혼돈에서 나오는 우주 질서 : 은하수의 분수와 회전 목마 공개
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.혼돈에서 나오는 우주 질서 : 은하수의 분수와 회전 목마 공개
TOPICS : 천문학천체 물리학갤럭시 진화왕실 천문 학회 으로 왕립 천문 학회 2019년 11월 7일 TNG50 시뮬레이션에서 나선 은하의 별에서 방출되는 광학 광 TNG50 시뮬레이션에서 나선 은하의 별들에 의해 방출 된 광학 광의 이미지. 크레딧 : D. Nelson (MPA) 및 IllustrisTNG 팀
독일과 미국의 과학자들은 은하의 진화에 대한 새롭게 완성 된 최첨단 시뮬레이션의 결과를 발표했습니다. TNG50은 아직까지 가장 세부적인 대규모 우주 시뮬레이션입니다. 연구자들은 은하가 어떻게 형성되는지, 그리고 빅뱅 (Big Bang) 직후부터 어떻게 진화했는지를 연구 할 수있게한다 . 처음으로, 은하 주위의 우주 가스 흐름이 은하의 구조를 결정하고 그 반대의 경우도 마찬가지임을 밝혀냈다. 연구진 은 Royal Astronomical Society의 Monthly Monthly Notices 에 2 개의 논문으로 결과를 발표했다 . 우주 시뮬레이션을 실행하는 천문학 자들은 근본적인 절충점에 직면 해 있습니다. 유한 컴퓨팅 성능으로 인해 지금까지 일반적인 시뮬레이션은 매우 상세했거나 대량의 가상 공간에 걸렸지 만 지금까지 두 가지를 모두 수행 할 수 없었습니다. 제한된 부피의 세부 시뮬레이션은 몇 개의 은하를 모델링 할 수 있으므로 통계적 추론이 어려워집니다. 결국 대량 시뮬레이션에는 일반적으로 자체 우주에서 관찰되는 많은 소규모 속성을 재현하는 데 필요한 세부 정보가 부족하여 예측력이 감소합니다.
https://youtu.be/rK7bj10FLvQ
TNG50 우주 시뮬레이션에서 초기 우주 신기원부터 현재까지의 시간에 걸친 하나의 거대한 은하의 형성. 메인 패널은 우주 가스의 밀도를 보여줍니다 (흰색이 높고 검은 색이 낮음). 삽입물은 대규모 암흑 물질과 가스 (왼쪽 아래), 소규모 별과 기체 분포 (오른쪽 아래)를 보여줍니다. 이 TNG50 은하는 영화가 현재 시대에 도달 할 때 질량과 모양이 안드로메다 (M31)와 유사합니다. 그것의 조상은 수십억 년의 우주 진화 후 난류 가스 저장소에서 빠른 별 형성을 경험한다. 주요 합병이없는 다소 조용한 후기 조립 역사를 통해 은하계는 초신성 폭발로 인한 가스 유출과 주변으로부터의 가스 축적의 균형 균형으로 이완 할 수 있습니다. 크레딧 : D. Nelson (MPA) 및 IllustrisTNG 팀
방금 발표 된 TNG50 시뮬레이션은 이러한 절충을 피하기 위해 관리합니다. 처음으로, 그것은 대규모 우주 론적 시뮬레이션 (상자에있는 우주)의 아이디어와“확대”시뮬레이션의 계산 해상도를 이전에 개별 은하의 연구에서만 가능했던 세부 수준으로 결합합니다. TNG50은 2 억 3 천만 광년 이상의 공간에서 시뮬레이트 된 공간 큐브에서 백만 배 작은 규모로 발생하는 물리적 현상을 분별하여 138 억 년의 우주 역사에서 수천 개의 은하의 동시 진화를 추적 할 수 있습니다. 어두운 (보이지 않는) 물질, 별, 우주 가스, 자기장 및 초 거대한 블랙홀을 나타내는 200 억 개가 넘는 입자가 있습니다. 계산 자체는 슈투트가르트의 Hazel Hen 슈퍼 컴퓨터에서 1 년 이상 연중 무휴 24 시간 작동하는 16,000 개의 코어를 필요로했습니다. 이는 단일 프로세서에서 15 만 년에 해당하는 것으로, 현재까지 가장 까다로운 천체 물리학 적 계산 중 하나입니다.
TNG50 시뮬레이션에서 16 개의 은하계 별이 방출 한 광학 광의 이미지 TNG50 시뮬레이션에서 16 개의 은하계 별들이 방출 한 광학 광의 이미지. 각 은하는 정면 또는 상단 (상단 하위 패널)에서, 가장자리 또는 측면 (하단 하위 패널)에서 볼 수 있습니다. 크레딧 : D. Nelson (MPA) 및 IllustrisTNG 팀
TNG50의 첫 과학 결과는 Annalisa Pillepich 박사 (하이델베르크 맥스 플랑크 연구소)와 딜런 넬슨 박사 (맥스 플랑크 천체 물리학 연구소, Garching)가 이끄는 팀에 의해 발표되었으며 예상치 못한 물리적 현상을 드러냈다. Nelson에 따르면 :“이러한 종류의 수치 실험은 입력 한 것보다 더 많이 나올 때 특히 성공적입니다. 시뮬레이션에서 시뮬레이션 코드에 명시 적으로 프로그래밍되지 않은 현상이 나타납니다. 이러한 현상은 우리 모델 우주의 기본 물리적 성분의 복잡한 상호 작용에서 자연스럽게 나타납니다.” TNG50에는 이러한 종류의 긴급한 동작의 두 가지 두드러진 예가 있습니다. 첫 번째 문제 우리 자신과 같은 "디스크"은하의 형성 은하수 . 우주 구조물의 진화를 되풀이하기 위해 시뮬레이션을 타임머신으로 사용함으로써, 연구원들은 잘 정돈되고 빠르게 회전하는 디스크 은하 (가까운 우주에서 흔히 볼 수있는)가 혼란스럽고, 무질서하며, 격렬한 가스 구름에서 어떻게 나타나는지 보았습니다. 초기 시대.
TNG50 시뮬레이션을 통해 은하계 가스의 진화TNG50 시뮬레이션에서 은하 주위의 가스가 수억 년 동안 (위에서 아래로) 진화했으며, 중심에는 활동적인 거대한 블랙홀이 있습니다. 이 은하의 중심에있는 블랙홀은 주변에서 가스를 소비하고 있으며 그렇게함으로써 많은 양의 에너지가 생성되고 있습니다. 이 에너지의 방출은 빠르게 그들이 시작보다 더 큰 수천 번이 될 떨어진 은하에서 확장하여 크기가 증가 초고속 바람을 생성합니다. 이러한 블랙홀 구동 유출 물은 초당 수만 킬로미터의 속도를 달성하고 수백만도를 초과하는 온도를 가지며 산소, 탄소 및 철과 같은 다량의 무거운 원소를 운반합니다. 네 개의 열은 왼쪽에서 오른쪽으로, 은하 주위의 진화 속도, 온도, 밀도 및 무거운 원소 함량을 보여줍니다. 은하 자체는 각 이미지의 가장 중앙에 작은 수직 슬래브로 보이는 별 형성 가스의 차갑고 (파란색, 두 번째 열) 조밀 한 (노란색, 세 번째 열) 디스크입니다. 크레딧 : D. Nelson (MPA) 및 IllustrisTNG 팀
가스가 안정됨에 따라 신생아 별은 일반적으로 점점 더 많은 원형 궤도에서 발견되며 결국 은하 회전 목마와 같은 큰 나선 은하를 형성합니다. Annalisa Pillepich는 다음과 같이 설명합니다.“실제로 TNG50은 얇은 디스크를 가진 우리 은하계가 은하계의 최고점에 있음을 보여줍니다. 지난 100 억 년 동안 적어도 새로운 별을 형성하고있는 은하들은 점점 더 많아지고 있습니다. 디스크와 비슷하고 혼란스러운 내부 동작이 상당히 줄었습니다. 수십억 년 된 우주는 훨씬 더 지저분 해졌습니다!” 이 은하들이 평평 해지면서 연구원들은 은하에서 흘러 나오는 가스의 고속 유출과 바람과 관련된 또 다른 출현 현상을 발견했습니다. 이것은 거대한 별 (초신성)의 폭발과 은하의 중심에있는 초 거대 블랙홀의 활동의 결과로 시작되었습니다. 은하계 가스 유출도 처음에는 혼란스럽고 모든 방향으로 흐르지 만 시간이 지남에 따라 저항이 가장 적은 경로를 따라 더 집중되기 시작합니다. 우주 후반에 은하에서 흘러 나오는 흐름은 두 개의 원뿔 형태를 취하며 반대 방향으로 튀어 나옵니다. 두 개의 아이스크림 콘은 끝에서 끝까지 위치하며 은하가 중앙에 소용돌이 치는 것처럼 말입니다. 이러한 물질의 흐름은 은하의 후광의 중력 우물을 보이지 않는 또는 어두운 물질로 남기려고 할 때 느려지고 결국 실속하여 넘어져서 은하의 재순환 된 가스 분수를 형성합니다. 이 과정은 은하의 중심에서 외곽으로 가스를 재분배하여 은하 자체를 얇은 원반으로 변환하는 것을 더욱 가속화합니다. 은하 구조는 은하수를 형성하고 그 반대도 마찬가지입니다. TNG50을 생성하는 과학자 팀 ( MIT , Harvard University, MIT의 Garching and Heidelberg에있는 Max-Planck-Institutes 및 CCA (Center for Computational Astrophysics))은 결국 모든 시뮬레이션 데이터를 천문학 커뮤니티에 공개 할 것입니다. 대중에게. 이를 통해 전 세계의 천문학 자들이 TNG50 우주에서 자신의 발견을 할 수있을 것입니다. 그리고 아마도 혼돈에서 나오는 질서있는 우주 현상의 추가 예를 찾을 수있을 것입니다.
https://scitechdaily.com/cosmic-order-emerging-from-chaos-galactic-fountains-and-carousels-unveiled/
의견1.아무리 복잡한 카오스현상이라해도 단위는 미립자처럼 단순하다. 문제는 이 단순한 것이 집합체를 이루면 플라즈마, 기체상태로 시작되어 점차 원형 1234 을 이룰 것이고 패턴이 있으면 더 수월하게 확장돼 나간다,
.MIT 장치는 전기 나 움직이는 부품없이 냉각 – 심지어 태양 아래에서도
주제 : DOEGreen EnergyMIT인기 작성자 : MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY, DAVID CHANDLER 2019 년 11 월 3 일 MIT 로고 에어로젤 냉각 왼쪽 사진에서 새로운 단열재의 디스크는 가시 광선을 차단하고 반사하여 그 아래에 MIT 로고가 숨겨져 있습니다. 그러나 적외선에서, 오른쪽에서, 재료는 투명하고 로고가 보입니다. 크레딧 : 이미지 제공 : 연구원
패시브 장치는 들어오는 햇빛을 차단하지만 열을 방출시키는 재료 층에 의존합니다. 맑은 날에는 햇볕이 쬐는 햇빛 아래에서 화씨 23도 (섭씨 13도) 이상으로 시원한 물건을 사용하지 않고 외부에 앉아있을 수있는 장치를 상상해보십시오. 그것은 거의 마술처럼 들리지만 MIT 와 칠레의 연구원들이 디자인 한 새로운 시스템 이 정확히 그렇게 할 수 있습니다. 움직이는 부품이없는이 장치는 복사 냉각이라는 프로세스로 작동합니다. 들어오는 햇빛을 차단하여 열을 피하고 동시에 하늘과 공간으로 곧장 통과하여 주변 공기 온도 이하로 장치를 냉각시키는 적외선 (기본적으로 열)을 효율적으로 방출합니다. 이 단순하고 저렴한 시스템의 기능의 핵심은 에어로겔이라는 폴리에틸렌 폼으로 만들어진 특수한 종류의 단열재입니다. 마시멜로처럼 보이고 느껴지는이 가벼운 소재는 햇빛의 가시 광선을 차단하고 반사하여 광선을 통과하지 않도록합니다. 그러나 열을 전달하는 적외선에 매우 투명하여 자유롭게 바깥쪽으로 통과 할 수 있습니다. 이 새로운 시스템은 2019 년 10 월 30 일 사이언스 어드밴스 (Science Advances ) 저널에 발행 된 논문 , MIT 대학원생 Arny Leroy, 기계 공학 및 부장 Evelyn Wang 교수, 그리고 MIT와 Pontifical Catholic University 칠레. 예를 들어, 이러한 시스템은 야채와 과일이 훼손되는 것을 막기위한 수단으로 사용될 수 있으며, 냉동을위한 안정적인 전력을 이용할 수없는 원격지에서 농산물이 신선하게 유지 될 수있는 시간을 두 배로 늘릴 수 있다고 Leroy는 설명합니다. 열 이득 최소화 복사 냉각은 단순히 가장 뜨거운 물체가 냉각하는 데 사용하는 주요 과정입니다. 공기는 적외선에 매우 투명하기 때문에 물체에서 열 에너지를 우주로 곧장 전달하는 중역 적외선을 방출합니다. 이 새로운 장치는 1 년 전 Wang과 다른 사람들이 시연 한 개념을 기반으로하며, 이는 복사 냉각을 사용하지만 좁은 금속 스트립 인 물리적 장벽을 사용하여 직사광선을 피하여 장치가 가열되지 않도록합니다. 이 장치는 효과가 있었지만 높은 효율의 절연 층으로 인해 새로운 시스템이 달성하는 냉각 전력량의 절반 미만을 제공했습니다. 복사 냉각 장치 현장 테스트
현장 시험에서, 복사 냉각 장치의 성능은 단열재가있는 곳 (왼쪽)과없는 곳 (오른쪽)에서 햇빛이 비치는 곳에서 측정되었습니다. 크레딧 : 이미지 제공 : 연구원
Leroy는“큰 문제는 단열이었습니다. 초기 장치가 더 깊은 냉각을 달성하지 못하게하는 가장 큰 열 입력은 주변 공기의 열에 의한 것입니다. "어떻게 표면을 식히면서 발산되도록합니까?" 문제는 거의 모든 단열재가 적외선을 차단하는 데 매우 뛰어나 복사 냉각 효과를 방해한다는 것입니다. 게일이 켄달 (Gail E. Kendall) 기계 공학 교수 인 왕은 열 손실을 최소화하는 방법에 대한 많은 연구가 있었다고 말했다. 그러나 이것은 열 이득을 최소화하는 방법에 대한 관심이 훨씬 적은 다른 문제입니다. "매우 어려운 문제입니다"라고 그녀는 말합니다. 이 에어로겔의 성공 비결은 들어오는 햇빛의 90 % 이상을 차단하여 아래 표면을 가열로부터 보호하지만 적외선에 매우 투명하여 열의 약 80 %가 자유롭게 바깥쪽으로 통과 할 수 있다는 것입니다. 해결책은 새로운 종류의 에어로겔의 개발을 통해 이루어졌습니다. 에어로겔은 대부분의 공기로 구성되고 매우 우수한 단열성을 제공하는 가벼운 재료로, 일부 재료의 미세한 거품과 같은 형태로 구성됩니다. 팀의 새로운 통찰력은 많은 비닐 봉투에 사용되는 폴리에틸렌으로 에어로젤을 만드는 것이었다. 결과는 부드럽고 가볍고 부드러운 흰색 소재로 무게가 물의 1/50에 불과합니다. 성공의 열쇠는 들어오는 햇빛의 90 % 이상을 차단하여 아래 표면을 가열로부터 보호하는 반면 적외선에 매우 투명하여 약 80 %의 열선이 자유롭게 바깥쪽으로 통과 할 수 있다는 것입니다. Leroy는“이 자료를 보았을 때 매우 기뻤습니다. 그 결과, 절연 층 아래에 놓인 금속 또는 세라믹과 같은 재료로 만들어진 판을 극도로 냉각시킬 수 있는데,이를 에미 터라고합니다. 그 플레이트는 그에 연결된 용기를 냉각 시키거나, 코일을 통과하는 액체를 냉각 시켜서 생산물 또는 공기 또는 물을 냉각시킬 수있다. 장치를 테스트하기 그들의 효과에 대한 예측을 테스트하기 위해이 팀은 칠레의 협력자들과 함께 칠레의 아타 카마 사막에 개념 증명 장치를 설치했습니다. 그 중 일부는 지구상에서 가장 건조한 땅입니다. 그들은 거의 강우량이 없지만 적도 바로 위에 있으며 햇빛을 받아 장치를 실제 테스트에 사용할 수 있습니다. 이 장치는 태양 정오에 완전한 햇빛 아래에서 섭씨 13 도의 냉각을 달성했습니다. 매사추세츠 주 캠브리지에있는 MIT 캠퍼스에서 비슷한 테스트가 10도 미만의 냉각을 달성했습니다. 아타 카마 사막 에어로젤 냉각 필드 테스트
이 팀은 칠레의 연구원들과 협력하여 아타 카마 사막 도시 산 페드로와 매사추세츠 주 캠브리지에서 현장 테스트를 수행했습니다. 크레딧 : 이미지 제공 : 연구원
연구진은 먼 곳에서 농산물을 보존하는 데있어 상당한 차이를 만들기에 충분한 냉각 효과가 있다고 말했다. 또한 전기 냉장을위한 초기 냉각 단계를 제공하여 전력 소비가 적을수록 시스템 효율을 높일 수 있도록 시스템의 부하를 최소화 할 수 있습니다. 이론적으로 이러한 장치는 최대 50 C의 온도 감소를 달성 할 수 있다고 시스템은 시스템을 추가로 최적화하는 방법을 계속 연구하여 공조 시스템 구축과 같은 다른 냉각 응용 분야로 확장 할 수 있도록 노력하고 있습니다 모든 전원이 필요합니다. 복사 냉각은 기존의 일부 공조 시스템과 이미 통합되어 효율성이 향상되었습니다. 그러나 이미 절연에 진공 시스템을 사용하는 시스템 이외의 다른 수동, 복사 시스템보다 직사광선 아래에서 더 많은 양의 냉각을 달성했습니다. 이는 매우 효과적이지만 무겁고 고가이며 깨지기 쉽습니다. 전기 냉장을위한 초기 냉각 단계를 제공하는 데 사용될 수 있으므로 시스템의 부하를 최소화하여 적은 전력으로 더 효율적으로 작동 할 수 있습니다. 이 접근 방식은 다른 종류의 냉각 시스템에 추가 비용이 들지 않아 기존 시스템을 보완하기 위해 추가 냉각 기능을 제공합니다. Leroy는“어떤 시스템을 사용하든 에어로젤을 장착하면 성능이 훨씬 향상됩니다.”라고 말합니다. Purdue University의 전기 및 컴퓨터 공학 부교수 인 Peter Bermel은 다음과 같이 말합니다. 실험.” 그는“이 방법을 성능 (예 : 온도 변화), 비용 및 단위 면적당 중량 측면에서 폴리에틸렌 필름 및 각도 선택 차단과 같은 일부 대안과 정량적으로 비교하고 대조하는 것이 도움이 될 수 있습니다. … 비교를 수행하고 비용 / 혜택 트레이드 오프가 이러한 에어로겔을 크게 선호한다면 실질적인 이점이 상당 할 수 있습니다.”
### 참조 : A. Leroy, B. Bhatia, CC Kelsall, A. Castillejo-Cuberos, M. Di Capua H., L. Zhao, L.의“광학적 선택 및 단열 폴리에틸렌 에어로겔에 의해 가능한 고성능 잠열 복사 냉각”. Zhang, AM Guzman 및 EN Wang, 2019 년 10 월 30 일, Science Advances . DOI : 10.1126 / sciadv.aat9480 이 작업은 MIT 국제 과학 기술 이니셔티브 (MISTI) 칠레 글로벌 시드 펀드 보조금과 S3TEC (Solid State Solar Thermal Energy Conversion Center)를 통해 미국 에너지 부에 의해 부분적으로 지원되었습니다.
.연구자들은 세포가 미래를 알고 과거를 잊는 방법을 발견
에 의해 코펜하겐의 대학 분화를 시작하는 배아 줄기 세포. 크레딧 : University of Copenhagen, 2019 년 11 월 7 일
줄기 세포는 모두 신체의 특정 세포로 발전 할 가능성을 공유합니다. 따라서 많은 연구자들은 세포의 발달 운명을 결정하는 요인과 세포가 언제 어떤 세포로 발달 할 가능성을 상실하는지에 대한 근본적인 질문에 답하려고 노력하고 있습니다. 코펜하겐 대학교 (University of Copenhagen)의 줄기 세포 생물학 (DanStem)을위한 Novo Nordisk Foundation Center의 연구자들은 줄기 세포가 어떻게 이러한 잠재력을 잃을 수 있는지를 발견하여 "과거를 잊었다"고 말할 수 있습니다. 전사 인자 라 불리는 단백질 은 과학자들이 생각한 것과 다른 역할을 한다는 것이 밝혀졌습니다 . 30 년 동안 교리는 전사 인자가 유전자 발현의 엔진이며, 유전자 를 켜고 끄는 방식으로 이러한 변화를 촉발시켰다 . 그러나 Nature에 발표 된 새로운 연구 결과는 상당히 다른 것을 보여줍니다. "우리는 이전에 전사 인자가 유전자가 발현되고 그에 상응하는 단백질로 번역되는지 여부를 결정하는 과정을 추진한다고 생각했다. 우리의 새로운 결과는 전사 인자가 세포의 기억과 더 유사 할 수 있음을 보여준다. 전사 인자는 유전자에 연결되면 유전자를 읽을 수 있지만 세포가 수신 한 외부 신호는 유전자가 켜져 있는지 꺼져 있는지를 판단하는 것으로 보입니다 전사 요소가 사라지면 세포는 더 이상 코펜하겐 대학교 DanStem의 교수 겸 그룹 책임자 Josh Brickman은 다음과 같이 설명합니다. 세포가 한 상태에서 다른 상태로 천천히 발달하는 문제는 다세포 유기체의 세포 행동을 이해하는 데 중요합니다. 줄기 세포 연구자들은이 생명체를 고려하는데, 이는 인체의 가장 기본적인 세포를 예를 들어 손상된 조직을 재생하는 데 사용할 수있는 다양한 특정 유형의 세포로 개발하는 기술을 지속적으로 개선하려는 이유입니다. 그러나 지금까지 접시의 모든 세포를 동시에 같은 일을하는 것은 매우 어렵 기 때문에 세포를 동일하게 전환하는데 필요한 신호를 조사하는 것은 극히 어렵다. 단백질 중심의 관점 연구자들은 신호 전달에 대한 세포의 반응을 모방하기 위해 줄기 세포 모델을 개발했으며이를 이용해 줄기 세포의 신호에 대한 반응으로 켜고 끄는 유전자와 관련된 사건의 순서를 정확하게 결정했다. 연구자들은 유전자가 어떻게 켜지고 꺼지고 어떤 상황에서 세포가 특정 방향으로 발달 할 수 있는지를 설명 할 수 있었지만 시작점으로 돌아 가기로 선택했다. 이 연구의 일부는 Novo Nordisk Foundation 단백질 연구 센터의 Jesper Olsen 그룹과의 중요한 협력을 통해 이용 가능한 고급 질량 분석법을 사용하여 인산화에 의해 세포의 단백질이 어떻게 수정되는지 측정하는 것이 포함되었습니다. 조쉬 브릭 맨은“CPR에서 Olsen 그룹과 힘을 결합함으로써 세포의 개별 단백질이 외부의 신호에 반응하는 방식에 대한 고유 한 심층 설명을 제공 할 수있게되었다. 오래된 과학적 질문에 대한 새로운 답변 이 결과는 놀랍습니다. 비록 세포 전사 과정의 순서가이 연구에서와 같이 정확하게 정확하게 측정 될 수 없었지만, 교리는 전사 인자가 개별 유전자의 전사를 개시하는데 필수적인 온-오프 스위치를 포함한다는 것이었다. 이것은 배아 줄기 세포와 다른 세포 유형에는 해당되지 않습니다. "전사 인자는 여전히 핵심 신호이지만, 이전에 생각한대로 프로세스를 추진하지는 않습니다. 일단 그곳에 도착하면 유전자를 읽을 수 있으며 유전자를 읽은 후에도 한동안 그대로 유지됩니다. 비행기가 지나갔을 때 하늘에서 보이는 증기 흔적과 비교할 수 있습니다. 그들은 잠시 동안 머물러 있지만 천천히 다시 사라집니다. " DanHtem의 조교수 윌리엄 해밀턴 이 발견은 분자 생물학의 기본 가정을 바꾸는 가장 기본적인 지식입니다. 새로운 결과는 줄기 세포 와 암 생물학 연구자들에게 특히 중요합니다 . 그들은 세포가 어떻게 발달하는지, 발달에 관여하는 경로가 세포가 언제 변하는 지, 그리고 돌아 오지 않는 시점에 어떻게 결정되는지에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. 이 경로는 또한 암에서 자주 돌연변이가 발견되며이 연구의 발견은 악성 발달 연구에 가치가있을 것입니다. "이 프로젝트에서 우리는 섬유 표면 성장 인자 (FGF) 세포 외 신호 규제 키 니 아 제 (ERK) 신호 통로, 세포 표면에 수용 체에서 세포 핵 내부 DNA 신호 경로입니다. 많은 유형의 암에서 조절이 잘되지 않기 때문에 본 연구의 많은 데이터 가 암 세포 에서이 신호 전달 경로를 구체적으로 표적으로하는 새로운 방법을 제시함으로써 암 생물학의 측면에 정보를 제공하는 데 도움이되기를 희망한다 ”고 Josh Brickman은 말했다.
더 탐색 시간이 줄기 세포의 운명에 미치는 영향 추가 정보 : William B. Hamilton 등, Dynamic lineage priming은 ERK, Nature (2019)의 직접 인핸서 조절을 통해 구동됩니다 . DOI : 10.1038 / s41586-019-1732-z
https://phys.org/news/2019-11-cells-future.html
.빛의 속도로 수학
에 의해 AMOLF (왼쪽) 에지 검출 및 공간 미분의 개략도; 726nm의 파장에서 촬영 한 AMOLF 로고의 (오른쪽) 파생 이미지. 크레딧 : AMOLF, 2019 년 11 월 7 일
뉴욕 ARCLF / CUNY (Advanced Science Research Center)의 AMOLF 연구원과 공동 연구자들은 입력 이미지에서 즉시 수학 연산을 수행 할 수있는 나노 구조화 된 표면을 만들었습니다. 이 발견은 기존 이미징 처리 기술의 속도를 높이고 에너지 사용량을 낮출 수 있습니다. 이 작업은 초고속 물체 감지 및 증강 현실 애플리케이션을 가능하게합니다. 연구원들은 오늘 결과를 Nano Letters 저널에 발표했다 . 이미지 처리는 증강 현실, 자율 주행 및보다 일반적인 객체 인식과 같이 빠르게 성장하는 여러 기술의 핵심입니다. 그러나 컴퓨터는 어떻게 물체를 찾고 인식합니까? 초기 단계는 경계가 어디에 있는지 이해하는 것이므로 이미지의 가장자리 감지는 이미지 인식의 시작점이됩니다. 에지 감지는 일반적으로 기본 속도 제한과 높은 에너지 소비를 암시 하는 통합 전자 회로를 사용하여 디지털 방식으로 수행 되거나 부피가 큰 광학을 필요로하는 아날로그 방식으로 수행됩니다. 나노 구조의 메타 서페이스 완전히 새로운 접근 방식 인 AMOLF Ph.D. 학생 Andrea Cordaro와 그의 동료들은 특별한 " metasurface를 만들었습니다.이미지가 메타 서페이스에 투사 될 때 투과 된 빛은 원본의 가장자리를 보여주는 새로운 이미지를 형성합니다. 효과적으로, 메타 서피스는 이미지에 대해 수학적 미분 연산을 수행합니다. 첫 번째 실험에서 AMOLF 로고의 이미지가 메타 서페이스에 투영되었으며, 특별히 설계된 파장 (726nm)에서 가장자리의 선명한 이미지가 관찰되었습니다. 변환은 이미지를 구성하는 각 공간 주파수가 메타 서페이스를 통해 맞춤형 투과 계수를 갖는다는 사실에서 비롯됩니다.이 맞춤형 트랜스미션은 메타 서피스를 통해 전파 될 때 복잡한 광 간섭의 결과입니다.
(왼쪽) Meisje는 de parel을 만났다 (J. Vermeer, 1665 년경, Mauritshuis, 네덜란드 헤이그 컬렉션); (중앙) 크롬 나노 도트 복제물; 공진이없는 조건에서 촬영 한 (오른쪽 상단) 일반 이미지; 공명으로 촬영 한 (오른쪽 아래) 가장자리 이미지. 크레딧 : AMOLF
가장자리 감지 이미지에서 실험적으로 가장자리 검출을 보여주기 위해 연구원 들은 작은 크롬 도트를 투명한 기판에 인쇄함으로써 Meisje met de parel (진주 귀걸이를 가진 소녀, J. Vermeer) 의 미니어처 버전을 만들었습니다 . 공진이없는 조명 (λ = 750 nm)을 사용하여 이미지가 메타 서페이스에 투사되면 원본 이미지가 명확하게 인식됩니다. 반대로 조명의 색상이 올바른 경우 (λ = 726nm) 변환 된 이미지에서 가장자리가 명확하게 해결됩니다. CCD 칩이있는 카메라의 메타 서페이스를 직접 통합합니다. 크레딧 : AMOLF 이 새로운 광학 컴퓨팅 및 이미징 기술은 빛의 속도로 작동하며 수학적 작동 자체는 수동 광학 구성 요소 만 포함하므로 에너지를 소비하지 않습니다. 메타 서피스는 표준 CCD 또는 CMOS 검출기 칩에 직접 배치하여 손쉽게 구현할 수 있으며, 저비용, 저전력 및 작은 크기로 작동하는 하이브리드 광학 및 전자 컴퓨팅의 새로운 기회를 열어줍니다. 더 탐색 인상적인 홀로그래피를 위해 3 차원 통합 메타 서피스가 쌓입니다.
추가 정보 : Andrea Cordaro et al. 수학적 연산을 수행하는 고 굴절률 유전체, 나노 문자 (2019). DOI : 10.1021 / acs.nanolett.9b02477 저널 정보 : Nano Letters AMOLF 제공
https://phys.org/news/2019-11-mathematics.html
.산소가 상승하기 전에 황이 지구를 거주 가능하게 만드는 방법
에 의해 우주 생물학 잡지 유황 화학은 25 억 년 전에 Archean eon에서 초기 혐기성 생활에 필수적이었습니다. 이미지 신용 : 피터 소위 어 / 스미소니언 인스티튜트.2019 년 11 월 7 일
황 동위 원소를 함유하는 분자의 결합과 진동 모드를 매핑하면 대기가 약 25 억 년 전에 산소가되기 전에 지구 대기에서 일어난 화학 반응에 빛을 비추는 데 도움이됩니다. Archean은 40 억 년에서 25 억 년 전까지 지속 된 지질 학적 이온입니다. 그것은 지구상에서 첫 번째 생명체의 출현을 보았지만,이 미생물들은 혐기성이어서 산소를 흡입하지 않았 음을 의미합니다. 실제로이 기간 동안 지구 대기 에는 분자 산소가 포함되어 있지 않았습니다. 대신 대기는 탄소, 특히 황과 같이 풍부했습니다. Archean 지구 대기의 황은 화산 활동에 의해 방출되었으며, 질량 독립 분별 법이라는 과정을 통해 황의 다양한 동위 원소 (동일한 수의 양성자를 포함하지만 다른 수의 중성자를 포함하는 황 원자)는 서로 관련이없는 방식으로 풍부 해졌습니다. 그들의 질량. 이것이 발생한다는 증거는 Archean으로 거슬러 올라가는 표면 퇴적물에서 발견되며, 황화수소 (H 2 S) 및 이산화황 (SO 2 ) 과 같은 분자의 일부로서 미생물이 대사되어 산소를 방출하는 황 황 원소입니다. 지구의 대기를 산소화하는 과정과 시작 과정 – 그레이트 산소 발생 사건이라고합니다. 황은 산소가 풍부한 환경에서 빠르게 산화 된 다음 강수와 바다로 흘러 들어 대기에서 제거되기 때문에 초기 Archean 생활의 황 화학은 단계적으로 사라지고 시간이 지났습니다. 그러나, 질량 독립 분별 과정을 이해함으로써, 사전 산소화 된 지구의 대기와 지구상의 첫 번째 삶의 조건에 대해 더 많이 배울 수 있어야합니다. 황의 질량 독립 분별 배후의 과정은 불확실하지만, 가장 인기있는 두 가설은 태양으로부터의 자외선에 의한 광분해 (분자 분리) 또는 원소 황 간의 반응입니다. 위스콘신 주 밀워키에있는 Marquette University의 물리 화학 및 분자 물리학과 Dmitri Babikov 교수는“그러나 실제 현상, 반응 또는 메커니즘은 여전히 확인되어야한다.
옐로 스톤 국립 공원 (Yellowstone National Park)의 온천에서 미생물 매트에 생생한 색상을 제공하는 호 열기구 (thermophiles)와 같은 극한 균은 영국의 우주 생물 학자들 사이에서 뜨거운 연구 주제입니다. 이미지 크레딧 : JIM PEACO / NATIONAL PARK SERVICE.
황의 분자 결합
Babikov는 그의 Marquette 동료 Igor Gayday 및 Alexander Teplukhin과 함께 Molecular Physics 저널 에 유황 -4 (S 4 ) 분자의 분자 결합과 이러한 결합이 진동 모드에 어떤 영향을 미치는지에 대한 새로운 논문을 발표했습니다. 분자는 질량 독립적 분별 과정에 영향을 줄 수 있습니다. 그들은 함께 결합 S 제, 이전에 알려지지 않은, 결합 식별 2 (두 개의 황 원자를 함유하는) 분자를 형성하도록 S 4 . 바비 코프는 “이 두 번째 결합은 분자를 사다리꼴 모양의 배열로 단단히 고정 시키며 S 4 내 에서 두 개의 S 2 분자가 쉽게 회전하지 못하게한다 ”고 말했다. 차례로, 황 원자의 배열은 그들이 S로 이동하는 방법을 결정 (4) 분자 진동한다. 진동 상태, 혹은 주파수의 S의 4 개 S4는 분자의 사다리꼴 배열 동위 원소의 에너지를 설명 분자는 분자의 '에너지면의 형상 모두에 의해 결정된다 "방법과 화학 반응 전위를 변화 그 시스템의 에너지.뿐만 아니라, 연신 및 S 사이의 결합의 압축을 포함하는, 진동 모드의 수를 어떻게 2 개 분자가 반응 속도에 관계가 있지만, 또한 식별 할 수있는 소정의 동위 원소에 민감 할 수도 Babikov는“질량 독립 분별 뒤에 화학 반응이 일어나고 있지만이 시점에서는 여전히 가설이다. Archean Earth의 유황 화학에서 질량 독립적 분별의 역할에 대한 더 나은 이해는 우리에게 산소화 전에 지구의 환경에 대한 그림을 제공 할뿐만 아니라 외계 행성에서 비슷한 환경이 만들 수있는 잠재적 인 생체 특징에 대해 알려줍니다. 바비 코프는“[유황 동위 원소]는 지구에 생명을 불어 넣은 환경의 상징으로 작용할 수있다. 그러나 현재의 망원경 기술 수준은 외계 행성 대기의 동위 원소 조성을 필요한 수준까지 정확하게 측정하기가 매우 어렵다고 말한다. 연구, "테트라의 진동 모드의 전산 분석 황 차원 감소 에너지 표면을 사용하여이"저널에 발표 된 분자 물리학 . 이 작업은 Exobiology Program을 통해 NASAAstrobiology에 의해 부분적으로 지원되었습니다.
더 탐색 오래된 암석의 산소는 지구상에서 초기 역사의 새로운 세부 사항을 보여줍니다 추가 정보 : Igor Gayday et al. 잠재적으로 감소 된 잠재적 에너지 표면을 이용한 테트라 황에서 진동 모드의 전산 분석, Molecular Physics (2019). DOI : 10.1080 / 00268976.2019.1574038 Astrobiology Magazine 제공
https://phys.org/news/2019-11-sulfur-earth-habitable-oxygen.html
.산소 결핍으로 미토콘드리아 재 와이어
하여 막스 플랑크 협회 미토콘드리아는 세포에서 큰 네트워크를 형성합니다. 세포에 산소가 부족하면이 네트워크가 조각화되어 미토콘드리아가 줄어들고 재 프로그래밍됩니다. (세포핵 (파란색), 미토콘드리아 (분홍색), DNA (녹색)) 크레딧 : © MPI f. 노화 생물학 / 토마스 맥비 카, 2019 년 11 월 7 일
미토콘드리아는 산소를 태워 몸에 에너지를 공급합니다. 산소 나 영양분이 부족한 세포는 계속 자라기 위해 에너지 공급을 빠르게 바꿔야합니다. 막스 플랑크 노화 생물 연구소의 과학자들은 이제 미토콘드리아가 고갈 된 산소와 영양분 하에서 재 프로그램된다는 것을 보여주었습니다. 췌장의 종양은 또한 영양분과 산소 수준이 감소하더라도 성장을 유지하기 위해이 프로그래밍 메커니즘을 사용할 수 있습니다. 연구자들은 새로 발견 된 신호 전달 경로의 단백질이 현재 이용 가능한 약물이없는 췌장암에 대한 치료법의 좋은 대상이 될 수 있다고 생각합니다. 세포 는 당이 산소없이 발효되는 당분 해로 에너지 공급을 전환함으로써 산소 결핍 에 적응합니다 . 예를 들어 신체의 세포에 산소와 영양분이 덜 공급되기 때문에 이것은 나이가들 때 필요할 수 있습니다. 또한 일부 종양에는 혈액 공급이 불량하여 산소와 영양분이 세포에 도달하지 않기 때문에 암 세포가이 문제에 직면 할 수 있습니다. 맥스 플랑크 이사 토마스 랭거 (Thomas Langer) 맥스 플랑크 이사는“세포가 산소가 부족하고 당화로 전환 될 때 세포가 미토콘드리아 의 수를 감소시키는 것으로 알려져 있다.
내장 타이머로 전환
이것은 세포에서 새로 발견 된 신호 전달 경로를 통해 일어난다 : 미토콘드리아 막의 프로테아제는 해당 과정으로 전환되는 동안 활성화되고 소기관에서 다양한 단백질을 분해한다. 결과적으로 새로운 미토콘드리아를 형성 할 수 없으며 나머지 미토콘드리아는 신진 대사를 변화시킵니다. 프로테아제가 높은 활성에서 스스로 분해되기 시작함에 따라이 과정은 결국 자체적으로 중단된다. Langer 박사는“이 신호 전달 경로는 내장 타이머뿐만 아니라 산소 결핍에 대한 매우 빠른 반응을 가능하게한다”고 말했다. 종양 세포의 성장 감소 연구원들은 췌장 종양 환자에서 발생하는 암 세포를 검사했습니다. 이 종양은 산소 결핍 상태에서 자라고 매우 공격적입니다. 과학자들은 미토콘드리아에서 신호 경로를 해제하여 종양 성장 을 줄일 수있었습니다 . 이것은 페트리 접시의 암 세포 및 마우스의 췌장 종양에서 관찰되었다. "현재 췌장암에 대한 치료법은 없습니다. 저는이 프로테아제 가 췌장암 환자 환자에서 신호 전달 경로 가 활발 하다는 것을 알았 기 때문에 매우 흥미로운 치료 목표가 될 수 있다고 생각합니다Langer는 "그러나이 단백질 분해 효소에 영향을 미치는 알려진 물질은 없다"고 설명했다.
더 탐색 암세포의 '자가 식'전술은 약점 일 수 있습니다 추가 정보 : Thomas MacVicar et al. 지질 신호는 YME1L, Nature (2019)에 의해 미토콘드리아의 단백 분해를 유도합니다 . DOI : 10.1038 / s41586-019-1738-6 저널 정보 : 자연 제공자 막스 플랑크 협회
https://phys.org/news/2019-11-oxygen-deficiency-rewires-mitochondria.html
핵심1.
*기본단위에서 조건이 결핍되면, 다른 상황을 만든다. 미토콘드리아가 고갈 된 산소와 영양분 하에서 재 프로그램된다. 췌장의 종양은 또한 영양분과 산소 수준이 감소하더라도 성장을 유지하기 위해이 프로그래밍 메커니즘을 사용할 수 있습니다.
.지구 과학자들은 유도 된 지진을 예측할 수 있기를 희망합니다
에 의해 오클라호마의 대학 이 단순화 된 수 문학 모델은 오클라호마의 지하를 보여줍니다. Arbuckle Group은 대부분의 폐수가 주입되는 영역입니다. 이 층은 유체가 먼 지역으로 쉽게 이동할 수 있도록합니다. 추가 된 물은 이동하면서 스트레스를 유발하고 기존 결함이 발생할 때 지진을 유발할 수 있습니다. 크레딧 : University of Oklahoma, 2019 년 11 월 7 일
University of Oklahoma Mewbourne 지구 에너지 대학 조교수 Xiaowei Chen과 애리조나 주립 대학 (Arizona State University)과 버클리 캘리포니아 대학 (University of California, Berkeley)의 지질 학자 그룹은 석유 및 가스 생산 후 폐수 처리로 인한 지진 활동을 예측하는 모델을 만들었습니다. Chen은“이 지역에서는 땅에서 생산되는 모든 배럴의 석유에 대해 일반적으로 8 ~ 9 배럴의 물이 많은 우물에서 추출된다”고 말했다. 많은 양의 물은 석유 생산 업체에게 문제를 일으 킵니다. 어떻게해야합니까? 소금물이라고도하는이 폐수에는 소금, 미네랄 및 미량의 오일이 포함되어있어 소비 또는 농업용으로 사용할 수 없으며 비용이 많이 든다. 그것은 다공성 암석 깊숙한 곳으로 땅에 다시 주입함으로써 폐기됩니다.
첸은 폐수 주입이 지진을 유발할 수 있으며 최근 오클라호마에서 발생한 대부분의 지진이 작았지만 리히터 규모에서 3.0을 초과하는 지진이 발생했다고 설명했다. ASU의 Guang Zhai와 Manoochehr Shirzaei, UC Berkeley의 Michael Manga가 이끄는 Chen과 연구팀은 오클라호마에서 발생한 지진을 예측 가능하고 작게 만드는 방법을 찾기 시작했습니다. Chen의 설명에 따르면, 주입 된 폐수량과 인근 결함에 대한 스트레스 변화 및 해당 지역의 지진 수를 연관 짓는 모델을 만드는 것이 었습니다. 수식 찾기 폐수 주입으로 인한 지진 활동의 양을 예측하는 것은 여러 변수를 설명하기 때문에 어렵습니다. 주어진 지역에서 소금물이 암석을 쉽게 통과 할 수있는 방법 얼마나 많은 소금물이 주입되는지 이러한 결함에 대한 지역 스트레스 기존 지질 결함의 존재 팀은 각 문제를 해결했습니다. Chen과 그녀의 동료 연구자들은 지하 암석 매개 변수, 즉 다공성 암석 내에서 유체가 빠르게 움직이는 속도와 유체가 유입 된 지하 표면의 응력을 얼마나 빠르게 변화시키는지를 연구했습니다. 지하 지하실은 오클라호마에 의한 지진의 위치이기 때문에 중요합니다. ASU 팀은 위성 데이터 를 사용하여 지하 수 문학 매개 변수를 결정 했지만 Chen은 지진의 공간 및 시간 분포에 중점을 두 었으며 주입 영역에서 얼마나 빨리 지진이 이동 하는지를 조사하여 수 문학 매개 변수를 결정했습니다. 두 데이터 세트를 비교함으로써 연구원들은 모델의 정확도를 더욱 향상 시켰습니다. 결과적으로 알 수 있듯이, 지하 깊은 지하 지층 위에 위치한 퇴적층 인 Arbuckle Group은 특히 침투성이 뛰어나 염수와 지진이 쉽게 퍼질 수 있습니다. Chen은“우리가 1-3km 깊이의 Arbuckle Group에 소금물을 주입하면 다공성 암석을 통과하여 응력을 수정하고 지하실 결함에 지진을 일으킬 수있다”고 말했다. 다음으로, 연구원들은 모델에 유체의 양을 연결할 수 있습니다. 특정 영역에 주입 된 체액의 양을 모델에 추가하면 해당 영역에 퍼지는 응력을 결정할 수 있습니다. 소금물 변수를 설명하면서 연구원들은 기존의 결함에 대한 정보를 지역 계산에 추가했습니다. 연구원들이 특정 영역에 대해 더 많이 알수록 데이터가 더 정확 해집니다. Chen은“우리가 사전에 지진이없는 지역에서 사업을한다면 정확하게 예측하기가 다소 어려울 것”이라고 Chen은 말했다. "하지만 새로운 영역에서 작업하고 실시간 매개 변수를 취함으로써 운영자와 연구원은 미래의 행동을 예측할 수 있어야합니다." 결과 Chen은 자신이 만든 모델의 결과에 따라 주 내 오일 운영자가 얼마나 많은 폐수를 주입해야하는지에 대한 새로운 프로토콜을 만들 수 있기를 희망합니다. 이것은 오클라호마에서 대규모 유도 지진을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다. Chen은 다가오는 프로토콜이 유도 된 지진을 완전히 종료시킬 것이라고는 생각하지 않지만, 제한된 주입 제어로 지진 크기와 속도를 제한하는 데 도움이 될 것 입니다. 이 방법은 미래 유도 된 지진을 예측할 수 있습니다. Chen은 토네이도 시계와 유사한 프로토콜을 예측했습니다. Oklahomans가 경고하는 시간 창은 주 지역에서 경미한 진동을 느낄 수 있습니다. Chen에 따르면, 이것은 지질 학자와 석유 엔지니어 사이의 긴밀한 협력 관계가 더욱 강화되어야하는 영역입니다. 지금까지 그녀의 연구는 산업계와 학계의 지질 학자와 석유 엔지니어 모두의 관심을 끌었습니다. 더 탐색 폐수 주입으로 인한 지진 위험 예측 추가 정보 : Guang의 자이 등, poroelastic 응력에 의해 향상 기공 압력 확산, 오클라호마 제어 유도 지진 활동, 국립 과학 아카데미 회보 (2019). DOI : 10.1073 / pnas.1819225116 에 의해 제공 오클라호마 대학
https://phys.org/news/2019-11-geoscientist-earthquakes.html
핵심1.
석유생산과 폐수처리, 폐수는 다시 암석에 주입, 이에 따른 지진유발 리히터 규모에서 3.0을 초과하는 지진이 발생했다고 ,
미국전역 및 세계전역의 석유생산과 폐수처리, 지진발생은 인위적인 연관성을 유발한 것이다. 이를 예측하는 연구를 하였다는데, 좀더 광범위하고 심층적으로 연구할 필요성이 있으며 이는 우주에서 지구를 향해 전파를 보내 지구전체의 석유생산과 폐수주입량, 지진발생분포 규모를 지도로 만들어내야 한다. 이 연구자금은 석유생산업체와 석유를 사용하는 곳에서 조달해야 한다. 엄청난 프로젝트가 될 수 있다.
.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
.산소 결핍으로 미토콘드리아 재 와이어
하여 막스 플랑크 협회 미토콘드리아는 세포에서 큰 네트워크를 형성합니다. 세포에 산소가 부족하면이 네트워크가 조각화되어 미토콘드리아가 줄어들고 재 프로그래밍됩니다. (세포핵 (파란색), 미토콘드리아 (분홍색), DNA (녹색)) 크레딧 : © MPI f. 노화 생물학 / 토마스 맥비 카, 2019 년 11 월 7 일
미토콘드리아는 산소를 태워 몸에 에너지를 공급합니다. 산소 나 영양분이 부족한 세포는 계속 자라기 위해 에너지 공급을 빠르게 바꿔야합니다. 막스 플랑크 노화 생물 연구소의 과학자들은 이제 미토콘드리아가 고갈 된 산소와 영양분 하에서 재 프로그램된다는 것을 보여주었습니다. 췌장의 종양은 또한 영양분과 산소 수준이 감소하더라도 성장을 유지하기 위해이 프로그래밍 메커니즘을 사용할 수 있습니다. 연구자들은 새로 발견 된 신호 전달 경로의 단백질이 현재 이용 가능한 약물이없는 췌장암에 대한 치료법의 좋은 대상이 될 수 있다고 생각합니다. 세포 는 당이 산소없이 발효되는 당분 해로 에너지 공급을 전환함으로써 산소 결핍 에 적응합니다 . 예를 들어 신체의 세포에 산소와 영양분이 덜 공급되기 때문에 이것은 나이가들 때 필요할 수 있습니다. 또한 일부 종양에는 혈액 공급이 불량하여 산소와 영양분이 세포에 도달하지 않기 때문에 암 세포가이 문제에 직면 할 수 있습니다. 맥스 플랑크 이사 토마스 랭거 (Thomas Langer) 맥스 플랑크 이사는“세포가 산소가 부족하고 당화로 전환 될 때 세포가 미토콘드리아 의 수를 감소시키는 것으로 알려져 있다. 내장 타이머로 전환 이것은 세포에서 새로 발견 된 신호 전달 경로를 통해 일어난다 : 미토콘드리아 막의 프로테아제는 해당 과정으로 전환되는 동안 활성화되고 소기관에서 다양한 단백질을 분해한다. 결과적으로 새로운 미토콘드리아를 형성 할 수 없으며 나머지 미토콘드리아는 신진 대사를 변화시킵니다. 프로테아제가 높은 활성에서 스스로 분해되기 시작함에 따라이 과정은 결국 자체적으로 중단된다. Langer 박사는“이 신호 전달 경로는 내장 타이머뿐만 아니라 산소 결핍에 대한 매우 빠른 반응을 가능하게한다”고 말했다. 종양 세포의 성장 감소 연구원들은 췌장 종양 환자에서 발생하는 암 세포를 검사했습니다. 이 종양은 산소 결핍 상태에서 자라고 매우 공격적입니다. 과학자들은 미토콘드리아에서 신호 경로를 해제하여 종양 성장 을 줄일 수있었습니다 . 이것은 페트리 접시의 암 세포 및 마우스의 췌장 종양에서 관찰되었다. "현재 췌장암에 대한 치료법은 없습니다. 저는이 프로테아제 가 췌장암 환자 환자에서 신호 전달 경로 가 활발 하다는 것을 알았 기 때문에 매우 흥미로운 치료 목표가 될 수 있다고 생각합니다Langer는 "그러나이 단백질 분해 효소에 영향을 미치는 알려진 물질은 없다"고 설명했다.
더 탐색 암세포의 '자가 식'전술은 약점 일 수 있습니다 추가 정보 : Thomas MacVicar et al. 지질 신호는 YME1L, Nature (2019)에 의해 미토콘드리아의 단백 분해를 유도합니다 . DOI : 10.1038 / s41586-019-1738-6 저널 정보 : 자연 제공자 막스 플랑크 협회
https://phys.org/news/2019-11-oxygen-deficiency-rewires-mitochondria.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
https://youtu.be/omAM06SkJkk
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