핵융합 플라즈마에서 강렬한 레이저 빛의 상대 론적 효과 활성화
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.핵융합 플라즈마에서 강렬한 레이저 빛의 상대 론적 효과 활성화
TOPICS : 에너지레이저핵오사카 대학 으로 오사카 대학 2020년 2월 15일 상대 론적 레이저 융합 개념 핵융합 발전을위한 새로운 방법을 연구하는 연구자들은 초강력 레이저 광의 상대 론적 효과가 레이저 융합 연구에서 현재의 "빠른 점화"방법에 따라 발전하여 전력을 생성하기에 충분한 시간 동안 연료를 가열한다는 것을 보여 주었다. 오사카 대학의 연구원들은 플라즈마 에서 강렬한 레이저 광의 상대 론적 효과를 이용하여 일관된 핵융합을 달성하기위한 새로운 방법을 테스트하여보다 저렴하고 방출없는 에너지 생산을 초래할 수 있습니다. 오사카 대학의 한 연구팀은 핵융합 발전을위한 새로운 방법을 조사해 초 고강도 레이저 광의 상대 론적 효과가 레이저 융합 연구에서 현재의 "빠른 점화"방법에 비해 개선되어 연료를 생성 할 수있을 정도로 오랫동안 연료를 가열 함을 보여 주었다 전력. 이러한 결과는 새로운 탄소없는 에너지 생산 시대를 열면서 레이저 융합을위한 불꽃을 제공 할 수 있습니다. 빠른 점화 레이저 융합 회로도 초강력 레이저 광의 상대 론적 효과를 이용하는 빠른 점화 레이저 융합의 도식적 이미지. 크레딧 : Osaka University
현재의 원자력은 우라늄과 같은 무거운 동위 원소의 핵분열을 사용하여 더 가벼운 원소로 만들어 전력을 생산합니다. 그러나이 핵분열 력은 사용 후 핵연료 폐기 및 붕괴 위험과 같은 주요 관심사를 가지고있다. 핵분열에 대한 유망한 대안은 핵융합입니다. 모든 별과 마찬가지로, 우리의 태양은 빛 동위 원소, 특히 수소가 더 무거운 원소로 융합되어 구동됩니다. 핵융합은 유해 폐기물의 부족 또는 통제되지 않은 핵 반응의 위험을 포함하여 핵분열에 비해 많은 장점을 가지고 있습니다. 그러나 핵융합 반응에서 나온 것보다 더 많은 에너지를 얻는 것은 어려운 목표로 남아있다. 수소 핵은 서로를 강하게 격퇴하기 때문에 융합은 태양 내부에서 발견되는 것과 같이 극도의 열과 압력 조건을 필요로하기 때문입니다. "관성 구속 (inertial confinement)"이라고하는 한 가지 방법은 연료 에너지 펠릿이 떨어져 날아 가기 전에 극도로 높은 에너지 레이저 펄스를 사용하여 연료 펠릿을 가열하고 압축합니다. 불행히도,이 기술은 압축 충격파가 모두 동시에 중앙에 도달하도록 레이저 에너지를 극도로 정밀하게 제어해야합니다.
빠른 점화 레이저 융합 그림 빠른 점화의 도식 시나리오. 크레딧 : Osaka University
이제 오사카 대학이 이끄는 팀은 두 번째 레이저 샷을 사용하여보다 일관되게 수행 할 수있는 수정 된 관성 감금 방법을 개발했습니다. "초 침투"고속 점화에서, 직접 조사 된 제 2 레이저는 고밀도 플라즈마에서 빠르게 움직이는 전자를 생성하여 압축 동안 코어를 가열하여 융합을 유발한다. 첫 번째 저자 인 Tao Gong은“고강도 레이저의 상대 론적 행동을 이용하여 점화를 목표로 내포 된 플라즈마에서 에너지를 안정적으로 연료로 전달할 수있다. 일반적으로 수소 동위 원소 중수소와 삼중 수소의 혼합 인이 방법의 연료는 우라늄보다 획득하기 쉽고 융합 후 무해한 헬륨이된다. "이 결과는 레이저 융합 에너지의 실현과 의료 치료를 포함한 고 에너지 밀도 물리학의 다른 응용 분야에있어서 중요한 단계"라고 선임 저자 인 Kazuo Tanaka는 설명합니다.
참고 자료 : T. Gong, H. Habara, K. Sumioka, M. Yoshimoto, Y. Hayashi, S. Kawazu, T. Otsuki, T. Matsumoto의“초 침투 법으로 고속 전자를 통한 내핵 코어 가열 직접 관찰” , T. Minami, K. Abe, K. Aizawa, Y. Enmei, Y. Fujita, A. Ikegami, H. Makiyama, K. Okazaki, K. Okida, T. Tsukamoto, Y. Arikawa, S. Fujioka, Y 2019 년 12 월 9 일, Iwasa, S. Lee, H. Nagatomo, H. Shiraga, K. Yamanoi, MS Wei 및 KA Tanaka, Nature Communications . DOI : 10.1038 / s41467-019-13574-8
.CDC : 코로나 바이러스는 환자가 가장 건강한 상태를 유지하는 데 도움이됩니다
코로나 바이러스는 환자가 자신의 질병이 절정에 달했을 때 가장 전염성이 높다고 미국 질병 통제 예방 센터의 보건 당국자들은 밝혔다.
"현재 알려진 바에 따르면,이 바이러스는 감염된 사람이 기침을하거나 재채기를 할 때 생성되는 호흡기 방울을 통해 약 6 피트 정도로 정의 된 밀착 된 접촉 사이에서 주로 사람에서 사람으로 전염된다고 믿습니다 ."Nancy Messonnier, MD 이사 CDC 국립 면역 및 호흡기 질병 센터는 금요일 언론 브리핑에서 말했다. "사람들은 가장 증상이 심할 때 가장 전염성이있는 것으로 생각됩니다. 코로나 바이러스는 환자가 자신의 질병이 절정에 달했을 때 가장 전염성이 높다고 미국 질병 통제 예방 센터의 보건 당국자들은 밝혔다. "현재 알려진 바에 따르면,이 바이러스는 감염된 사람이 기침을하거나 재채기를 할 때 생성되는 호흡기 방울을 통해 약 6 피트 정도로 정의 된 밀착 된 접촉 사이에서 주로 사람에서 사람으로 전염된다고 믿습니다 ."Nancy Messonnier, MD 이사 CDC 국립 면역 및 호흡기 질병 센터는 금요일 언론 브리핑에서 말했다. "사람들은 가장 증상이 심할 때 가장 전염성이있는 것으로 생각됩니다. Messonnier는“오염 된 표면을 만지고 눈, 코 및 입을 만져서 확산 될 수있다”고 말했다. "그러나 우리는이 바이러스가 표면에서 오래 지속되지 않는다고 생각합니다. 사람들이 증상을 나타 내기 전에 확산 될 수 있습니다. 새로운 코로나 바이러스에 대해 몇 가지보고가 있었으며 다른 호흡기 바이러스에 대해 알고있는 것과 호환됩니다. 계절성 독감을 포함하여 현재이 두 가지 형태의 전파가 확산의 주요 원인이라고는 생각하지 않습니다. " Messonnier는 또한 CDC가 미국 내 코로나 바이러스의 잠재적 확산을 막기위한 새로운 전략을 시작했다고 언급했다. "CDC는 미국 전역의 5 개의 공중 보건 연구소와 협력하여 지역 사회 기반 인플루엔자 감시 를 수행 할 수있는 능력을 활용하기 시작했습니다. 따라서 독감 코로나 바이러스에 대한 독감 유사 증상을 가진 사람들을 테스트 할 수 있습니다"라고 그녀는 말했습니다. "이는 바이러스가 커뮤니티에 퍼지는시기와시기를 감지하는 데 도움이되는 추가 응답 계층입니다." 미국 보건 당국자들이이 나라에서 코로나 바이러스 확산을 막으려는 방법을 고 안함에 따라, 중국 보건 당국자 들은 금요일에 그 나라의 코로나 바이러스 사례가 거의 64,000 건에 달하며 사망자 수가 1,400 명에이를 것이라고 말했다. AP 통신 은 보도에 따르면 이 바이러스 에 감염된 의료진의 수는 처음으로 1,700 건의 확인 된 질병과 6 명의 사망자를 발표했다.
https://medicalxpress.com/news/2020-02-cdc-coronavirus-easily-patients-sickest.html
.거대 박테리아를 먹는 바이러스는 삶과 비 생명 사이의 격차를 좁 힙니다 큰 박테리오파지는 CRISPR 및 리보솜 단백질을 포함한 박테리아 유전자를 운반합니다
데이트: 2020 년 2 월 12 일 출처: 캘리포니아 대학교-버클리 요약: 박테리오파지 (bacterioophage)라고하는 박테리아 바이러스는 단순한 유전 기계이며, 박테리아 숙주에 의존하여 복제하고 퍼집니다. 그러나 과학자들은 파지가 미생물 숙주를보다 효율적으로 조작하기 위해 사용하는 수많은 박테리아 단백질을 운반하는 수백 개의 거대한 파지를 발견했습니다. 이들 단백질은 마치 파지가 살아있는 미생물과 바이러스 기계 사이의 하이브리드 인 것처럼 단백질의 리보솜 생산 및 CRISPR 박테리아 면역계와 관련된 것을 포함한다. 공유: 전체 이야기 박테리아 세포 (스톡 이미지)를 감염시키는 박테리오파지의 그림. | 크레딧 : (c) evve79 / stock.adobe.com 박테리아 세포 (스톡 이미지)를 감염시키는 박테리오파지의 그림. 크레딧 : © evve79 / Adobe Stock
과학자들은 일반적으로 살아있는 유기체와 관련된 능력을 가진 수백 가지의 비정상적으로 박테리아를 죽이는 바이러스를 발견하여 살아있는 미생물과 바이러스 기계 사이의 경계를 흐리게합니다. 박테리아를 "먹기"때문에 소위 박테리오파지의 약자 인이 파지는 생명의 전형적인 것으로 간주되는 크기와 복잡성이며, 박테리아에서 일반적으로 발견되는 수많은 유전자를 가지고 있으며 이들 유전자를 박테리아 숙주에 대해 사용합니다. 캘리포니아 대학, 버클리, 연구원 및 공동 연구자들은 미숙아 및 임산부의 내장에서부터 남아프리카의 티베트 온천에 이르기까지 거의 30 가지의 다른 지구 환경에서 생성 된 거대한 DNA 데이터베이스를 찾아 내서이 거대한 파지를 발견했습니다. 생물 반응기, 병실, 대양, 호수 및 깊은 지하. 그들은 모두 단일 세포 박테리아를 잡아 먹는 바이러스의 평균 게놈보다 4 배나 더 큰 게놈을 가진 351 개의 서로 다른 거대한 파지를 확인했습니다. 이 중 현재까지 발견 된 가장 큰 박테리오파지는 다음과 같습니다. 735,000 염기쌍 길이의 게놈은 평균 파지보다 거의 15 배 더 큽니다. 알려진 가장 큰 파지 게놈은 많은 박테리아의 게놈보다 훨씬 큽니다. UC 버클리 지구 및 행성 과학 교수 인 질 밴 필드 (Jill Banfield)는“우리는 지구의 미생물 군집을 조사하고 있으며 때로는 예상치 못한 일이 발생하기도한다. 2 월 12 일 Nature 지에 실린 결과에 대한 논문의 환경 과학, 정책 및 관리, 그리고 선임 저자 . "이러한 거대한 파지는 비 생물 박테리오파지와 박테리아와 Archaea 사이의 격차를 해소시켜줍니다. 우리가 전통적인 바이러스와 전통적인 살아있는 유기체로 생각하는 것 사이에 하이브리드 인 존재 전략이 분명히 존재하는 것 같습니다." 아이러니하게도,이 거대한 파지가 돌고있는 DNA 안에는 박테리아가 바이러스와 싸우기 위해 사용하는 CRISPR 시스템의 일부가 있습니다. 일단 이들 파지가 그들의 DNA를 박테리아에 주입하면, 바이러스 성 CRISPR 시스템은 아마도 대부분 다른 바이러스를 표적으로하기 위해 숙주 박테리아의 CRISPR 시스템을 증강시킬 것이다. UC Berkeley의 대학원생 인 Basem Al-Shayeb는“이 파지들이 우리가 생각한이 시스템을 어떻게 경쟁사에 대한 자신의 이익을 위해 사용하고이 바이러스들 사이의 전쟁을 촉진하기 위해 사용하는 박테리아 또는 고풍으로 재이용했는지에 대해 매우 흥미 롭다”고 말했다. Al-Shayeb와 연구원 인 Rohan Sachdeva는 Nature 논문 의 공동 저자입니다 . 새로운 Cas 단백질 거대한 파지 중 하나는 UC Berkeley의 Jennifer Doudna와 그녀의 유럽 동료 인 Emmanuelle Charpentier가 유전자 편집에 적응 한 혁신적인 도구 CRISPR-Cas9의 일부인 Cas9 단백질과 유사한 단백질을 만들 수 있습니다. 팀은이 작은 단백질 CasØ라고 불렀는데, 그리스 문자 Ø 또는 phi는 전통적으로 박테리오파지를 나타 내기 위해 사용 되었기 때문입니다. 사흐 데바 박사는“이러한 거대한 파지에는 게놈 엔지니어링을위한 새로운 도구를 찾을 수있는 많은 잠재력이있다. "우리가 발견 한 많은 유전자는 알려지지 않았으며 추정 기능이 없으며 산업, 의료 또는 농업 응용 분야에 새로운 단백질의 공급원이 될 수 있습니다." 파지와 박테리아 사이의 지속적인 전쟁에 대한 새로운 통찰력을 제공하는 것 외에도 새로운 발견은 인간 질병에도 영향을 미칩니다. 바이러스는 일반적으로 항생제에 내성을 부여하는 유전자를 포함하여 세포 사이에 유전자를 가지고 있습니다. 그리고 인간 장내 미생물을 포함하여 박테리아와 Archaea가 사는 곳에서 파지가 발생하기 때문에 인간을 식민지로 만드는 박테리아에 해로운 유전자를 운반 할 수 있습니다. Innovative Genomics Institute (IGI)의 미생물 연구 책임자이자 CZ Biohub 조사관 인 Banfield는“일부 질병은 파지에 의해 간접적으로 발생합니다. "그리고 게놈이 클수록, 그러한 종류의 유전자 주위를 움직일 수있는 용량이 커지고, 인간 미생물의 박테리아에 바람직하지 않은 유전자를 박테리아에 전달할 가능성이 높아집니다." 지구의 생물 군계를 시퀀싱 Banfield는 15 년 이상 박테리아의 다양성을 연구 해 왔으며 Archaea는 지구상의 다양한 환경에서 박테리아의 사촌들과 파지를 매혹하고 있다고 말합니다. 그녀는 샘플에있는 모든 DNA를 시퀀싱 한 다음 조각을 함께 연결하여 초안 게놈을 조립하거나 경우에 따라 본 적이없는 미생물의 완전히 선별 된 게놈을 조립합니다. 그 과정에서, 그녀는 많은 새로운 미생물들이 매우 작은 게놈을 가지고 있으며, 독립적 인 생명을 유지하기에는 불충분 한 것으로 보인다. 대신, 그들은 생존하기 위해 다른 박테리아와 고풍에 의존하는 것으로 보입니다. 1 년 전, 그녀는 Lak phages라고 불리는 그룹 중 가장 큰 파지가 내장과 입에서 발견 될 수 있다고보고했습니다. 새로운 Nature 논문은 Banfield가 축적 한 모든 메타 지노 믹 서열 내에서 거대한 파지를 더 철저히 검색하여 전 세계의 연구 협력자들이 제공 한 새로운 메타 게놈을 발견했습니다. 메타 게놈은 비비, 돼지, 알래스카 무스, 토양 샘플, 바다, 강, 호수 및 지하수에서 비롯되었으며 비소로 오염 된 물을 마시는 방글라데시 사람들을 포함합니다. 연구팀은 길이가 200 킬로베이스 이상인 351 개의 파지 게놈을 확인했는데, 평균 파지 게놈 길이는 50 킬로바이트 (kb)의 4 배입니다. 그들은 정확한 길이의 175 파지 게놈을 확립 할 수 있었다; 다른 것들은 200kb보다 훨씬 클 수 있습니다. 735,000 염기쌍 길이의 완전한 게놈 중 하나는 현재 가장 큰 알려진 파지 게놈입니다. 이 거대한 파지에있는 대부분의 유전자는 알려지지 않은 단백질을 코딩하지만, 연구원은 메신저 RNA를 단백질로 변환하는 리보솜이라고하는 기계에 중요한 단백질을 코딩하는 유전자를 식별 할 수있었습니다. 이러한 유전자는 일반적으로 바이러스 나 박테리아 또는 고세균에서만 발견됩니다. 연구자들은 아미노산을 리보솜으로 운반하여 새로운 단백질에 포함시키는 전이 RNA에 대한 많은 유전자를 발견했다. tRNA를 로딩하고 조절하는 단백질 유전자; 번역을 활성화시키는 단백질 유전자와 심지어 리보솜 자체의 조각. Sachdeva는“일반적으로 비 생명과 생명을 분리하는 것은 리보솜과 번역 능력을 갖는 것입니다. 이는 바이러스와 박테리아, 비 생명과 생명을 분리하는 주요 정의 기능 중 하나입니다. "일부 큰 파지는이 번역 기계를 많이 가지고 있기 때문에 선을 약간 흐리게합니다." 거대한 파지는 아마도 이들 유전자를 사용하여 리보솜을 방향 전환시켜 박테리아 단백질을 희생시키면서 자신의 단백질을 더 많이 복제 할 수 있습니다. 일부 거대한 파지에는 RNA를 해독하는 박테리아 리보솜을 혼동시킬 수있는 특정 아미노산을 코딩하는 핵산 트리플릿 인 대체 유전자 코드도 있습니다. 또한, 새로 발견 된 거대한 파지 중 일부는 Cas9, Cas12, CasX 및 CasY 계열과 같은 다양한 박테리아 CRISPR 시스템에서 발견되는 Cas 단백질의 변이체에 대한 유전자를 보유합니다. CasØ는 Cas12 제품군의 변형입니다. 거대한 파지들 중 일부는 CRISPR 어레이를 가지고 있는데, 이는 바이러스 DNA의 스 니펫이 향후 참조를 위해 저장되는 박테리아 게놈의 영역이며, 박테리아가 되돌아 오는 파지를 인식하고 Cas 단백질을 동원하여 표적화하고 절단 할 수있게합니다. Banfield 박사는“높은 수준의 게놈을 가진 파지는 지구 생태계에 걸쳐 현저하게 존재하며, 하나의 생태계의 특이성이 아니라는 결론을 내렸다”고 말했다. "그리고 큰 게놈을 가진 파지는 서로 연관되어 있으며, 이는 큰 게놈 크기의 오랜 역사를 가진 확립 된 계보를 의미합니다. 큰 게놈을 갖는 것은 존재하는 성공적인 전략 중 하나이며 우리가 거의 알지 못하는 전략입니다." 연구원들은 351 개의 대 식세포를 논문 공동 저자의 언어로 "큰"이라는 단어를 딴 10 개의 새로운 그룹 또는 클래드로 나누었다. 교 다이 파지 (일본어); Biggiephage (호주), Whopperphage (미국); Judaphage (중국어), Enormephage (프랑스어); 및 Kaempephage (덴마크어). UC 버클리 연구는 주로 IGI (Innovative Genomics Institute)와 국립 보건원 (National Institutes of Health)의 지원을 받았습니다. 공동 저자 45 명 중 35 명은 Banfield, Al-Shayeb, Sachdeva, Lin-Xing Chen, Fred Ward, Audra Devoto, Cindy Castelle, Matthew Olm, Keith Bouma-Gregson, Christine He 등 UC Berkeley와 제휴하여 연구에 기여했습니다. Raphaël Méheust, Brandon Brooks, Alex Thomas, Adi Lavy, Paula Matheus-Carnevali, Jennifer Doudna, Allison Sharrar, Alexander Jaffe, Rose Kantor, Ray Keren, Katherine Lane, Ibrahim Farag, Shufei Lei, Kari Finstad, Ronald Amundson, Karthik Anantharaman , Alexander Probst, Mary Power 및 Jamie Cate.
스토리 소스 : 캘리포니아 대학교 버클리에서 제공하는 자료 . Robert Sanders가 작성한 원본. 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다. 관련 멀티미디어 : 박테리아 세포를 감염시키는 거대하고 정상적인 파지의 묘사; 거대한 파지의 가계도 저널 참조 : Al-Shayeb, B., Sachdeva, R., Chen, L. et al. 지구 생태계 전체에서 거대한 파지의 무리 . 자연 , 2020 DOI : 10.1038 / s41586-020-2007-4 이 페이지를 인용하십시오 : MLA APA 시카고 캘리포니아 대학교-버클리. "거대한 박테리아를 먹는 바이러스는 생명과 비 생명 사이의 격차를 좁 힙니다. 큰 박테리오파지는 CRISPR 및 리보솜 단백질을 포함한 박테리아 유전자를 가지고 있습니다." ScienceDaily. ScienceDaily, 2020 년 2 월 12 일.
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200212131458.htm
.과학자들이 광합성의 미스터리를 풀다
데이트: 2020 년 2 월 5 일 출처: DOE / 아르곤 국립 연구소 요약: 과학자들은 광합성 단백질이 빛을 포착하고이를 사용하여 일련의 전자 이동 반응을 시작하는 초기 초고속 사건에 중점을 두어 광합성 신비의 중요한 부분을 해결했습니다. 공유: 전체 이야기 햇빛과 나뭇잎 (사진 이미지). | 크레딧 : (c) Elena Volkova / stock.adobe.com
식물은 수억 년 동안 태양의 에너지를 활용 해 왔습니다. 조류와 광합성 박테리아는 놀라운 효율성과 복원력으로 모두 더 오랫동안 같은 일을 해왔습니다. 따라서 과학자들이 태양 전지판 및 센서와 같은 인간이 만든 장치를 개선하기 위해이 지식을 사용하기를 기대하면서 정확히 어떻게하는지 정확하게 이해하려고 노력한 것은 놀라운 일이 아닙니다. 미국 에너지 부 (DOE) Argonne National Laboratory의 과학자들은 세인트루이스에있는 Washington University의 협력자들과 긴밀히 협력하면서 최근에이 오래된 미스터리의 중요한 부분을 해결하여 광합성 단백질을 통한 초고속 초기 사건을 연구했습니다. 빛을 포착하여 일련의 전자 이동 반응을 시작하는 데 사용합니다. 아르곤의 생물 물리학 자 필립 라블 (Philip Laible)은“생물학이 모든 세분화 된 활동에 연료를 공급하는 방법을 이해하려면 전자 이동을 이해해야한다. "전자의 움직임은 매우 중요하다. 세포 내에서 작업이 이루어지는 방식이다." 광합성 유기체에서, 이러한 과정은 단백질에 국한된 안료에 의한 광자 광의 흡수로 시작됩니다. 각 광자는 세포 내 특수 구획 내부에 위치한 막을 가로 질러 전자를 추진합니다. 아르곤 생화학 자 데보라 핸슨 (Deborah Hanson)은“막을 가로 지르는 전하의 분리 및 안정화는 세포 성장에 연료를 공급하는 에너지를 생성하기 때문에 중요하다. Argonne과 Washington University 연구팀은이 과정의 초기 단계 인 전자의 여정에 대한 귀중한 통찰력을 얻었습니다. 거의 35 년 전, 이러한 유형의 복합체의 첫 번째 구조가 공개되었을 때 과학자들은 빛의 흡수 후 전자 이동 과정이 딜레마에 직면했다는 사실에 놀랐습니다. 전자가 이동할 수있는 두 가지 경로가 있습니다. 자연에서 식물, 조류 및 광합성 박테리아는 그중 하나만 사용합니다. 과학자들은 그 이유를 전혀 몰랐습니다. 그들이 아는 것은 막을 가로 지르는 전자의 추진은 효과적으로 광자의 에너지를 수확하는 데 여러 단계가 필요하다는 것입니다. Argonne과 Washington University의 과학자들은 전자의 궤적을 바꾸기 위해 그들 각각을 방해했습니다. 워싱턴 대학교의 화학자 인 듀이 홀텐 (Dewey Holten)은“우리는 30 년 넘게이 길을 걸어 왔으며, 많은 기회를 열어 준 것은 대단한 성과입니다. 국립 과학 아카데미 절차에 발표 된 과학자들의 최근 기사 인 "전환 측면-박테리아 광합성 반응 센터에서 1 차 전하 분리 리엔지니어링 (reengineered primary charge) 분리"는이 단백질 복합체의 조작 버전을 어떻게 활용했는지를 보여줍니다. 다른 하나는 비활성화하면서 비활성화 된 경로는 가능합니다. 워싱턴 대학의 화학자이자 프로젝트 리더 인 크리스틴 커 마이어 (Christine Kirmaier)는“초기 전자 이동 방향을 바꾸어 놓은 것이 놀랍다. "자연은 전자가 시간의 100 %를 하나의 경로로 선택했다. 그러나 우리의 노력을 통해 우리는 전자의 시간을 90 %의 다른 경로로 전환 할 수있게되었다. 이러한 발견은 미래의 연구에 흥미로운 질문을 제기한다." 그들의 노력의 결과로, 과학자들은 전자가 원하는 경로로 전자를 보낼 수있는 전자 전달 시스템을 설계 할 수있게되었습니다. Laible은“비 생물 시스템의 새로운 적용으로 이어질 설계 원리를 이해하기 위해 에너지 흐름을 활용할 수있는 능력을 얻고 있기 때문에 이것이 중요하다”고 말했다. "이로 인해 우리는 많은 태양열 장치의 효율성을 크게 향상시켜 잠재적으로 훨씬 더 작은 장치를 만들 수있게되었습니다. 우리는 여기에서 상상하지 못했던 완전히 새로운 광 구동 생화학 반응의 분야를 열 수있는 엄청난 기회를 얻었습니다. 우리가 그렇게 할 수 있다면 그것은 엄청납니다. "
스토리 소스 : DOE / Argonne National Laboratory에서 제공하는 재료 . Jo Napolitano가 쓴 원본. 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다. 저널 참조 : Philip D. Laible, Deborah K. Hanson, James C. Buhrmaster, Gregory A. Tira, Kaitlyn M. Faries, Dewey Holten, Christine Kirmaier. 스위칭 측면 — 세균 광합성 반응 센터에서 1 차 전하 분리를 재 설계했습니다 . 국립 과학 아카데미의 절차 , 2020; 117 (2) : 865 DOI : 10.1073 / pnas. 1916119117 이 페이지를 인용하십시오 : MLA APA 시카고 DOE / 아르곤 국립 연구소. "과학자들은 광합성의 신비를 밝혀냅니다." ScienceDaily. ScienceDaily, 2020 년 2 월 5 일.
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200205132347.htm
의견1. 개인적인 가설
전자가 중첩된 경로를 100퍼센트의 시간에 광합성 에너지를 만들어낸다면 두개의 경로를 magicsum이론에서 제시할 수 있다. 하나는 oms의 구조물을 직진하는 것으로 xyz의 직진 코스이고 다른 하나는 ms의 배열의 시간경로이다. 이 경로는 배열이 천태만상 다르므로 시간의 개별적인 고유패턴을 다양성을 가지는 것이며 이들이 에너지를만드는 과정이 시간의 차이로 얻어지는 얻어지는 시간공간의 점멸(광자)이 존재한다. 빛을 이동 가능케 에너지의 값이라 봐야 한다. 이둘의 이중성의 공통값은 zerosum이다.
.화성 : 초기 충격 시뮬레이션으로 혼합 된 화성 맨틀 생성
데이트: 2020 년 2 월 12 일 출처: 남서 연구소 요약: 초기 태양계는 혼란스런 장소였으며, 화성은 행성 역사상 초기 직경 1,200 마일까지의 작은 행성들에 의해 충돌했을 가능성이 있음을 나타내는 증거가 있습니다. 과학자들은 이러한 영향과 관련된 물질의 혼합을 모델링하여, 붉은 행성이 이전에 생각했던 것보다 더 긴 시간에 걸쳐 형성되었을 수 있음을 밝혀 냈습니다.화성 (스톡 이미지; NASA가 제공 한 요소). 크레딧 : © grejak / Adobe Stock
초기 태양계는 혼란스런 장소였으며, 화성은 행성 역사상 초기 직경 1,200 마일까지의 작은 행성들에 의해 충돌했을 가능성이 있음을 나타내는 증거가 있습니다. 사우스 웨스트 연구소 (Southwest Research Institute) 과학자들은 이러한 영향과 관련된 물질의 혼합을 모델링하여, 붉은 행성이 이전에 생각했던 것보다 더 긴 시간에 걸쳐 형성되었을 수 있음을 밝혀 냈습니다. 행성 과학에서 중요한 공개 이슈는 화성이 어떻게 형성되었고 초기 진화가 충돌의 영향을받는 정도를 결정하는 것입니다. 이 문제는 수십억 년의 역사가 초기 영향 사건의 증거를 꾸준히 지워 왔다는 점에서 답하기 어렵다. 운 좋게도이 진화 중 일부는 화성 운석에 기록되어 있습니다. 지구에서 발견 된 약 61,000 개의 운석 중 200 개 정도만이 화성의 기원 인 것으로 생각되며, 최근의 충돌로 붉은 행성에서 방출되었습니다. 이 운석은 텅스텐과 백금과 같은 철을 좋아하는 원소에서 철에 대해 중간 정도에서 높은 친화력을 보이는 큰 변형을 보입니다. 이 요소들은 형성하는 동안 행성의 맨틀에서 중심 철심으로 이동하는 경향이 있습니다. 운석에 의해 샘플링 된 화성의 맨틀에서 이러한 요소의 증거는 중요하다. 왜냐하면 화성은 주요 핵 형성이 끝난 후 언젠가 행성에 의해 폭격 당했음을 나타 내기 때문이다. 방사성 붕괴 과정을 통해 맨틀에서 국부적으로 생성 된 특정 원소의 동위 원소를 연구하면 과학자들이 행성 형성이 완료된 시점을 이해하는 데 도움이됩니다. "우리는 화성 초, 큰 충돌에서 백금과 금과 같은 요소를받은 알고 있었다.이 과정을 조사하기 위해, 우리는 부드럽게 입자 유체 역학에 미치는 영향 시뮬레이션을 수행,"SWRI의 박사 시몬 Marchi입니다하는 저자의 리드했다 과학이 진보 이러한 결과를 요약 한 종이. "우리의 모델에 기초하여, 초기 충돌은 이종의 대리석 케이크 같은 화성 맨틀을 생성합니다.이 결과는 화성 형성에 대한 일반적인 관점이 연구에 이용 가능한 제한된 수의 운석에 의해 편향 될 수 있음을 시사합니다." 화성 운석에서 텅스텐 동위 원소의 비율에 기초하여, 화성은 태양계가 형성되기 시작한 후 약 2-4 백만 년 안에 빠르게 성장했다고 주장했다. 그러나 대규모의 초기 충돌로 인해 텅스텐 동위 원소 균형이 변경되어 새 모델에서 볼 수 있듯이 최대 2 천만 년의 화성 형성 시간을 지원할 수있었습니다. SwRI의 우주 과학 및 엔지니어링 부문 부사장 인 로빈 캐럽 (Robin Canup) 박사는“자체 코어와 맨틀을 갖기에 충분한 크기의 발사체에 의한 충돌은 초기 화성 맨틀에서 이질적인 혼합물을 초래할 수있다. "이것은 모든 발사체가 작고 균질하다고 가정하는 것과는 다른 화성 형성시기에 대한 해석으로 이어질 수 있습니다." 지구에 상륙 한 화성 운석은 아마도 지구의 몇몇 지역에서만 유래했을 것입니다. 새로운 연구에 따르면 화성 맨틀에는 다양한 발사체 재료가 추가되어 다양한 농도의 철을 좋아하는 요소가 생길 수 있습니다. 지구로 샘플을 반환하는 계획을 포함하여 차세대 화성 임무는 화성 암석에서 철을 좋아하는 요소의 다양성과 붉은 행성의 초기 진화를 더 잘 이해하기위한 새로운 정보를 제공 할 것입니다. "화성을 완전히 이해하려면 진화와 구성에서 가장 초기의 가장 강력한 충돌이 어떤 역할을했는지 이해해야한다"고 Marchi는 결론 지었다. 이 논문은 2020 년 2 월 12 일 사이언스 어드밴스 (Science Advances) 에 발표 된 "늦게의 계산으로 인해 이질적인 화성의 맨틀"이라는 논문을 발표 할 예정이다 .이 연구는 NASA의 태양계 탐사 가상 연구소와 NASA Habitable Worlds 보조금에 의해 부분적으로 자금이 지원되었다.
스토리 소스 : Southwest Research Institute에서 제공하는 자료 . 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다. 저널 참조 : Simone Marchi1, Richard J. Walker 및 Robin M. Canup. 늦은 accretion으로 인해 구성 이종 화성의 맨틀 . 과학 발전 , 2020 DOI : 10.1126 / sciadv.aay2338 이 페이지를 인용하십시오 : MLA APA 시카고 남서부 연구소. "화성 : 초기 충격의 시뮬레이션은 혼합 된 화성 맨틀을 생성합니다." ScienceDaily. ScienceDaily, 2020 년 2 월 12 일.
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200212150138.htm
.기후 변화는 육지 생태계의 갑작스러운 변화로 이어질 것이라고 연구는 경고했다
작성자 : Universidad de Alicante 크레딧 : Juan José Gaitán, INTA아르헨티나 2020 년 2 월 14 일
마른 땅은 지구 표면의 약 41 %를 차지하며 지구에 사는 3 명의 인간 중 1 명을 호스팅합니다. 이 지역에서 생활은 건조, 즉 빗물 양과 증발로 잃어버린 물 사이의 균형에 크게 영향을받습니다. 이런 의미에서 기후 변화의 결과로 전 세계적으로 건조 함이 증가하고 있습니다. Fernando T. Maestre가 이끄는 Science of Alicante 대학 (UA)의 Dryland Ecology and Global Change Lab에서 수행 한 연구에 따르면 처음으로 건조가 증가함에 따라 지구상의 Dryland 생태계는 일련의 갑작스런 변화를 겪습니다. . "이 연구에서 우리는 수많은 생태계 특성이 작은 건조 증가에 대해 비선형 반응을 가지고 있음을 발견했습니다 . 이는 비교적 작은 건조 증가로 인해 더 빠르고 때로는 급격한 변화가 발생하는 수준이 있음을 의미합니다. UA의 Ramón y Cajal 연구원 인 Santiago Soliveres는 이번 연구의 공동 저자 인 Santiago Soliveres는 특정 건조 범위 임계 값이 초과되면 생태계가 불균형적인 변화를 겪고 더욱 건조 해 졌다고 말했다. 변화의 3 단계 연구원들은 세 단계의 변화를 확인했다. 첫째, 건조도가 0.54 정도에 이르면 생태계는 물 부족으로 제한을받습니다. 식생은 변화하고 많은 지역에서 이미 그렇듯이 풀이나 관목과 같은 가뭄에 적응 한 종에 의해 지배됩니다. UA 연구원 인 페르난도 마 에스 트레 (Fernando T. Maestre)는 말합니다.
https://youtu.be/RgoBUH2v3bY
크레딧 : Universidad de Alicante
이러한 초기 식생 변화 후 건조도 값이 0.7을 초과하면 토양이 훨씬 덜 비옥 해집니다. 그것은 구조를 잃고 침식에 더 취약 해집니다. 더욱이, 토양 영양소를 유지하는 데 필수적인 역할을하는 토양 유기체는보다 유익한 유기체를 희생시키면서 병원체가 지배적으로 존재함에 따라 크게 영향을 받는다. 마지막으로, 건조도 값 0.8을 넘어 서면 다양성과 식물 덮개의 갑작스러운 손실이 발생합니다. "이 임계 값을 넘어 서면 물 부족은 식물이 이러한 조건에서 번성 할 수없는 수준입니다. 생물학적 활동은 급격히 감소하고 생명은 드물게 비가 내리는 동안 발생하는 기회의 창에 의해 조절됩니다. 생태계는 사막이되었습니다." Maestre에. 2100의 영향을받는 전 세계 토지의 20 % 기후 예측에 따르면, 지구에서 출현 한 육지의 20 % 이상이 2100 년까지이 연구에서 식별 된 하나 이상의 건조 임계 값을 넘을 수 있습니다. "인생은 사라지지 않을 것이지만, 우리의 발견은 이러한 생태계 가 갑작스러운 변화를 경험할 수 있음을 시사 합니다. 이번 연구의 수석 저자이자 2020 년 1 월까지 UA Dryland Ecology and Global Change Lab의 연구원 인 Miguel Berdugo는“토양 비옥도 및 바이오 매스 생산과 같은 20 억 명이 넘는 사람들에게 생태계 서비스를 제공하는 능력을 감소시킬 것입니다. 부정적인 결과 최소화 이 연구의 결과는 기후 변화가 건조지 생태계에 미치는 영향을 이해하는데 큰 관련이 있으며, 완화 조치를 수립하는 데 도움이 될 수 있습니다. Maestre는“우리는 기후 변화를 멈추지 않을 것이지만 지속 가능한 개발을 달성하는 데 필수적인 이러한 생태계에 미치는 부정적인 영향을 여전히 최소화 할 수 있다고 생각합니다. "건조가 증가함에 따라 식생 및 토양 특성이 어떻게 변하는 지에 대한 정보를 제공하고, 그 증가에 가장 적합한 영역을 매핑함으로써, 우리의 결과는 모니터링 및 복원 노력을 최적화하고, 생물 다양성을 보존하며, 이러한 생태계의 사막화를 피하는 데 사용될 수 있습니다." 추가합니다. 연구의 공동 저자 인 Ricard Solé, 진화 생물학 연구소 (ICE, UPF-CSIC)의 ICREA 연구원 및 폼 페우 파 브라 대학의 강사, "이 연구는 위험에 처한 생태계를 수정하기 위해 합성 생물학의 사용을 포함 할 수있는 잠재적 인 개입 시나리오를 개발하는 데 도움이 될 것입니다." 이러한 생태계의 "변형"은 UPF와 알리 칸테 대학교 간의 지속적인 협력의 일부입니다. 더 탐색 건조가 증가하면 미생물 다양성이 감소합니다.
추가 정보 : Miguel Berdugo et al. 건조, 과학 (2020) 에 의해 주도되는 글로벌 생태계 임계 값 . DOI : 10.1126 / science.aay5958 저널 정보 : 과학 Universidad de Alicante 제공
https://phys.org/news/2020-02-climate-abrupt-shifts-dryland-ecosystems.html
.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
참고.
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
http://www.sci-news.com/astronomy/earth-sized-exoplanet-habitable-zone-red-dwarf-toi-700d-07991.html
또 다른 모델은 TOI-700d를 구름이없는 전 지구의 현대 지구 버전으로 묘사합니다. 별빛이 행성의 대기를 통과 할 때 이산화탄소와 질소와 같은 분자와 상호 작용하여 스펙트럼 선 (spectral line)이라고하는 독특한 신호를 생성합니다.”또한 과학자들은 TOI-700d의 20 가지 모델 게시되었습니다 .
버전에 대해 시뮬레이션 된 스펙트럼을 생성했습니다.
.노이즈를 사용하여 광학 감지 향상
에 의해 AMOLF 두 거울 (파란색) 사이에 비선형 재료 (보라색)가있는 광학 공동. 왼쪽에서 들어오는 빛은 구멍 안에서 공명합니다. 노이즈로 인해 오른쪽의 출력이 두 값 사이에서 임의로 전환됩니다. 캐비티의 작은 섭동 (예 : 여기에 노란색 Є으로 표시된 입자)은 스위칭 출력 패턴을 변경합니다. 크레딧 : Rodriguez and Boluijt, AMOLF 2020 년 2 월 14 일
기존의 감지 방법에서 노이즈는 항상 문제입니다. 특히 시스템의 노이즈보다 크거나 작은 환경 변화를 감지하는 시스템에서 특히 문제가됩니다. AMOLF 물리학자인 로드리게스는 상호 작용하는 광자들과의 실험에서이 문제를 해결하면서 그 방법을 생각했다. Physical Review Applied에 실릴 기사 에서 그는 잡음이 어떻게 문제가 아닌 광학 감지를위한 자원으로 전환 될 수 있는지 보여줍니다. Said Rodriguez는“소음을 사용하여 감지 방법을 개선하는 것은 반 직관적”이라고 말했다. "시력 검사에서 가장 큰 글자를 보려고 노력하고 실패한다고 상상해보십시오. 그런 다음 갑자기 지진이 어떻게 작은 글자조차 볼 수 있는지 상상해보십시오. 화면과 눈 사이에 공기 분자를 흔들면 작은 글자를 읽는 데 도움이됩니다. 이것은 내가 제안한 광학 센서에서 일어나는 것과 유사합니다. " 환경의 작은 변화 광학 분야의 많은 연구원들과 마찬가지로 Rodriguez는 환경의 작은 변화를 감지 할 수있는 공진 시스템과 함께 작동합니다. 일반적인 광학 센서 는 두 개의 거울 사이에서 공명 하는 레이저 광이 있는 빈 공간 인 공동을 기반으로합니다 . 공진 주파수공동 내부와 주변에서 일어나는 일에 따라 다릅니다. "예를 들어, 공동을 통해 흐르는 가스는 공명 주파수를 변화 시키지만 온도 나 압력의 변화도 마찬가지입니다"라고 Rodriguez는 설명합니다. "일반적인 검출기는 공동에서 나오는 빛의 강도 변화로 공진 주파수의 이러한 변화를 측정합니다. 그러나 노이즈와 같은 강도 변동은 항상 측정을 방해합니다. 노이즈의 해로운 영향을 줄이는 가장 일반적인 방법 이는 검출 속도를 제한하는 반면, 대부분의 응용 분야에서 가능한 빨리 감지하는 데 큰 가치가 있으며, 감지 속도는 항상 노이즈에 의해 제한됩니다. 고전적인 (예를 들어 열적) 잡음이 억제되고 양자 잡음이 남아있다. " 빠른 감지를위한 노이즈 수용 Rodriguez는 대부분의 광학 센서 가 선형 인 반면 나오는 빛은 들어오는 선형 기능이므로 비선형 성을 기반으로 한 광학 감지 체계를 제안합니다. 이는 광자가 센서 내부에서 서로 효과적으로 상호 작용할 수 있음을 의미합니다. "광학 캐비티 내에 공진 광에 비선형 방식으로 영향을주는 재료를 추가합니다. 나오는 빛은 들어오는 빛의 선형 기능이 아니지만 쌍 안정입니다. 주어진 입력에 대해 출력은 두 가지 가능한 가치 "라고 그는 말한다. "시스템의 고유 노이즈로 인해 센서의 출력이이 두 값 사이에서 무작위로 뒤집 힙니다. 캐비티의 공명 주파수가 변경되면 (예 : 입자가 캐비티에 들어가서)이 플립 핑 패턴도 변경됩니다." 반전 패턴의 통계를 분석하면 공명 주파수의 변화가 드러납니다. 노이즈가 두 값 사이의 플립 핑 속도를 높이고 플립 핑 속도가 높을수록 충분한 통계를 얻는 데 필요한 시간이 줄어들 기 때문에 노이즈로 인해 센서가 더 빨라집니다. 로드리게스 : "기존 센서에서 증가 된 노이즈는 캐비티로 들어오는 것을 감지하는 데 필요한 시간을 증가 시키지만이 센서에서는 노이즈가 많을수록 감지 속도가 빠릅니다. 정말 놀랍습니다." 양자 노이즈에 대한 최적의 감도 궁극적으로 양자 노이즈를 완전히 피할 수 없으므로 노이즈를 피하기보다는 포용하는 센서를 구현하는 것이 유용합니다. 로드리게즈는이 소음 차단 센서의 감도는 소음에도 의존한다는 것을 발견했습니다. "감지 속도와 마찬가지로 감도는 노이즈에 따라 증가하지만 지속적으로 증가하지는 않습니다.이 센서는 양자 노이즈 영역에서 최적의 성능을 발휘할 수 있습니다." "이것은 기존의 센서가 잘 작동하지 않는 영역에서 흥미로운 대안이되었습니다." 로드리게스는 제안 된 비선형 감지 방식의 이론적 검출 속도 한계를 계산하여 선형 센서의 이론적 검출 속도 한계와 비교했습니다. 비선형 방식은 선형 방식만큼 성능이 우수하기 때문에 기대치가 높습니다. 그는 이론적으로 시스템을 추가로 조사하고 결국 노이즈를 수용하는 물리적 센서를 개발할 계획입니다. "유사한 방법이 이미 전기 시스템 에 사용되고 있지만, 현재까지 노이즈가 광학 감지의 자원으로 사용 된 적이 없다"고 그는 말했다. "피할 수없는 양자 노이즈가 어떻게 이러한 결과는 최신 광학 센서로 감지 할 수있는 한계를 뛰어 넘을 수 있습니다. "
더 탐색 실제 응용 분야를위한 양자 강화 센서를 개발하는 물리학 자 자세한 정보 : RK 로드리게즈가 말했다. 노이즈, 물리적 검토가 적용된 비선형 광 센서의 속도 및 감도 향상 (2020) DOI : 10.1103 / PhysRevApplied.13.024032 AMOLF 제공
https://phys.org/news/2020-02-noise-optical.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
.과학자들은 또한 붉은 행성(mars)에서 화석화 된 미생물 생명의 징후를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다
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