유전자 자체 파괴 – 식민지 술을 위해 일찍 죽도록 프로그램 된 웜
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.은하수의 위성 은하가 암흑 물질 이론을 테스트하는 데 도움
에 의해 캘리포니아 대학 - 리버 사이드 이미지는 Draco (왼쪽)와 Fornax를 보여줍니다. 크레딧 : Draco 이미지 : 허블 우주 망원경; Fornax 이미지 : ESO / Digitized Sky Survey 2. 2020 년 4 월 15 일
리버 사이드 캘리포니아 대학 (University of California)의 물리학 자들이 이끄는 연구팀은 은하계의 작은 위성 은하가 우주에서 물질의 85 %를 구성하는 비 발광 물질 인 "암흑 물질"의 기본 특성을 테스트하는 데 사용될 수 있다고보고했다. 정교한 시뮬레이션을 사용하여, 연구자들은 자기 상호 작용이라는 이론 보여 어두운없이 강력하게 드라코와 화로 자리, 은하수의 50 개 이상 발견 된 두 가지의 다양한 암흑 물질 분포를 설명 할 수있는, 또는 SIDM을 위성 은하 . CDM (Cold Dark Matter)이라고 하는 일반적인 암흑 물질 이론 은 우주에서 구조가 나타나는 방식을 포함하여 많은 우주를 설명합니다. 그러나 CDM의 오랜 도전은 은하의 다양한 암흑 물질 분포를 설명하는 것이 었습니다. UC Riverside의 Hai-Bo Yu와 Laura V. Sales가 이끄는 연구진은 은하계의 조력 중력장에서의 구배 인 은하계 "조석"에서 SIDM "subhalos"의 진화를 연구했습니다. 조력의 형태. 서브 할로는 위성 은하를 호스팅하는 암흑 물질 덩어리입니다. 물리 및 천문학 부교수이며 암흑 물질의 입자 특성에 대한 전문 지식을 갖춘 이론 물리학자인 Yu는“우리는 SIDM이 관측에 따라 Draco와 Fornax의 후광에서 다양한 암흑 물질 분포를 생성 할 수 있다는 것을 발견했다. SIDM에서, 서브 할로와 은하수 사이의 상호 작용은 CDM 대응 물에 비해 서브 할로의 내부 영역에서 더 다양한 암흑 물질 분포를 초래한다.” Draco와 Fornax는 내부 암흑 물질 함량이 서로 반대입니다. Draco는 9 개의 밝은 은하 위성 은하 중에서 가장 높은 암흑 물질 밀도를 가지고 있습니다. Fornax가 가장 낮습니다. 천체 물리학 자들은 최근 천문학적 측정을 사용하여 은하수 조석에서 궤도 궤도를 재구성했습니다. "우리의 도전은 새로 측정 된 궤도 궤도에 비추어 Draco와 Fornax의 다양한 암흑 물질 분포의 기원을 이해하는 것이 었습니다"라고 Yu는 말했습니다. "우리는 SIDM이 조석 효과와 암흑 물질 자기 상호 작용을 모두 취한 후 설명을 제공 할 수 있다는 것을 발견했습니다." 연구 결과는 Physical Review Letters에 나타납니다 .
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2020/satellitegal.mp4
청록색 점은 집합 적으로 위성을 나타냅니다. 은하계는 분홍색 파선 (애니메이션의 중심)의 교차점에 있습니다. 기가 년의 진화 된 시간은 애니메이션의 왼쪽 상단에 표시됩니다. 이 비디오에서 호스트의 중력 영향 (은하수) 아래의 위성이 호스트의 질량 중심을 중심으로 회전합니다. 몇 번의 통과 후 위성은 대부분의 질량을 잃습니다. 이를 조석 제거라고합니다. 이 과정을 통해 위성이 완전히 파괴되면이를 갯벌 붕괴라고합니다. 전체 시뮬레이션은 10 기가 년 동안 실행됩니다. 이 애니메이션은 100 개의 스냅 샷으로 구성됩니다. 크레딧 : Omid Sameie 암흑 물질의 본질은 거의 알려지지 않았습니다. 일반적인 물질과 달리 빛을 흡수, 반사 또는 방출하지 않으므로 감지하기가 어렵습니다. 암흑 물질의 성질을 식별하는 것은 입자 물리학 및 천체 물리학의 핵심 과제입니다. CDM에서 암흑 물질 입자는 충돌이없는 것으로 가정되며, 모든 은하계는 암흑 물질 후광 내에 앉아 중력 비계를 형성합니다. SIDM에서 암흑 물질은 새로운 암흑 력을 통해 자체 상호 작용하도록 제안됩니다. 암흑 물질 입자는 은하 중심과 가까운 내부 후광에서 서로 강하게 충돌하는 것으로 가정합니다.이 과정은 암흑 물질 자체 상호 작용이라고합니다. 물리 및 천문학 조교수이자 은하 형성의 수치 시뮬레이션에 전문성을 갖춘 천체 물리학자인 Sales는“우리의 연구는 은하수의 위성 은하가 다른 암흑 물질 이론에 대한 중요한 시험을 제공 할 수 있음을 보여줍니다. "우리는 암흑 물질 자기 상호 작용과 조석 상호 작용 사이의 상호 작용이 일반적인 CDM 이론에서 예상되지 않는 SIDM에서 새로운 시그니처를 생성 할 수 있음을 보여줍니다." 연구진은 주로 "N-body 시뮬레이션"이라는 수치 시뮬레이션을 사용했으며 시뮬레이션을 실행하기 전에 분석 모델링을 통해 귀중한 직관을 얻었습니다. "우리의 시뮬레이션은 SIDM 서브 할로가 갯벌 분야에서 진화 할 때 새로운 역학을 보여줍니다."라고 Yu and Sales와 함께 일한 UCR 대학원생 인 오 미드 사미 (Omid Sameie)는 현재 텍사스 대학교 오스틴의 박사후 연구원으로 은하 형성. "Draco의 관측이 SIDM 예측과 일치하지 않는다고 생각되었지만 SIDM의 subhalo는 Draco를 설명하기 위해 높은 암흑 물질 밀도를 생성 할 수 있음을 발견했습니다." 세일즈는 SIDM이 "코어 붕괴"라는 독특한 현상을 예측한다고 설명했다. 특정 상황에서 후광의 내부는 중력의 영향으로 붕괴되어 고밀도를 생성합니다. 이것은 암흑 물질 자체 상호 작용이 저밀도 후광으로 이어질 것이라는 일반적인 기대와 상반됩니다. 영업팀은이 팀의 시뮬레이션을 통해 서브 할로에서 핵심 붕괴가 발생하는 조건을 파악했다고 밝혔다. "Draco의 높은 암흑 물질 밀도를 설명하려면 초기 후광 농도가 높아야합니다." "더 많은 암흑 물질 질량은 내부 후광에 분포되어야합니다. 이것은 CDM과 SIDM 모두에 해당하지만 SIDM의 경우 코어 붕괴 현상은 농도가 높을 경우에만 발생합니다. 반면에, Fornax는 농도가 낮은 서브 할로를 가지므로 밀도는 여전히 낮습니다. " 연구원들은 현재 연구가 SIDM에 중점을두고 있으며 CDM이 Draco와 Fornax를 얼마나 잘 설명 할 수 있는지에 대해 비판적인 평가를하지 않습니다. 이 팀은 수치 시뮬레이션 을 사용 하여 암흑 물질 자체 상호 작용과 조력 상호 작용 간의 동적 상호 작용을 올바르게 고려한 후 놀라운 결과를 관찰했습니다. Sameie는 "SIDM 서브 할로의 중심 암흑 물질은 일반적인 기대치와는 반대로 증가 할 수있다"고 말했다. "중요하게, 우리의 시뮬레이션은 SIDM에서이 현상이 발생하는 조건을 식별하고 Draco의 관측을 설명 할 수 있음을 보여줍니다." 이 연구팀은 극심한 은하를 포함한 다른 위성 은하로 연구를 확장 할 계획이다 .
더 탐색 암흑 물질과 거대한 은하 추가 정보 : Omid Sameie et al., 은하수 조수의 자기 상호 작용 암흑 물질 서브 할로, 물리적 검토 서한 (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.124.141102 저널 정보 : 실제 검토 서한 에서 제공하는 리버 사이드 - 캘리포니아 대학
https://phys.org/news/2020-04-satellite-galaxies-milky-dark-theory.html
.유전자 자체 파괴 – 식민지 술을 위해 일찍 죽도록 프로그램 된 웜
주제 : 노화유전학장수영양대학 대학 런던 으로 런던 대학 2020년 4월 16일 유전자 자기 파괴 프로그램
일부 벌레는 나이가 들기 전에 유 전적으로 죽기 쉽다. 식량 수요를 줄임으로써 식민지에 혜택을주는 것으로 새로운 University College London 주도 연구가 발견되었다. 노화 세포 (Aging Cell )에 발표 된 모델링 연구 는 지역 사회에 이익이 됨으로써 진화 한 동물에서 프로그래밍 된 적응 형 죽음의 첫 번째 증거를 제공합니다. UCL Healthy Ageing Institute의 수석 저자 데이비드 젬스 교수는 다음과 같이 말했습니다 : 이것은 더 오래 사는 다른 개인들이 이타적인 동지들에 의해 남겨진 자원을 소비하고 그들과의 경쟁에서 비롯된 것입니다. 그러나 최근에 야생 C. 엘레 간스 회충은 동일한 벌레의 식민지에 서식 하는 것으로 밝혀졌으며 , 이는 다른 유전자를 가진 오래 사는 벌레가 인계하는 것을 막을 것입니다.” 연구자들은 진화론자들은 원래 젊은이들의 식량 공급을 늘리기 위해 인구가 감소하기 위해 노화가 진화했다고 믿었지만 과학자들은 대부분 장수 비 이식가들이 일반적으로 선호하기 때문에 대부분의 동물 종들에게는 이것이 사실이 아니라는 것을 보여 주었다 자연 선택. 그러나 특정 유기체는 자기 파괴 프로그램으로 보이는 것을 소유하여 특정 연령 이상으로 생활하는 것을 방해합니다. 예를 들어, 작은 회충 C. elegans 에서 특정 유전자에 대한 돌연변이는 아마도 수명 단축 프로그램을 끄는 것으로 수명을 크게 늘릴 수 있습니다. 현재의 연구에서 UCL 연구원 들은 제한된 식량 공급으로 자라는 C. elegans 식민지 의 컴퓨터 모델을 고안함으로써 C. elegans 라이프 사이클 의 특성을 조사하여 프로그램 된 사망이 왜 효과가 있는지 이해할 수 있었습니다. 그들은 더 짧은 수명이 식민지 종자 (dauer라고 불리는 분산 형태의 벌레)를 생성함으로써 식민지의 생식 능력을 증가시키는 지 여부를 테스트했습니다. 그들은 짧은 생식 기간과 짧은 생식 속도는 물론 식민지의 생식 성공을 증가시키는 것으로 나타났습니다. 첫 번째 저자 인 Evgeniy Galimov (UCL 건강 노화 연구소)는“세포 사멸이 살아있는 유기체에 혜택을주는 것으로 알려져 있지만, 이제는 동물성 식민지에 혜택을 줄 수있는 유기체 죽음도 프로그램되어 있음을 깨닫고있다”고 말했다. 이 발견은 노화 생물학 연구에 중요한 영향을 미치며, 대부분 C. elegans를 사용하여 수행됩니다 . 다른 동물들은 수명이 짧아지는 웜 유전자와 비슷한 유전자를 가지고있어 생명을 잃는 질병을 촉진하므로 유전자 기능에 대한 이해가 의학 연구에 기여할 수 있습니다. 그러나 연구원들은 최근 발견 된 결과가 그러한 적응 메커니즘에 적합한 수명주기를 가진 웜에만 해당된다고 경고합니다. Gems 교수는 다음과 같이 말했습니다 :“우리의 발견은 노화가 한 가지 방식으로 유익하다는 오래된 이론과 일치합니다. 조기 사망으로 친척의 식량 가용성을 얻는 것이 승리 전략이 될 수 있음을 보여 주므로 소비자 희생이라고합니다. 그러나 적응 형 사망은 밀접한 관련이있는 사람들이 비 친척과 섞이지 않는 특정 특수 조건에서만 발전 할 수 있습니다. 따라서 이것은 인간에게는 적용되지 않을 것으로 예상되지만 식민지 미생물에서는 많이 발생하는 것 같습니다.” 갈리 모프 박사는 다음과 같이 덧붙였습니다.“어류의 연어에서 적응 형 죽음이 일어날 가능성이있는 것 같습니다. 썩은 죽은 연어가 연어 튀김에 영양을 공급하는 것으로 나타났습니다. 우리는 이러한 형태의 적응 형 사망 바이오 매스 희생을 말합니다.” 이 연구는 개인의 진화 적 체력을 줄이는 것이 어떻게 식민지에 사는 유기체의 공동체의 체력을 증가시킬 수 있는지를 보여줍니다. 저자들은 연구의 다음 단계는 실제 C. 엘레 간스 식민지 를 연구 하여 모델이 예측 한 행동을 테스트 한 다음 그 지식을 사용하여보다 현실적인 모델을 만들어 적응 형 죽음을 이해하는 것이라고 말합니다. 2020 년 4 월 17 일, 노화 세포 . DOI : 10.1111 / acel.13141 이 작업은 BBSRC의 지원으로 Wellcome이 자금을 지원했습니다.
.2 차원 초분자 한계를 뛰어 넘다
에 의해 사우스 플로리다 대학 분자 모델링 오버레이가있는 USF 개발 초분자 격자의 주사 터널링 현미경 이미지. 크레딧 : University of South Florida 2020 년 4 월 16 일
사우스 플로리다 대학교 (University of South Florida)의 과학자들은 2 차원 초분자 (나노 기술 및 나노 물질 발전 분야를 가능하게하는 빌딩 블록)의 개발에서 새로운 이정표에 도달했습니다. 2004 년 세계에서 가장 얇고 (1 원자 두께) 가장 강한 (강보다 200 배 더 강한) 그래 핀이 발견 된 이후, 연구원들은 산업, 제약 및 기타 상업적 용도로 유사한 나노 물질을 개발하기 위해 노력해 왔습니다. 전도성과 강도 덕분에 그래 핀은 마이크로 전자 공학에 사용되어 기계 재료를 강화할 수 있으며 최근 나노 입자의 정밀한 3D 이미징이 가능해졌습니다. 추가 응용이 가능한 새로운 초분자 개발에 대한 연구가 어느 정도 성공을 거두었지만, 이러한 분자 형성은 크기가 10 나노 미터보다 작거나 임의로 조립되어 잠재적 인 사용을 제한합니다. 그러나 이제 Nature Chemistry에 발표 된 새로운 연구 는 초분자 진보에있어서의 중대한 도약을 설명합니다. "우리 연구팀은 주요 초분자 장애물 중 하나를 극복하여 20 나노 미터 규모를 추진하는 명확한 초분자 구조를 개발할 수 있었다"고 USF 화학과 부교수이자 연구 책임자 인 Xiaopeng Li는 말했다. . "이것은 본질적 으로이 화학 분야 에서 세계 기록 입니다."
USF가 개발 한 초분자 분자 모델. 크레딧 : University of South Florida
Li는 그의 USF 연구팀과 함께 Argonne National Laboratory와 Ohio University의 Saw Wai Hia 팀뿐만 아니라이 노력에 관해 다른 여러 미국 및 국제 연구소와 협력했다. 초분자는 개별 분자로 구성된 큰 분자 구조입니다. 원자 사이의 공유 결합에 초점을 둔 전통적인 화학과 달리 초분자 화학 은 분자 자체 간의 비공유 상호 작용을 연구합니다. 많은 경우, 이러한 상호 작용은 분자 자체 조립으로 이어지고, 다양한 기능을 수행 할 수있는 복잡한 구조를 자연스럽게 형성합니다. 이 최신 연구에서이 팀은 분자 내 및 분자 간 자기 조립 프로세스를 결합하여 20nm 폭의 금속 초분자 육각형 그리드 를 구축 할 수있었습니다 . 리 박사는 이번 연구의 성공은 이러한 분자 형성에 적용되는 설계 원리에 대한 이해를 높이고 언젠가는 아직 알려지지 않은 기능과 특성을 가진 새로운 물질의 개발로 이어질 수 있다고 말했다.
더 탐색 분자의 자기 분류에 의해 구동되는 새로운 초분자 공중 합체 추가 정보 : Zhe Zhang et al. 20nm 폭의 초분자 형 육방 정계 그리드의 분자 내 및 분자간 자기 조립, Nature Chemistry (2020). DOI : 10.1038 / s41557-020-0454-z 저널 정보 : Nature Chemistry 사우스 플로리다 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-04-limits-d-supramolecules.html
.새로운 광자 계수 카메라로 기록 속도와 해상도로 3D 이미지 캡처
에 의한 광학 협회 연구원들은 단일 광자 눈사태 다이오드 (SPAD) 이미지 센서를 기반으로 한 최초의 메가 픽셀 광자 카운팅 카메라를 개발했습니다. 새로운 카메라는 전례없는 속도로 희미한 빛에서 이미지를 캡처 할 수 있습니다. 크레딧 : Arianna M. Charbon, Kazuhiro Morimoto, Edoardo Charbon.2020 년 4 월 16 일
연구원들은 단일 광자 눈사태 다이오드 (SPAD)를 사용하는 차세대 이미지 센서 기술을 기반으로 최초의 메가 픽셀 광자 카운팅 카메라를 개발했습니다. 새로운 카메라는 전례없는 속도로 단일 광자의 빛을 감지 할 수 있으며, 증강 현실 및 자율 주행 차량용 LiDAR 시스템과 같은 3D 이미지의 빠른 획득이 필요한 애플리케이션을 발전시킬 수있는 기능입니다. 에콜의 AQUALab (Advanced Quantum Architecture Laboratory)의 에두아르도 샤 르본 (Edoardo Charbon)은“고해상도와 깊이 측정 능력 덕분에이 새로운 카메라는 가상 현실을 더욱 사실적으로 만들 수 있고 증강 현실 정보와보다 원활한 방식으로 상호 작용할 수있게 해줄 것”이라고 말했다. 스위스의 polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). Charbon은 새로운 카메라에 대한 아이디어를 개발했으며 이미지 센서 가 설계된 AQUALab의 설립자이자 책임자입니다 . 고 충격 연구를위한 OSA (Optical Society 's) 저널 인 Optica 에서 연구진은 속도와 타이밍 정밀도를 유지하면서 사상 가장 작은 SPAD 픽셀 중 하나를 만들어 각 픽셀의 전력 소비를 1 마이크로 와트 미만으로 낮추는 방법을 설명합니다. 새로운 카메라는 초당 최대 24,000 프레임의 이미지를 얻을 수 있습니다. 비교를 위해 초당 30 프레임이 TV 용 비디오 녹화에 사용되는 표준 속도입니다. 첫 번째 저자는 "운송 애플리케이션의 경우이 새로운 카메라는 차량에 여러 개의 저전력 LiDAR 장치를 사용할 수있게함으로써 전례없는 수준의 자율성과 안전을 달성하는 데 도움을 줄 수있다"고 말했다. 일본 Canon Inc.의 Mozumoto Kazuhiro. "좀 더 먼 미래에 양자 통신, 감지 및 컴퓨팅은 모두 메가 픽셀 해상도의 광자 카운팅 카메라의 이점을 얻을 수 있습니다." 새로운 종류의 센서 20 년 이내에 SPAD 센서는 대부분의 스마트 폰 카메라와 많은 가정용 장치에서 표준으로 사용되는 참신함에서 최신 버전으로 발전했습니다. 이 기술의 성공은 SPAD 센서가 단일 광자를 감지하고이를 디지털 메모리에 저장된 전기 신호 로 변환하는 데 매우 효율적이라는 사실에서 비롯됩니다 . 각각 SPAD를 포함하는 픽셀 배열을 만들어 대형 카메라를 만들 수 있습니다. 이 새로운 연구에서 연구원들은 EPFL의 AQUALab에서 15 년간의 SPAD 연구를 통해 고급 이미징을 위해 SPAD 기술을 활용하는 초 고해상도 카메라를 개발했습니다. 새로운 카메라는 단일 광자를 감지하여 초당 약 1 억 5 천만 회 기록 속도로 전기 신호로 변환합니다. 각 SPAD 센서는 3.8 나노초 (약 40 억분의 1 초) 동안 빛을 허용하도록 세밀하게 제어 할 수 있습니다. 이 빠른 ' 셔터 속도 '는 매우 빠른 동작을 캡처하거나 획득 한 이미지의 가장 어두운 톤과 가장 밝은 톤의 차이를 동적 범위를 증가시키는 데 사용할 수 있습니다. 연구원들은 초소형 SPAD 픽셀을 만들었으며 광자 검출에 의해 트리거되는 전자의 눈사태를 거의 즉시 소멸시키는 피드백 메커니즘을 사용하여 저전력 소비를 위해 설계되었습니다. 이는 픽셀의 전반적인 성능과 신뢰성을 향상시킵니다. 또한 향상된 레이아웃 기술을 사용하여 SPAD 센서를 더 단단히 포장 하여 감지 영역 밀도를 높이고 백만 픽셀의 카메라를 활성화했습니다. 그런 다음 연구원들은 정교한 집적 회로 설계 기술을 적용하여 대규모 픽셀 어레이 에서 매우 균일 한 고속 전기 신호 분포를 생성했습니다 . 그들은 셔터 속도가 백만 화소에 비해 3 % 만 변한다는 것을 보여 주었으며,이 센서가 이용 가능한 대량 생산 기술을 사용하여 실현 될 수 있음을 보여줍니다. 고속 3D 이미징 카메라 속도는 광자가 센서에 매우 정확하게 도달하는 시간을 측정 할 수있게합니다. 이 정보는 개별 광자가 비행 시간이라고하는 소스에서 카메라까지의 거리를 이동하는 데 걸리는 시간을 계산하는 데 사용할 수 있습니다. 비행 시간 정보와 백만 픽셀을 동시에 캡처 할 수있는 기능을 결합하면 3D 이미지의 초고속 재구성이 가능합니다. 연구원들은 새로운 카메라 를 사용하여 레이저 소스에서 방출되어 대상에 의해 반사되는 광자의 비행 시간을 결정했습니다. 또한 부분적으로 투명한 창을 통해 볼 수있는 물체와 같이 다른 이미징 기술로는 측정하기 어려운 복잡한 장면을 캡처했으며 카메라를 사용하여 전례없는 다이내믹 레인지가있는 기존 사진을 획득했습니다. 향후에는 카메라 의 성능 및 타이밍 해상도를 더욱 향상시키고 다양한 응용 분야에보다 실용적으로 구성 요소를 더욱 소형화 할 계획 입니다.
더 탐색 연구원은 픽셀 당 하나의 광자를 사용하여 3D 이미지를 생성합니다 (비디오 포함) 추가 정보 : Kazuhiro Morimoto et al., 2D 및 3D 이미징 어플리케이션을위한 메가 픽셀 타임 게이트 SPAD 이미지 센서, Optica (2020). DOI : 10.1364 / OPTICA.386574 저널 정보 : Optica 에서 제공하는 광학 협회
https://phys.org/news/2020-04-photon-counting-camera-captures-d-images.html
.Spaceflight에서 하향 조절 된 유전자로 웜 수명 연장
주제 : 생명대사생리학단백질노팅엄 대학교 으로 노팅엄 대학 2012년 7월 6일 우주 비행에 의해 발현이 억제되는 수명 제어 유전자의 작용 모델 미시 중력, 감각 지각, 신경 및 내분비 신호, 및 운동 신경 근육 신호를 포함한 공간 환경 자극에 대한 응답으로 이러한 유전자 활동의 변화를 통해 작동합니다. 일부는 DAF-16 및 / 또는 SKN-1 전사 인자를 활성화시키는 이러한 변화는식이 제한 신호, 단백질 구조의 안정화 또는 열악한 조건에서의 dauer 관련 효율적인 수명 유지를 포함하여 "장수 촉진"과정을 유도합니다. 우주 비행에서 하향 조절 된 유전자는 Caenorhabditis elegans의 장수 조절에 관여한다.
한 과학자 팀은 우주 비행이 유독 단백질과 유전자 그룹의 축적을 억제한다는 사실을 발견했습니다.이 유전자 그룹은 지구에서 벌레를 낮추면 실험실 조건에서 수명이 연장되었습니다. 우주 비행이 미세한 벌레에 영향을 미치면 Caenorhabditis elegans (C. elegans)는 더 오래 살 수 있습니다. 우주 비행사들이 우주에서 비행을 한 후에 경험 한 뼈와 근육량의 손실을 연구하는 국제 과학자 그룹이 발견했다. 이 연구 결과는 2012 년 7 월 5 일자 온라인 저널 Scientific Reports에 발표되었습니다 .
https://youtu.be/sM_Yc5frDik
노팅엄 대학의 Nathaniel Szewczyk 박사는 일본, 프랑스, 미국 및 캐나다의 과학자들이 참여한 ICE-FIRST 프로젝트의 일원이었습니다. 우주 비행은 노후화 근육 내에 정상적으로 축적되는 독성 단백질의 축적을 억제한다는 것을 발견했습니다. 또한 우주 비행 중에 낮은 수준으로 발현되는 유전자 그룹을 발견했습니다. 이 같은 유전자의 발현이 지구의 벌레에서 다시 낮아지면 벌레는 더 오래 살았습니다. 근육 대사 전문가 인 Szewczyk 박사는 다음과 같이 말했습니다 :“우리는 공간에서 하향 조절되고 실험실 조건에서 불 활성화가 수명을 연장시키는 7 개의 유전자를 확인했습니다.” 이 유전자는 수명 제어에 어떤 역할을합니까? “우리는 전적으로 확실하지는 않지만,이 유전자들은 환경에 적응하기 위해 웜이 환경을 감지하고 신진 대사의 변화를 신호하는 방법에 관여하는 것으로 보입니다. 예를 들어, 우리가 확인한 유전자 중 하나는 당뇨병 때문에 대사 조절과 관련이있는 것으로 알려진 인슐린을 암호화합니다. 벌레, 파리 및 생쥐에서 인슐린은 또한 수명 조절과 관련이 있습니다.” 우주 여행자들에게 이것이 무엇을 의미할까요? “우리 대부분은 근육이 공간에서 수축하는 경향이 있다는 것을 알고 있습니다. 이 최신 결과는 이것이 병리학 적 반응이 아닌 적응성 반응이라는 것을 암시합니다. 반 직관적으로 우주의 근육은 지구보다 노화 될 수 있습니다. 우주 비행으로 노화 과정이 느려질 수도 있습니다.” Szewczyk 박사의 역할은 CeMM에서 벌레 배양에 대한 전문 지식을 제공하는 것이 었습니다 – 벌레를위한 특별한 액체 음식. Szewczyk 박사는 샘플을 러시아 발사 장소로 옮겼으며, 작은 우주 비행사가 비행하기에 적합한 지 확인하기 위해 일련의 '건강'점검을 실시했습니다. 그들은 돌아 왔을 때 데이터 분석을 도왔습니다. 노팅엄 우주 생물학 실험실 Szewczyk 박사는 인체의 근육 단백질 분해를 제어하는 신호를 연구합니다. C. 엘레 간 스는 사람과 동일한 조건 하에서 근육 위축 (근육 손실)을 겪기 때문에 인간 생리학의 장기 변화를 연구하기위한 완벽한 대체물입니다. C. elegans는 유전자 구조가 완전히 맵핑 된 최초의 다세포 유기체였으며, 20,000 개의 유전자 중 많은 수가 인간과 동일한 기능을 수행합니다. 이 유전자 중 2 천 개가 근육 기능을 증진시키는 역할을하며 이들 중 50 ~ 60 %는 매우 명백한 인간 대응 체를 가지고 있습니다. 연구가 시작되었을 때 Szewczyk 박사는 NASA 에서 일하고있었습니다 . 그는 현재 노팅엄 대학교의 MRC 및 관절염 연구 영국 근골격 노화 연구 센터에서 근무하고 있습니다. 그는 '우주에서 벌레'를 연구하는 주요 과학자 중 한 명이며 현재 영국에서 가장 생산적인 '우주 생물학'연구소입니다. 2004 년의 실험에는 네덜란드 델타 임무를 수행하는 국제 우주 정거장 (ISS)으로 파견 된 살아있는 벌레의 위탁이 포함되었습니다. 그는 브리스톨의 쓰레기 더미에서 나온 벌레를 사용합니다. C. 엘레 간 스는 종종 썩는 과일과 채소를 먹습니다. 그들은 인체의 생리학에 미치는 미세 중력의 영향에 대해 더 많이 배우기 위해 ISS의 우주 비행에 5 번 참여했습니다. 특히 2003 년 Szewczyk 박사의 C. elegans는 우주 왕복선 컬럼비아 재앙에서 살아 남았을 때 뉴스를 발표했습니다. 페트리 접시에 살면서 알루미늄 캐니스터로 밀폐 된이 웜은 재진입과 땅에 영향을 미쳤으며 재난 후 몇 주 후에 회복되었습니다. 이 우주 비행 작업은 우리가 지구상에서 배울 수 없었던 몸에 대해 가르쳐줍니다. 그들은 PLoS ONE에서 유전자 요법의 형태를 사용하여 근육 분해를 차단하는 방법에 대한 연구와 PLoS Genetics에서 근육 복구 메커니즘을 발표했습니다. C. elegans에 대한 연구는 또한 웜이 최소 6 개월 동안 우주에서 살거나 번식 할 수 있음을 확립했습니다. 이것은 The Royal Society 저널 인 Interface에 최근보고 된 바와 같이 장거리 및 원거리 우주 탐사의 영향을 조사하기위한 이상적이고 비용 효율적인 실험 시스템입니다. 이 미션을 통해 팀은 지구에서 근육이 어떻게 작동하는지 더 잘 이해할 수있을뿐만 아니라 다른 행성에 벌레를 보내고 길을 따라 실험 할 수 있습니다. 우주 비행사가 현재 연구 중 센터 팀의 다른 구성원은 현재 우주에서 보낸 시간 동안 현재 유럽 기록 보유자의 근육에 대한 우주 비행의 영향을 조사하고 있습니다. 2004 년 임무를 수행 한 네덜란드 우주 비행사 인 안드레 쿠이 퍼스 (Andre Kuipers)는 노팅엄에있는 팀을 위해 우주에서 또 다른 웜 실험을하면서 ISS에서 방금 돌아 왔으며, 또한 스스로 연구하고 있습니다. Marco Narici 교수가 이끄는이 실험은 인간의 근육에 대한 장기 우주 비행의 효과를 연구하는 것입니다. Image : 우주 비행에서 하향 조절 된 유전자는 Caenorhabditis elegans의 장수 조절에 관여합니다.
https://scitechdaily.com/genes-down-regulated-in-spaceflight-extend-the-lifespan-of-worms/
.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.
.수명을 500 % 연장하는 시너지 효과가있는 세포 경로
주제 : 노화방지 노화유전학장수마운트 데인기 으로 마운트 사막 섬 생물 연구소 2020년 2월 5일 Jarod A. Rollins, MDI 생물학 실험실 메인 주 바 하버 (Bar Bar)에있는 MDI 생물학 실험실의 Jarod A. Rollins는 노화 연구에서 모델로 사용되는 선충 벌레 인 C. elegans에서 수명을 5 배로 증폭시키는 수명을위한 상승적인 세포 경로를 식별하는 최근 과학 논문의 주요 저자입니다. . 수명의 증가는 400 년 또는 500 년 동안 인간의 삶에 해당합니다. 시너지 효과의 발견은 새롭고보다 효과적인 노화 방지 요법의 문을 열어줍니다. 크레딧 : MDI Biological Laboratory
세포 기전의 발견은보다 효과적인 노화 방지 요법의 문을 열 수 있습니다. MDI 생물학 실험실의 과학자들은 캘리포니아 노바 토의 노화 연구소와 중국 난징 대학의 과학자들과 공동으로 장수 벌레 인 C. elegans의 수명을 5 배로 늘릴 수있는 시너지 효과가있는 세포 경로를 확인했습니다 . 노화 연구의 모델로 사용됩니다. 과학자들에 따르면 수명의 증가는 400 년 또는 500 년 동안 인간의 삶에 해당 할 것이라고한다. 이 연구는 C. elegans의 노화를 통제하는 두 가지 주요 경로의 발견을 기반으로합니다.이 경로 는 많은 유전자를 인간과 공유하고 짧은 수명으로 3-4 주 만에 과학자가 신속하게 평가할 수 있기 때문에 노화 연구에서 인기있는 모델입니다 건강한 수명을 연장하기위한 유전자 및 환경 개입의 영향. 이러한 경로는 "보존"되어 있기 때문에 진화를 통해 인간에게 전달 되었기 때문에 집중적 인 연구 대상이되었습니다. 이러한 경로를 변경하여 건강한 수명을 연장시키는 수많은 약물이 현재 개발 중에 있습니다. 시너지 효과의 발견은 더욱 효과적인 노화 방지 요법의 문을 열어줍니다. “시너지 확장은 정말 거칠다. 효과는 1 더하기 1이 2가 아니라 1 더하기 1이 5가됩니다.” — Jarod A. Rollins, Ph.D. 새로운 연구는 인슐린 신호 (IIS)와 TOR 경로가 유 전적으로 변경된 이중 돌연변이를 사용합니다. IIS 경로를 변경하면 수명이 100 % 증가하고 TOR 경로를 변경하면 30 % 증가하므로 이중 돌연변이는 130 % 더 오래 살 것으로 예상됩니다. 그러나 그 수명은 500 % 증가했습니다. MDI 생물학 실험실의 사장 인 Hermann Haller는“노화를 관장하는 세포 경로의 C. elegans 에서 발견 되었음에도 불구하고 이들 경로가 어떻게 상호 작용하는지는 명확하지 않았다. "우리의 과학자들은 이러한 상호 작용의 특성을 규명함으로써 빠르게 고령화되는 인구의 건강한 수명을 늘리기 위해 필요한 치료법의 길을 개척하고 있습니다." 시너지 응답을 제어하는 셀룰러 메커니즘의 해명은 "비 자율적 미토콘드리아 스트레스 반응의 번역 규제 장수를 촉진합니다"라는 제목 의 온라인 저널 셀 보고서 에서 최근 논문 의 주제입니다 . 저자는 MDI 생물학 실험실의 Jarod A. Rollins 박사 및 Aric N. Rogers 박사를 포함합니다. 난징 대학교 (Nanjing University)의 지안 펑 란 (Jianfeng Lan) 박사의 수석 저자 인 롤린스 (Rollins)는“시너지 확장은 정말 거칠다”고 말했다. “효과는 1 더하기 1이 2가 아니라 1 더하기 1이 5가됩니다. 우리의 연구 결과는 진공 상태에 자연이 존재하지 않는다는 것을 보여줍니다. 가장 효과적인 노화 방지 치료법을 개발하기 위해서는 개별 경로보다는 장수 네트워크를 검토해야합니다.” 상승 작용 적 상호 작용의 발견은 각각 다른 경로에 영향을 미치는 조합 요법의 사용을 유도하여 조합 요법이 암 및 HIV를 치료하는데 사용되는 것과 동일한 방식으로 건강한 인간의 수명을 연장시킬 수있다, Pankaj Kapahi, Ph.D. 벅 연구소는 말했다. Kapahi는 Nanjing University의 Rogers 및 Di Chen 박사 학위 논문의 저자입니다. 상승 작용 적 상호 작용은 또한 과학자들이 사망 직전까지 주요 연령 관련 질병이없는 특별한 노년층에 살 수있는 일부 사람들의 능력에 책임이있는 단일 유전자를 확인하지 못한 이유를 설명 할 수있다. 이 논문은 에너지 항상성을 담당하는 세포의 세포 기관인 미토콘드리아에서 수명이 얼마나 조절되는지에 초점을 둔다. 지난 10 년 동안, 축적 된 증거는 미토콘드리아 조절 곤란과 노화 사이의 인과 관계를 제안했습니다. 롤린스의 미래 연구는 노화에있어 미토콘드리아의 역할에 대한 설명에 초점을 맞출 것이라고 그는 말했다. Jianfeng Lan, Jarod A. Rollins, Xiao Zang, Di Wu, Lina Zou, Zi Wang, Chang Ye, Zixing Wu, Pankaj Kapahi, Aric N. Rogers, Jianfeng Lan Di Chen, 2019 년 7 월 23 일, Cell Reports . DOI : 10.1016 / j.celrep.2019.06.078 이 연구는 Kapahi가 개발 한 이중 돌연변이 체의 정보를 사용하여 MDI 생물학 실험실과 난징 대학교에서 수행되었습니다. Rollins와 Rogers의 연구는 National Institutes of Health (AG056743), Morris Scientific Discovery Fund 및 National General Institute of General Medical Sciences (P20GM103423 및 P20GM104318)의 지원을 받았습니다.
https://scitechdaily.com/synergistic-cellular-pathways-identified-that-extend-lifespan-by-500/
.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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