을 향한 가스 흐름이 이론적 모델에 의해 예측되었지만, 처음 관측 된 것은 이번이 처음이다. 그들은 유아 행성을 탐지하는 데 사용될 수있을뿐만 아니라 가스 거대한 행성이 어떻게 대기권을 얻는 지에 대한 우리의 이해를 형성합니다. 티그 교수는“플래닛은 소위 미드 플레인이라고 불리는 디스크의 중간 층에 형성된다. "우리는 행성들에 의해 야기 된 갭이 더 화학적으로 활성 인 디스크의 외부 층으로부터 더 따뜻한 가스를 가져오고,이 가스가 지구의 분위기를 형성 할 것이라고 생각합니다." 티그와 그의 팀은이 현상을 볼 수있을 것이라고 기대하지 않았다. 티그는“HD 163296 주변의 디스크는 ALMA에서 볼 수있는 가장 밝고 큰 디스크입니다. "그러나 실제로 이러한 가스 흐름을 매우 명확하게 보는 것은 큰 놀라움이었습니다. 디스크는 생각보다 훨씬 더 역동적 인 것으로 보입니다." 미시간 대학의 공동 저자 인 테드 버긴 (Ted Bergin)은“이것은 우리가 상상했던 것보다 훨씬 더 완벽한 행성 형성을 보여줍니다. "이러한 흐름을 특성화함으로써 우리는 목성과 같은 행성이 어떻게 태어나고 태어 났을 때 화학적 성분을 특성화 할 수 있는지 결정할 수 있습니다. 우리는 이것을 형성하는 동안 움직일 수 있기 때문에이 행성들의 출생 위치를 추적하는데 이것을 사용할 수 있습니다." National Radio Astronomy Observatory는 Associated Universities, Inc.의 협력 계약에 따라 운영되는 National Science Foundation의 시설입니다. 스토리 소스 : 국립 전파 천문대에서 제공하는 자료 . 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다.
저널 참조 : Richard Teague, Jaehan Bae & Edwin A. Bergin. 자오선은 어린 별 주위의 디스크에 흐릅니다 . 자연 , 2019 DOI : 10.1038 / s41586-019-1642-0
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191016131212.htm
.발견은 정신 분열증 바이오 마커로 이어지고 원인과 치료에 대한 새로운 통찰력
TOPICS : 바이오 마커유전학헤어정신 건강신경 생물학RIKEN정신 분열증 작성자 RIKEN 2019 년 10 월 28 일 정신 분열증 바이오 마커 사람의 모발 MPST 유전자 발현 (황화수소 생성으로 이어짐)은 정신 분열증 환자의 영향을받지 않은 사람들보다 사후 뇌에서 더 높았습니다. 이들 뇌의 MPST 단백질 수준은 또한 전세 증상의 심각성과 관련이있다. 크레딧 : RIKEN
일본의 RIKEN 뇌 과학 센터의 연구자들은 모델 마우스, 사후 인간 뇌 및 정신 분열증 환자와 함께 정신 분열증의 하위 유형이 뇌의 비정상적인 높은 수준의 황화수소와 관련이 있음을 발견했습니다. 실험 결과,이 이상 은 생애 동안 지속되는 발달 동안 DNA 변형 반응 에서 비롯된 것으로 나타났습니다 . 약물 요법에 대한 연구를위한 새로운 방향을 제공하는 것 외에도, 정상 수준의 황화수소 생성 효소보다 높은 수준의 정신 분열증에 대한 바이오 마커 역할을 할 수 있습니다. 신뢰할 수 있고 객관적인 마커를 찾을 수 있으면 사고 장애 진단이 더 쉽습니다. 정신 분열증의 경우, 우리는 30 년 이상 비정상적인 놀람 반응과 관련이 있음을 알고 있습니다. 일반적으로 프리 펄스라고 불리는 작은 버스트가 조금 일찍 나오면 노이즈 버스트로 크게 놀라지 않습니다. 이 현상은 초기 펄스가 깜짝 놀람을 억제하기 때문에 프리 펄스 억제 (PPI)라고합니다. 정신 분열병 환자의 경우 PPI가 낮아져서, 예후 반응만큼 예리한 반응이 약화되지 않습니다. PPI 검사는 좋은 행동 지표이며 정신 분열증의 원인이되는 생물학을 직접 이해하는 데 도움이되지는 않지만 현재 발견을 이끌어 낸 출발점이었습니다. RIKEN CBS의 연구자들은 먼저 PPI가 매우 낮거나 매우 높은 마우스 균주간에 단백질 발현의 차이를 찾아 보았습니다. 결국, 그들은 Mpst 효소가 PPI가 높은 균주보다 PPI가 낮은 마우스 균주의 뇌에서 훨씬 더 많이 발현된다는 것을 발견했다. 이 효소는 황화수소 생성에 도움이된다는 사실을 알고 황화수소 수치를 측정하여 저 PPI 마우스에서 더 높은 것으로 나타났습니다. Toshikawa Takeo는“아무도 황화수소와 정신 분열증 사이의 인과 관계에 대해 생각한 적이 없다. "우리가 이것을 발견 한 후, 우리는 그것이 어떻게 발생하는지, 그리고 정신 분열증이있는 사람들에게 생쥐에서 이러한 발견이 사실인지 알아 내야했습니다." 첫째, Mpst가 범인임을 확인하기 위해 연구진은 낮은 PPI 마우스의 Mpst 녹아웃 버전을 만들었고 그들의 PPI가 일반적인 낮은 PPI 마우스보다 높은 것으로 나타났습니다. 따라서, Mpst의 양을 감소 시키면 마우스가보다 정상이되는 데 도움이되었다. 다음으로 그들은 정신 분열증 환자의 영향을받지 않은 사람들보다 사후 뇌에서 MPST 유전자 발현이 실제로 더 높다는 것을 발견했다. 이들 뇌의 MPST 단백질 수준은 또한 전세 증상의 심각성과 관련이있다. 이제이 팀은 정신 분열증의 바이오 마커로서 MPST 발현을 볼 수있는 충분한 정보를 가졌습니다. 그들은 정신 분열증이있는 150 명 이상의 사람들로부터 모낭을 검사 한 결과 정신 분열증이없는 사람보다 MPST mRNA의 발현이 훨씬 더 높다는 것을 발견했습니다. 황화물 스트레스가 정신 분열증의 모든 사례를 설명하지는 않음을 나타내는 결과가 완벽하지는 않았지만 머리카락의 MPST 수준은 다른 증상이 나타나기 전에 정신 분열증에 대한 좋은 바이오 마커가 될 수 있습니다. 정신 분열증이 발생하는지 여부는 유전학과 환경과 관련이 있습니다. 마우스 및 사후 뇌에서의 시험은 높은 MPST 수준이 영구적으로 변경된 유전자 발현을 초래하는 DNA의 변화와 관련이 있음을 나타냈다. 따라서 다음 단계는 팀이 MPST 생산을 영구적으로 증가시킬 수있는 환경 요인을 검색하는 것이 었습니다. 황화수소는 실제로 염증성 스트레스로부터 보호 할 수 있기 때문에 초기 개발 과정에서 염증성 스트레스가 근본 원인 일 수 있다고 가정했다. Yoshikawa는“우리는 뇌 발달 중 산화 스트레스와 신경 염증을 보상하는 황화수소 생산을 포함한 항산화 마커가 정신 분열증 환자의 뇌에서 MPST 수치와 관련이 있음을 발견했습니다. 그는 과량의 황화수소 생산이 시작되면 DNA에 영구적 인 후성 유전 학적 변화로 인해 일생 동안 지속되어 정신 분열증을 유발하는“황화물 스트레스”를 유발한다고 제안했다. 정신 분열증에 대한 현재의 치료는 뇌의 도파민 및 세로토닌 시스템에 중점을 둡니다. 요시카와는 이러한 약물들이 효과가 적고 부작용이 있기 때문에 제약 회사들이 신약 개발을 포기했다고 말했다. "신약 개발에 새로운 패러다임이 필요하다"고 설명했다. “현재 정신 분열증 환자의 약 30 %는 도파민 D2- 수용체 길항제 요법에 내성이 있습니다. 우리의 결과는 약물 설계를위한 새로운 원칙 또는 패러다임을 제공하며, 현재 황화수소 합성 억제가 정신 분열증 마우스 모델에서 증상을 완화시킬 수 있는지 여부를 테스트하고 있습니다.”
### 이 연구는 2019 년 10 월 28 일자 EMBO Molecular Medicine 저널 에 발표 되었습니다 . 참고 : 마사유키 이데, 테츠오 오니시, 마나부 토요시마, 샤비시 발란, 모토코 마에 카와, 시마모토 미츠 야마, 요시미 이와 야마, 히사코 오바, 아키코 와타나베, 타카시 유카 키무라, 야스코 히사 노, 무라타 유이, 토모노리하라, 모모카와, 겐지 하시모토, 야요이 노자 키, 토모코 도요타, 유나 와다, 타나카 요 다카, 타다 후미 카토, 아키노리 니시, 후지사와 시게 요시, 오카노 히데 카와, 히나 카와 마사 나리 2019 년 10 월 28 일, EMBO Molecular Medicine . DOI : 10.15252 / emmm.201910695
.과학자들은 정신 분열증의 기초가되는 세포 유형을 식별합니다
TOPICS : 세포 생물학질병역학유전학건강Karolinska Institute정신 분열증 작성자 : KAROLINSKA INSTITUTE, PETER ANDRÉASSON 2018 년 5 월 21 일 정신 분열증의 기초가되는 세포 유형
단일 세포 전 사체 서열 분석 데이터로부터 계산 된 특이성 메트릭은 뇌 세포 유형에서 정신 분열증 -SNP 유전성의 증가 된 부담을 테스트하기 위해 사용될 수있다. a , 뇌 조직으로부터 snRNA-seq 또는 scRNA-seq에 적용되는 수준 2 세포-유형 범주 및 세포 수의 비교. 자두 색 원은 마우스 연구이고 파란색 원은 인간 연구입니다. 다른 조직의 수는 원의 크기에 반영됩니다 ( 인용에 대한 보충 표 2 참조 ). 앨런 뇌 과학 연구소 AIBS; KI, 카롤린스카 인스티튜트 b , 특이성 히스토그램 메트릭 ( S MSN, KI) KI 수퍼 세트 레벨 1의 MSN의 경우. 색이있는 영역은 십 분위수를 나타냅니다 (갈색 영역에는 MSN에 가장 특정한 유전자가 포함되어 있음). 도파민 수용체 D2 ( Drd2 , S MSN, KI, Drd2 = 0.17)에 대한 특이성 값 은 화살표로 표시된다. c , KI 데이터 세트에서 샘플링 된 뇌 영역을 청색으로 강조한 도식. d , 알려진 세포 유형 마커의 범위에 대한 KI 레벨 1 데이터 세트의 특이성 값. 배아, 배아; Hypoth., 시상 하부. e , MSN에 대한 각 특이성 십분 위에서 정신 분열증 -SNP 유전성의 강화 (LDSC를 사용하여 계산). 점의 색은 b 에서 특이성 행렬의 영역에 해당합니다. . 하늘색 점 ( "X"로 표시)은 MGI 어노테이션이없는 유전자가 아닌 명명 된 사본에 매핑되거나 1 : 1 마우스 : 인간 오르 소 로그가없는 유전자에 매핑되는 모든 SNP를 나타냅니다. 진한 파란색 점 ( "N"으로 표시)은 MSN에서 표현되지 않은 유전자에 매핑되는 모든 SNP를 나타냅니다. 파란색 선은 농축 값에 맞는 선형 회귀 기울기를 나타냅니다. f , MSN에 대한 각각의 특이성 십분 위에서 높이 SNP 유전성 강화. e 와 같은 색상 . 에서 E 와 F , 오차 막대는 95 % 신뢰 구간을 나타냅니다. Nature Genetics (2018) doi : 10.1038 / s41588-018-0129-5 스웨덴의 Karolinska Institutet와 미국 노스 캐롤라이나 대학의 과학자들은 Nature Genetics에 발표 된 새로운 연구에서 정신 분열증의 기초가되는 세포 유형을 확인했습니다. 이번 발견은 상태를 목표로하는 새로운 요법 개발을위한 로드맵을 제공합니다. 정신 분열증은 종종 엄청난 인간의 고통을 일으키는 파괴적인 장애입니다. 유전자 연구는 수백 개의 유전자를 정신 분열증과 연관 시켰으며, 각각은 질병 발병 위험에 작은 부분을 기여합니다. 확인 된 유전자가 풍부하여 실험 설계가 어려워졌습니다. 과학자들은 유전자를 연결하는 것이 무엇인지, 그리고이 유전자가 뇌 전체에 더 많은 영향을 미치는지 또는 특정 구성 요소에 더 많은 영향을 미치는지 이해하려고 애 쓰고 있습니다. 뇌의 다른 세포 유형에 사용 된 모든 유전자의 새로운지도를 정신 분열증과 관련된 유전자의 상세한 목록과 결합함으로써, 본 연구의 과학자들은 장애의 기초가되는 세포의 유형을 확인할 수있었습니다. 유전학은 특정 세포 유형이 다른 유형보다 훨씬 더 연루되어 있음을 지적합니다. 한 가지 발견은이 장애에 기여하는 몇 가지 주요 세포 유형이있는 것으로 보 였는데, 각각이 뇌의 별개의 영역에서 발생합니다. “이것은 우리가 질병의 생물학을 이해하기 위해 대규모 유전자 연구를 사용하는 방법의 전환을 의미합니다. 이번 연구 결과를 통해 우리는 과학계에 최대한의 효과를 줄 수있는 노력에 집중할 수있는 기회를 제공하고 있습니다.”라고 Karolinska Institutet의 의료 생화학 및 생물 물리학과 연구 그룹 리더 인 Jens Hjerling-Leffler는 말합니다. 주요 저자. 이번 발견은 새로운 치료법 개발을위한 로드맵을 제공합니다. “한가지 질문은이 뇌 세포 유형이 정신 분열증의 임상 적 특징과 관련이 있는지 여부입니다. 예를 들어, 한 세포 유형에서 더 큰 기능 장애는 치료 반응을 덜 가능하게 만들 수 있습니다. 다른 세포 유형에서 기능 장애는 장기적인인지 효과의 가능성을 증가시킬 수 있습니다. 이는 관련된 각 세포 유형에 대해 별도의 약물이 필요할 수 있기 때문에 새로운 치료법 개발에 중요한 영향을 미치게 될 것입니다. 노스 캐롤라이나 대학교의 유전과 정신과. 두 개의 개별 과학 분야에서 빠른 발전의 결과로; 인간 유전학과 단세포 전 사체는 최근에야 이런 식으로 질병을 연구하는 것이 가능해졌습니다. 앞으로 몇 년 동안 연구자들은이 접근법이 자폐증, 주요 우울증 및 섭식 장애와 같은 다른 복잡한 장애에 대한 생물학적 이해에 획기적인 발전을 가져올 것이라고 제안합니다. “병에 어떤 세포 유형이 영향을 미치는지 이해하는 것은 치료를 개선하기 위해 새로운 의약품을 개발하는 데 매우 중요합니다. 우리가 장애의 원인을 모르는 경우 치료 방법을 연구 할 수 없습니다.
간행물 : Nathan G. Skene 외, "정신 분열병의 기초가되는 뇌 세포 유형의 유전자 확인", Nature Genetics (2018) doi : 10.1038 / s41588-018-0129-5
https://scitechdaily.com/scientists-identify-cell-types-underlying-schizophrenia/
.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 https://phys.org/news/2019-09-programmable-swarmbots-flexible-biological-tools.html https://phys.org/news/2019-10-hard-ceramic-tough-steel-newly.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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