해독하기 어려운 mRNA 청사진의 수명이 짧은 이유
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.NASA, 5 월 27 일 SpaceX 승무원 최초 비행 발표
NASA는 5 월에 SpaceX Falcon 9 로켓을 타고 2 명의 미국 우주 비행사를 국제 우주 정거장에 보낼 예정입니다. 2020 년 4 월 17 일
NASA는 금요일에 SpaceX 로켓트가 5 월 27 일에 미국 우주 비행사 2 명을 미국 우주 비행사로 보낼 것이라고 발표했다. "5 월 27 일, @NASA는 미국 땅에서 미국 로켓을 타고 미국 우주 비행사들을 다시 발사 할 것입니다!" NASA의 Jim Bridenstine은 트윗에서 말했다. 우주 비행사는 SpaceX Falcon 9 로켓을 통해 ISS로 보내질 것입니다. 우주 비행사 Robert Behnken과 Douglas Hurley가 SpaceX의 Crew Dragon 우주선에 ISS로 발사됩니다. NASA는 플로리다 케네디 우주 센터에서 오후 4시 32 분 (GMT 32시)에 이륙 할 것이라고 밝혔다. 2011 년 7 월 이후 미국은 러시아 우주 비 로켓에 의존하여 미국 우주 비행사를 ISS에 보냈다.
더 탐색 SpaceX, 5 월 우주 정거장으로 첫 유인 비행 계획
https://phys.org/news/2020-04-nasa-spacex-crewed-flight.html
.새로운 발견은 태양 광 재료에 대한 오랜 논쟁을 해결합니다
작성자 : Laura Millsaps, Ames Laboratory Ames Laboratory의 과학자들은 재료 샘플 내에서 양자 운동의 "비트"를 켜거나 동기화하기 위해 초당 수 조 사이클에 매우 강하고 강력한 빛의 버스트를 사용하여 Rashba 효과의 증거를 발견했습니다. 및 비트를 "듣기"위한 제 2 광 버스트는 진동하는 물질 상태의 이미지를 기록하기 위해 초고속 수신기를 트리거링한다. 크레딧 : 미국 에너지 부, 에임스 실험실 2020 년 4 월 17 일
과학자들은 유기 금속 할라이드 페 로브 스카이 트 (태양 전지 및 양자 전자 장치에 응용하기위한 광 수확 "원더"재료의 한 종류)가 Rashba 효과라고하는 보이지는 않지만 논란의 여지가있는 메커니즘으로 인해 매우 유망하다고 이론화했다. 미국 에너지 국의 에임즈 연구소 (Ames Laboratory)의 과학자들은 현재 짧은 마이크로파의 빛을 이용하여 원자와 전자의 양자 결합 운동의 리듬을 생성하고 기록하는 리듬을 사용하여 벌크 페 로브 스카이 트에 미치는 영향의 존재를 실험적으로 입증했습니다. 이 자료에서. 유기 금속 할라이드 페 로브 스카이 트는 약 10 년 전에 태양 전지에 처음 도입되었다. 그 이후로, 그들은 광 추출, 광자 및 전자 운송 장치에 사용하기 위해 강하게 연구되어 왔으며, 그 이유는 이들이 추구하는 광학 및 유전 특성을 제공하기 때문입니다. 그들은 전통적인 무기 광기 전력 장치의 높은 에너지 변환 성능과 저렴한 재료 비용 및 유기 버전의 제조 방법을 결합합니다. 연구에 따르면 재료의 뛰어난 전자적, 자기 적 및 광학적 특성은 자기 및 전자 구조 와 전하 캐리어 수명 을 제어하는 메커니즘 인 Rashba 효과와 관련이 있다고 가설을 세웠다 . 그러나 최근의 격렬한 연구와 논쟁에도 불구하고, 가장 효율적인 페 로브 스카이 트 태양 전지에 사용 된 벌크 유기 금속 할라이드 페 로브 스카이 트에서 Rashba 효과의 결정적인 증거는 여전히 애매했다. Ames Laboratory 과학자들은 재료 샘플 내에서 양자 운동의 "비트"를 켜거나 동기화하기 위해 초당 수 조 사이클의 테라 헤르츠 빛, 매우 강력하고 강력한 빛의 폭발을 사용하여 증거를 발견했습니다. 및 비트를 "듣기"위한 제 2 광 버스트는 진동하는 물질 상태의 이미지를 기록하기 위해 초고속 수신기를 트리거링한다. 이 접근법은 재료의 원자 구조에 숨겨진 Rashba 효과의 증거를 포착 할 수있는 해상도 나 감도가없는 기존의 검출 방법의 한계를 극복했습니다. "우리의 발견은 Rashba 효과의 존재에 대한 논쟁을 해결한다 : 그것들은 벌크 메탈 할라이드 페 로브 스카이 트 재료에 존재한다" Ames Laboratory의 수석 과학자이자 Iowa State University의 물리학 교수 인 Jigang Wang은 말했다. "Rashba 스플릿 밴드를 엔지니어링하기 위해 원자와 전자의 양자 운동을 조정함으로써, 우리는 임의의 지역 변동에 의해 숨겨진 효과의 근본적인 발견을위한 중요한 도약을 달성하고, 양자를 기반으로 한 스핀 트로닉스 및 광기 전 응용 분야에 대한 흥미로운 기회를 열어줍니다 페 로브 스카이 트 재료의 제어. " 이 연구는 Z. Liu, C. Vaswani, X. Yang, X. Zhao, Y. Yao가 저술 한 "금속 할로겐 페 로브 스카이 트 CH3NH3PbI3에서 Phonon Coherence에 의한 Excitonic Rashba 미세 구조의 초고속 제어"논문에서 더 논의된다. Z. Song, D. Cheng, Y. Shi, L. Luo, D.-H. Mudiyanselage, C. Huang, J.-M. 박 RHJ Kim, J. Zhao, Y. Yan, K.-M. Ho, J. Wang; 실제 검토 서한에 게시됩니다 . Ames Laboratory와 Iowa State University 물리 및 천문학과의 Wang과 그의 협력자들은 테라 헤르츠 양자 비트 분광법, 모델 구축 및 밀도 함수 이론적 시뮬레이션을 담당했습니다. University of Toledo에서 고품질 페 로브 스카이 트 재료를 제공했습니다. 포논 스펙트럼 시뮬레이션은 중국 과학 기술 대학에서 수행되었습니다.
더 탐색 과학자들은 새로운 태양 전지 재료에서 빛에서 에너지로의 이동을 직접 관찰 추가 정보 : Z. Liu et al. 금속 할로겐 페 로브 스카이 트 CH3NH3PbI3, 물리적 검토 편지 (2020) 에서 Phonon 일관성에 의해 여기 Rashba 미세 구조의 초고속 제어 . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.124.157401 저널 정보 : 실제 검토 서한 Ames Laboratory에서 제공
https://phys.org/news/2020-04-discovery-long-standing-debate-photovoltaic-materials.html
.단백질 -RNA 상호 작용 네트워크가 상 분리를 안내합니다
에 의해 세인트 주드 아동 연구 병원 세인트 주드 (St. Jude)의 세포 분자 생물학과의 수석 저자 인 J. Paul Taylor 박사는 단백질 -RNA 상호 작용 네트워크의 중심 노드가 어떻게 RNA 과립의 상 분리를 유발하는지 알아 냈습니다. 크레딧 : St. Jude Children 's Research Hospital, 2020 년 4 월 17 일
세인트 주드 어린이 연구 병원 (St. Jude Children 's Research Hospital) 연구자들은 상 분리가 어떻게 막에 의해 결합되지 않은 RNA 과립, 단백질 어셈블리 및 RNA의 형성으로 이어지는지를 자세히 연구하고 있습니다. 그들의 발견은 단백질 -RNA 상호 작용 네트워크의 중심 노드가 RNA 과립, 또는 스트레스 과립이라고 불리는 응축 물에 대한 상 분리를 유도한다는 것을 보여준다. 작품은 오늘 Cell에 나타납니다 . 물 속의 기름 방울처럼 상 분리는 세포의 세포질에 단백질과 RNA를 결합시킵니다. 이 공정은 고도로 규제되고 구체적이므로 응축수가 특정 필수 기능을 수행 할 수 있습니다. 실험실에서 연구 한 스트레스 과립 은 루 게릭 병 (Lou Gehrig 's disease)이라고도하는 근 위축성 측삭 경화증과 같은 신경 퇴행성 질환 에서 손상된 인간 뉴런의 RNA 과립과 비교할 수 있습니다. "우리는 RNA 과립의 모든 구성 성분이 응축에 기여한다는 것을 발견했지만, 그것들은 똑같이 기여하지 않는다"고 수석 저자 J. Paul Taylor 박사는 세인트 주드 세포 분자 생물학과 박사 Howard Hughes Medical Institute Investigator 회장. "상호 작용의 네트워크 내에서 대부분의 단백질은 매우 중요하지 않으며, 몇 개는 중요하며, 하나는 필수적입니다. 하나의 필수 단백질 은 RNA와 상 분리를 거치는데, 이는 특정 클래스의 RNA 과립의 정체성을 확립하고 유지하는 데 중요합니다." 기본적인 생물학적 과정 스트레스 과립 네트워크에서 단백질 노드들 사이의 상호 작용을 연구함으로써 연구자들은 각 단백질이 어떻게 기여 하는지를 결정했다. 그들의 발견은 네트워크 드라이브 단계 분리에서 가장 중요한 노드임을 보여줍니다. 중앙 노드가 없으면 응축수가 전혀 형성되지 않습니다. 스트레스 과립의 경우 중심 노드는 G3BP1이라는 단백질입니다. "Just Jude Cell and Molecular Biology의 공동 저자 인 Peiguo Yang 박사는"각 종류의 응축 물은 상 분리에 필수적인 핵심 스캐 폴딩 요소를 가지고있는 것 같다 "고 말했다. "핵심 중앙 노드는 언제 어디서 결로가 발생하는지 정의하는 노드입니다." 미세 조정 된 제어 생체 분자 축합은 소수의 중요한 노드와의 상호 작용 네트워크에 의해 구동되며 생체 분자 축합의 기초가되는 일반적인 원칙 일 수 있습니다. 결국, 생명 노드는 세포가 생체 분자 응축에 대한 외부 제어를 발휘할 수있는 방법을 제공합니다. 이들 표적은 치료 적 중재를 위해 이용 될 수있다. 스트레스 과립의 경우 ,이 조절은 단백질 G3BP1을 통해 발휘됩니다. G3BP1 내에서 본질적으로 무질서한 세그먼트는 생체 분자 응축에 대한 미세한 제어를 제공합니다. 본질적으로 무질서한 단백질은 구조가 부족하다는 점에서 주목할 만하다. G3BP1 단백질에서 3 가지의 고유 한 무질서 영역 사이의 상호 작용은 상 분리 능력에 중요하다 . 에서는 응력 과립 , 상분리 따라서 G3BP1 의해 구동되고 본질적 흐트러짐 영역 사이의 복잡한 상호 작용에 의해 미세 조정이. 공동 주 저자 인 세 실레 마티유 (Cecile Mathieu) 박사는“G3BP1과 RNA 결합 파트너 사이의 관계는 올바른 방송국에 대한 라디오 튜닝의 손잡이와 같다”고 말했다. "공정은 적절한 시점에 적절한 방식으로 상 분리가 가능하도록 엄격하게 제어됩니다." 이 논문의 다른 저자로는 Regina Kolaitis, Peipei Zhang, James Messing, Ugur Yurtsever, Zemin Yang, Jinjun Wu, Qingfei Pan, Jiyang Yu, Erik Martin, Tanja Mittag 및 Hong Joo Kim, St. Jude 모두가 있습니다. 이 연구는 Membraneless Organelles에 관한 St. Jude Research Collaborative의 일부입니다. 협력을 통해 별도의 실험실에서 온 연구원들은 서로 협력하여 다른 팀의 전문 지식이 필요한 연구를 수행하여이 분야의 진행을 능률화하고 가속화합니다.
더 탐색 새로 식별 된 메커니즘으로 셀룰러 조직의 핵심 요소에 대한 지속적인 미스터리 해결 추가 정보 : Peiguo Yang et al. G3BP1은 응력 분리를 구성하기 위해 위상 분리를 트리거하는 셀 (2020)을 조정할 수있는 스위치입니다 . DOI : 10.1016 / j.cell.2020.03.046 에 의해 제공 세인트 주드 아동 연구 병원
https://phys.org/news/2020-04-network-protein-rna-interaction-phase.html
.Water Window를 통한 X-Ray 비전으로 차세대 Attosecond 기술 가능
주제 : ETH 취리히레이저광학입자 물리학인기 으로 물리학의 ETH 취리히 부서 2020년 4월 12일 고조파 생성 프로세스 고압 가스 셀에서 고조파 발생 과정에서 사진이 촬영되며, 중간 적외선 입력은 오른쪽에, 소프트 x- 레이 출력은 왼쪽에 나타납니다. 크레딧 : ETH Zurich / D-PHYS Keller group
ETH 물리학 자들은 새로운 '아토초 기술'의 시작을 알리는 전체 '물 창'에 걸쳐 일관된 소프트 엑스레이를 생성하는 최초의 고속 반복 레이저 소스를 개발했습니다. 이 기술 혁신은 물리학뿐만 아니라 생물, 화학 및 재료 과학에 대한 광범위한 연구를 가능하게합니다. 20여 년 전에 처음으로 시연 된 펨토초 이하의 광 펄스 생성 능력은 완전히 새로운 분야 인 아토초 과학 기술을 탄생 시켰습니다. 수십 년 동안 먼 꿈에 불과했던 연구가 가능해졌으며, 원자, 분자 및 고체의 전자 공정을 자연적으로 attosecond 초 단위로 추적하고 이미지화하고 특성화하는 탁상 형 레이저 시스템이 등장했습니다. 이러한 연구를 가능하게하는 레이저 시스템은 일반적으로 극 자외선 스펙트럼 대역에서 작동합니다. 더 높은 광자 에너지를 달성하기위한 노력이 오래 전부터 계속되어왔다. 2.2 내지 4.4 nm의 파장을 갖는 연질 x- 레이 방사선에 의해 점유되는 '물창'이 특히 중요하다. 그 스펙트럼 창은 그 주파수에서 광자가 산소에 의해 흡수되지 않기 때문에 그 이름과 중요성 때문에 중요합니다. 그러나 그들은 탄소에 의한 것입니다. 이것은 자연적인 수성 환경에서 유기 분자 및 생물학적 표본을 연구하는 데 이상적입니다. 오늘날,이 주파수 범위에 걸쳐있는 소수의 아토초 소스가 존재하지만 그 적용 가능성은 1kHz 이하의 비교적 낮은 반복 속도에 의해 제한되며, 이는 낮은 카운트 속도와 낮은 신호 대 잡음비를 의미합니다. 쓰기Quantum Electronics Institute의 Ursula Keller 교수의 초고속 레이저 물리 그룹의 Optica [1], Justinas Pupeikis 및 동료들은 이제 이전 소스의 한계를 극복하기위한 필수적인 도약을보고합니다. 그들은 100 kHz 반복 속도로 전체 물 창에 걸쳐있는 최초의 소프트 엑스레이 소스를 제시합니다. 최첨단 소스에 비해 백 배 향상되었습니다. 기술력 향상 높은 반복률로 소프트 엑스레이를 생산하는 데 따른 병목 현상은 탁상용 시스템에서 2 초 펄스 생성에 핵심 프로세스를 구동하기에 적합한 레이저 시스템이 부족하다는 것입니다. 이 프로세스는 고조파 생성으로 알려져 있으며 일반적으로 원자 가스와 같은 대상과 상호 작용하는 강한 펨토초 레이저 펄스를 포함합니다. 타겟의 비선형 전자 응답은 구동 레이저 필드의 주파수의 홀수 차수에서 아토초 펄스의 방출을 야기한다. 응답에 수창 범위에 걸친 x- 선 광자가 포함되도록하려면 펨토초 소스가 적외선 범위에서 작동해야합니다. 또한 높은 피크 전력 펄스를 제공해야합니다. 그리고 그 모든 것은 높은 반복률로 이루어집니다. 그러한 근원은 지금까지 존재하지 않았습니다. Pupeikis et al.광학 파라 메트릭 처프 펄스 증폭 (또는 OPCPA)을 기반으로 이전 연구에서 이미 살펴본 레이아웃을 체계적으로 개선했습니다 [2]. 그들은 고출력 중 적외선 소스를 실현하기 위해이 접근 방식이 유망하다는 것을 확립했지만 이전에는 고조파 X- 선 광자 세대에 필요한 성능에 도달하기 위해 상당한 개선이 필요했습니다. 물 창. 특히 이들은 이전의 6.3GW에서 14.2GW로 피크 전력을 푸시했으며, 기본 광학 필드 (16.5fs)의 두 발진보다 약간 긴 펄스의 평균 전력은 25W에 도달했습니다. 입증 된 피크 전력은 2 μm 이상의 파장을 가진 높은 반복 속도 시스템에 대해 현재까지 가장 높은 것으로 편안하게보고됩니다 (그림, 패널 a 참조).
최첨단 비교 (a) 최신의 높은 반복률 (> 10 kHz) 중 적외선 시스템. (b) 높은 반복률에서 최첨단 위상 정합 고조파 컷오프. (참조 포인트는 제출 날짜 2019 년 10 월에 작성되었습니다.) 크레딧 : ETH Zurich / D-PHYS Keller group
엑스레이 실 준비
이 수준의 성능을 갖춘 팀은 다음 단계, 고조파 생성을 통한 주파수 상향 변환을위한 준비가되었습니다. 이를 위해 OPCPA의 출력 빔은 잠망경 시스템을 통해 15m 이상 떨어진 다른 실험실로 라우팅되어 로컬 실험실 공간 제약 조건을 수용합니다. 그곳에서 빔은 45bar의 압력을 유지하면서 헬륨 목표물을 만났습니다. 이러한 고압은 적외선과 엑스레이 방사선 간의 위상 정합과 최적의 에너지 변환 효율에 필요했습니다. 모든 조각을 조심스럽게 제자리에 놓고 시스템을 실제로 제공했습니다. 620eV (2nm 파장)의 에너지로 확장 된 코 히어 런트 소프트 엑스레이 방사선을 생성하여 전체 물창을 덮었습니다.이 주파수 범위의 다른 높은 반복률 소스와 비교했을 때 탁월한 성과를 거두었습니다. 그림의 패널 b. (위의 사진은 고압 가스 셀에서 고조파 생성 과정에서 촬영되며, 중 적외선 입력은 오른쪽에, 부드러운 x- 레이 출력은 왼쪽에 나타납니다.) 기회의 창 이 데모는 광범위한 새로운 기회를 열어줍니다. 화학 및 생물학과 관련성이 높은 수창 스펙트럼 영역의 코 히어 런트 이미징은 컴팩트 한 설정으로 가능해야합니다. 동시에, 이용 가능한 높은 반복 속도는 예를 들어, 펄스 방출 원으로 광 방출 실험을 괴롭히는 공간 전하 형성으로 인한 한계를 해결하는 데 도움이된다. 또한 '물창'은 탄소, 질소 및 산소의 K- 말단뿐만 아니라 다양한 금속의 L- 및 M- 말단으로 구성되며, 이제 더 높은 감도 또는 특이 도로 연구 할 수 있습니다. 이러한 전망이 밝아짐에 따라 소스의 실현은 차세대 아토초 기술의 시작을 예고했습니다. 실험자는 처음으로 높은 반복률과 높은 광자 에너지를 결합하여 사용할 수 있습니다. 이러한 새로운 기능을 활용하기 위해 설계된 아토초 빔라인은 현재 Keller 연구소에서 건설 중입니다.
참고 문헌 : J. Pupeikis, P.-A. "100kHz에서 25W 수 사이클 2.2μm OPCPA로 활성화되는 워터 윈도우 소프트 x-ray 소스" Chevreuil, N. Bigler, L. Gallmann, CR Phillips 및 U. Keller, 2020 년 2 월 7 일, Optica . DOI : 10.1364 / OPTICA.379846 Bigler N., J. Pupeikis, S. Hrisafov, L. Gallmann, CR 필립스 U. 켈러 "2.5 μm의 높은 전력 생성 OPCPA 1.7주기 펄스"9 월 28 일 2018 하기 Optica . DOI : 10.1364 / OE.26.026750
.해독하기 어려운 mRNA 청사진의 수명이 짧은 이유
에 의해 뮌헨의 루드비히 막시밀리안 대학 Not5- 리보솜 복합체의 구조. Not5-80S 리보솜 복합체의 Cryo-EM 밀도 (왼쪽). Not5-80S 리보솜 복합체 (중간)의 분자 모델. Not5-tRNA 상호 작용의 표면 표현 (오른쪽). 40S 리보솜 서브 유닛은 베이지 색, 60S 서브 유닛은 회색, tRNA는 녹색, Not5는 핑크색이다. 크레딧 : R. Buschauer, 2020 년 4 월 17 일
mRNA는 세포에서 단백질의 합성을 프로그램하고, 그들의 기능 수명은 동적으로 조절된다. LMU 연구원들은 이제 해독하기 어려운 청사진이 다른 것보다 수명이 짧은 이유를 보여주었습니다. 유전자 발현의 조절은 살아있는 시스템의 기본 구성 요소입니다. 이 용어는 모든 세포의 DNA 게놈에 인코딩 된 유전 정보가 메신저 RNA (mRNA)로 선택적으로 전사 된 다음 리보솜에 의해 단백질로 어떻게 번역되는지를 결정하는 일련의 메카니즘을 의미한다. 세포에서 합성 된 단백질 세트는 그 구조와 생화학 적 용량을 정의하기 때문에 공정의 모든 단계를 엄격하게 조절해야합니다. 이 조절 시스템의 모듈 중 하나는 변화하는 조건에 대응하여 mRNA를 적시에 파괴하는 데 전념합니다. LMU의 유전자 센터에서 롤랜드 베크만 교수가 이끄는 국제 팀은 Jeff Coller (미국 클리블랜드의 Case Western Reserve University)와이나 다 Toshifumi (Sendai, Tohoku University,mRNA 분해에 관여하고 그것의 작용 방식을 해부하는 단백질 복합체. Science 저널에 실린 새로운 연구 결과 는 mRNA 분자의 수명이 그것이 암호화하는 단백질의 합성 속도와 어떻게 그리고 왜 연관되는지를 설명합니다. "통계 데이터는 이미 mRNA의 수명이 단백질 생성물의 합성 동안 리보솜의 속도와 상관 관계가있는 것으로 밝혀졌다 "고 Robert Buschauer 박사는 말했다. Beckmann 그룹의 학생이자 새로운 논문의 수석 저자. "그러나이 관계의 분자 적 기초는 완전히 알려지지 않았다." 단백질 합성의 효율은 리보솜이 mRNA의 뉴클레오티드 서열에 인코딩 된 지시를 얼마나 잘 읽을 수 있는지에 달려있다. 이 프로그램은 유전자 코드의 언어로 작성됩니다. 뉴클레오티드의 삼중 항 서열 ( '코돈')은 단백질을 구성하는 상이한 아미노산이 서로 연결되는 순서를 지정한다. 필요한 아미노산 세트 각각은 tRNA 라 불리는 어댑터 분자에 의해 리보솜으로 전달된다. 각각의 tRNA는 또한 mRNA에서의 대응 물을 인식하는 뉴클레오타이드 삼중 항 ( '안티코돈')을 갖추고 있으며, 이러한 상호 작용은 아미노산 카고가 성장하는 단백질에서 정확한 위치로 슬롯 될 수있게한다. 유전자 코드는 중복됩니다. 사실상 모든 아미노산은 여러 뉴클레오티드 삼중 항으로 지정됩니다. 리보솜에 의해 다양한 효율로 읽 힙니다. 주어진 삼중 항을 판독하기 어려운 경우, 리보솜은 필요한 아미노산으로 적절한 tRNA를 선택하는 데 시간이 더 걸립니다. 새로운 연구는 이러한 지연과 mRNA의 분해 사이의 연결에 대한 기계적인 기초를 확인합니다. "cryo-의 도움으로전자 현미경 에서 우리는 tRNA 결합 부위가 점유되지 않은 경우에만 mRNA 분해에 필요한 핵심 단백질 복합체가 리보솜과 상호 작용할 수 있음을 보여줄 수 있었다”고 밝혔다. 리보솜은 비효율적으로 해독 된 코돈의 비율에 따라 증가합니다. Beckmann은“이러한 새로 발견 된 상호 작용은 실제로 mRNA 분해와 리보솜 효율 사이의 결합에 중요하다”고 말했다. mRNA의 파괴는 효모와 인간 세포 사이의 중심 성분이 거의 다르지 않은 필수 과정입니다. 발생하는 모든 오류는 신경 퇴행성 질환, 암 또는 기타 심각한 장애를 일으킬 수 있습니다. 그러므로보다 효과적인 치료법의 개발을 위해서는 기본 메커니즘에 대한 이해가 필요합니다.
더 탐색 연구자들은 단백질 합성과 mRNA 분해가 구조적으로 연결되어 있음을 증명 추가 정보 : Robert Buschauer et al. Ccr4-Not 복합체는 번역 리보솜을 모니터링하여 코돈 최적 성, 과학 (2020)을 모니터링한다 . DOI : 10.1126 / science.aay6912 저널 정보 : 과학 에 의해 제공 뮌헨 루드비히 막시밀리안 대학
https://phys.org/news/2020-04-mrnas-blueprints-difficult-decipher-shorter.html
.SDS에 의한 단백질 전개 메커니즘의 해부
하여 고급 과학 기술 베크 연구소 Urbana-Champaign의 일리노이 대학 물리학 교수 인 Aleksei Aksimentiev는 생명 공학에서 컴퓨터 모델링을위한 소프트웨어 솔루션 개발을 지시합니다. 크레딧 : L. Brian Stauffer,2020 년 4 월 17 일
Urbana-Champaign의 일리노이 대학교. Urbana-Champaign의 일리노이 대학교 (University of Illinois)의 연구원들은 분자 역학 시뮬레이션을 사용하여 나트륨 도데 실 설페이트가 어떻게 단백질 전개를 일으키는 지 이해했습니다. SDS는 실험실에서 단백질을 분리하고 분자량을 결정하기 위해 일반적으로 사용됩니다. 그러나 SDS가 단백질 구조에 어떤 영향을 미치는지는 아직 확실하지 않습니다. "SDS에 의한 단백질 전개 : SDS 단백질 어셈블리의 미세한 메커니즘 및 특성"논문이 Nanoscale 에 발표되었다 . Aksimentiev 그룹의 박사후 연구원 인 David Winogradoff는“우리의 연구는 이러한 상호 작용이 수백만 분의 1 초에 어떻게 일어나는지에 대한 미세한 세부 사항을 밝혀냈다. "우리는 시스템에 존재 하는 모든 단일 원자 를 물리적으로 나타내고 있었고, 단백질에 대한 SDS 결합 과정 및 전개를 가속화하기 위해 고온에서 그것을 수행했습니다." 연구원들은 여러 슈퍼 컴퓨터를 사용하여 SDS- 단백질 상호 작용의 시뮬레이션을 만들었습니다. "이러한 수퍼 컴퓨터를 사용하여 1 년이 아닌 1 주일 동안 연구를 완료 할 수있었습니다."생물학 물리학과 교수이자 Beckman Advanced Science and Technology의 교수 인 Aleksei Aksimentiev는 말합니다. 시뮬레이션은 SDS가 어떻게 단백질 전개를 일으키는 지 그리고 단백질이 어느 정도 전개되는지 이해하는 데 도움이되었습니다. Aksimentiev 박사는“우리 연구에 따르면 노출 된 단백질 영역과 끈에 구슬처럼 SDS를 감싸는 영역이 있다고한다.
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2020/dissectingth.mp4
애니메이션은 SDS (빨간색 및 청록색 점)가있을 때 자발적으로 전개되는 티틴 도메인을 보여줍니다. SDS 분자는 티틴에 직접 결합 된 경우에만 나타납니다. 크레딧 : Aksimentiev 그룹. 시뮬레이션은 상호 작용에 대한 자세한 통찰력을 제공하지만 전개되지 않은 단백질에 결합 된 SDS와 주변 용액에 용해 된 SDS 사이의 균형을 조사하기에는 너무 짧았습니다. Winogradoff는“분자 역학 방법을 통해 다른 기술로는 접근 할 수없는 미세한 분자 세부 사항을 제공 할 수있다. Aksimentiev는“SDS는 오랫동안 사용되어왔다. 우리의 연구는 단백질 시퀀싱 을 용이하게하는 펼침 제로서 SDS의 새로운 응용을 가능하게한다 ”고 말했다. "우리는 SDS 분자가 단백질에 어떻게 배열되어 있는지 알고 싶어서 나노 포어를 통해 이들 사슬을 구동시키고 서열을 읽을 수있다."
더 탐색 비누로 잡은 비누 : 비누 분자가 어떻게 단백질이 들어오고 나가는 데 도움이되는지 이해 추가 정보 : David Winogradoff et al., SDS에 의한 단백질 전개 : SDS- 단백질 어셈블리, Nanoscale (2020) 의 미세한 메커니즘 및 특성 . DOI : 10.1039 / C9NR09135A 가 제공하는 고급 과학 기술에 대한 베크만 연구소
https://phys.org/news/2020-04-mechanism-protein-unfolding-sds.html
.소행성에 미치는 영향은 regolith를 생성하고 작은 분화구를 지 웁니다
로 행성 과학 연구소 지표면 고도에 따라 색으로 구분 된 지구 근처 소행성 433 에로스의 표면 분화 시뮬레이션의 음영 릴리프 맵 (파란 = -125 미터, 핑크 = +125 미터). 표면은 4 억 년 동안 주 소행성 벨트에 노출 된 후 에로스가 대부분의 수명을 보냈다. 크레딧 : James Richardson 2020 년 4 월 17 일
충돌 분화구는 새로운 반석을 만들어 내고 소행성 표면의 작은 분화구를 분해하고 지울 수있는 지진 현상을 일으킨다. 소행성 충돌로 인한 소체의 충격은 표면을 파쇄하여 새로운 반발을 일으키며, 충격에 의해 생성 된 지진 진탕은 구식 반석 기가 내리막으로 이동하여 이미 존재하는 분화구를 채운다. , 2867 Steins 및 25143 Itokawa "가 이카루스에 등장 합니다. Richardson은 논문의 수석 저자이며 PSI 연구 과학자 Jordan Steckloff는 Purdue University의 David Minton과 공동 저자입니다. Richardson은“ 이 연구의 첫 번째 목표는 우주선 관측 소행성 433 Eros, 2867 Steins 및 25143 Itokawa에서 충격으로 생성 된 regolith의 생산, 손실 및 보유 를 조사하고 모델링 하는 것이 었습니다 . "두 번째 목표는 동일한 3 가지 소행성의 분화구 집단에 미치는 충격 유발 지진의 영향을 조사하고 모델링하는 것입니다." Richardson은 2004 년과 2005 년에이 주제에 대해 발표했지만 새로운 소행성 관측과 크게 개선 된 모델링 기법이이 연구에 포함되었습니다.
근본 소행성 433 에로스의 표면 분화구 시뮬레이션에 대한 음영 처리 된 맵으로, 기본 regolith 깊이 (파란 = 0 미터, 핑크 = 200 미터)에 따라 색상이 구분됩니다. 표면은 4 억 년 동안 주 소행성 벨트에 노출 된 후 에로스가 대부분의 수명을 보냈다. 크레딧 : James Richardson "
이 연구를 수행하기 위해, 우리는 2009 년 논문에 소개 된 수치, 3 차원, 소형 바디 크레이트 된 지형 진화 모델 (SBCTEM)을 활용했으며,이 논문은이 연구를 위해 크게 업그레이드되었습니다." "이 모델에서, 컴퓨터로 생성 된 소행성 표면은 시간의 함수로서 수백만의 작은 충격기에 의해 충격을 가하여 주 소행성 벨트의 중간에 존재하는 충돌 조건을 시뮬레이션합니다. 각각의 충격은 모델 표면에 새로운 분화구를 생성합니다. 크레이터 붕괴 퇴적물과 주변 지형을 덮는 이젝터 '담요' 의 형태로 regolith를 생성하며, 가상 표면의 regolith가 점차적으로 경사를 내려 가면서 기존 크레이터를 서서히 저하시키고 지우는 광범위한 지진 이벤트를 생성합니다. " 이 모델을 사용하여이 팀은 직경 100 미터 미만의 작은 분화구의 부족을 포함하여 17 킬로미터 직경의 소행성 433 에로스의 분화 기록 및 반석 층을 재현 할 수있었습니다. 직경이 500 미터 미만인 크레이터의 부족을 포함하여 5 킬로미터 직경의 소행성 2867 스타 인의 심하게 연화 된 분화 기록 및 반석 층; 그리고 모든 크기의 분화구의 부족을 포함하여 0.35 킬로미터 직경의 소행성 25143 이토 카와의 매우 정복 된 분화구 기록. Richardson 박사는 “이러한 시뮬레이션은 직경 이 약 25km 미만인 소행성 표면의 작은 분화구를 분해 및 소 거하여 충돌로 인한 지진 진탕의 효능을 보여줌으로써 관측 된 분화구 기록을 정확하게 재생산한다. "이 시뮬레이션은 또한 5-50 킬로미터 크기 범위의 소행성에서 관찰 된 regolith 층이 충격 크레이터 링 공정을 통해서만 설명되고 모델링 될 수 있으며 regolith 깊이가 표면 나이 를 추정하기위한 추가 수단으로 사용될 수 있음을 보여줍니다 "분화구 기록을 사용하는 것 외에도 소행성이 주어졌다"
더 탐색 연구 결과 '골프 볼 소행성' 추가 정보 : James E. Richardson et al. 소행성 433 Eros (2867 Šteins)와 25143 Itokawa, Icarus (2020)에서 충격으로 생성 된 지진 진탕 및 반석 성장 . DOI : 10.1016 / j.icarus.2020.113811 저널 정보 : 이카루스 에 의해 제공 행성 과학 연구소
https://phys.org/news/2020-04-impacts-asteroids-regolith-erase-small.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.
.새로운 보편적 인 에볼라 백신은 인간을 감염시키는 치명적인 바이러스의 모든 종과 싸울 수 있습니다
주제 : 신시내티 어린이 병원 의료 센터공중 보건백신바이러스학 으로 신시내티 아동 병원 의료 센터 2020년 4월 17일 바이러스 악당 전염성 및 치명적인 에볼라 바이러스는 국립 알레르기 및 감염증 연구소의이 연구 사진에 나와 있습니다. 세계 보건기구 (WHO)에 따르면 에볼라 바이러스 질병의 평균 사망률은 약 50 %이지만 최근 발병률은 90 %에 가깝습니다. 연구자들은 에볼라에 대한 잠재적 범용 백신의 초기 바이러스학 저널에보고했다. 전임상 테스트에 따르면 4 종의 바이러스에 감염된 사람들을 모두 중화시킬 수 있습니다. 크레딧 : NIAID
실험실 모델의 초기 전임상 테스트는 고무적입니다. 전염병 연구자들은 전임상 테스트에서 최근 아프리카에서 주로 발생하는 치명적인 바이러스의 4 종을 모두 중화시킬 수있는 에볼라 바이러스에 대한 잠재적 범용 백신의 조기 개발을보고합니다. Cincinnati Children 's Hospital Medical Center의 과학자들은 미국 미생물 학회 (American Society for Microbiology)에서 발표 한 Journal of Virology 에 전임상 결과를보고했습니다 . 초기 전임상 테스트에서도 연구자들은 자신의 데이터에 따르면 예상 백신이 에볼라로부터 독립형 보호를받을 가능성이 있다고합니다. 또한 에볼라 바이러스 종에 대한 임상 시험에서 이미 시험되고있는 현재의 생백신에 의해 유발 된 보호 면역의 내구성을 넓히고 확장시킬 수 있다고 전염병과의 공동 연구원 인 Karnail Singh 박사는 말했다. Singh은“이번 백신을 단독으로 사용하거나 다른 에볼라 백신과 함께 사용하여 다른 에볼라 바이러스에 대해 장기적이고 내구성있는 보호 면역을 얻는 경우 에볼라 바이러스의 발병을 예방하거나 관리하려는 전 세계적인 노력이 크게 향상 될 수있을 것입니다. 2013 년부터 2016 년 사이에 서 아프리카에서 치명적인 에볼라가 발생하면서 전염성 및 유해 바이러스에 대한 백신 개발을위한 국제적 노력이 가속화되었습니다. 이것은 자이레 에볼라 바이러스로부터의 당 단백질이 또 다른 변형 된 생 바이러스 벡터로 조작되는 재조합 에볼라 백신의 개발로 이어졌다. 이 백신을 투여하면 에볼라 당 단백질에 대한 면역 반응이 유도되어 에볼라 바이러스에 의한 후속 공격으로부터 보호됩니다. Singh과 동료들은 살아있는 벡터 백신이 임상 실험에서 고무적인 결과를 내고 있지만, 현재 연구가 진행될 때까지 개발중인 새로운 백신 중 어느 것도 치명적인 원인이되는 여러 에볼라 바이러스 종에 대해 교차 반응하는 면역 반응을 유발하지 않는 것으로 나타났습니다 인간의 질병. 다른 접근법 이 연구에 따르면 새로운 백신은 새로운 접근 방식을 취하고있다. 연구원들은 2 개의 구형 에볼라 바이러스 유사 입자 (VLP)를 구형 코어에 유 전적으로 다양한 2 개의 당 단백질 (자이레 에볼라 바이러스 및 수단 에볼라 바이러스 각각)을 통합 한 VLP로 설계했습니다. 이 접근법은 VLP가 유전 물질이 부족하고 증식하지 않기 때문에 수용자에게 질병을 일으키지 않습니다. 이 백신은 에볼라에 대한 면역 반응을 자극하여 바이러스 퇴치 항체를 생성하여 다른 바이러스 종을 공격합니다. 연구진은 새로운 에볼라 VLP 백신을 적절한 동물 모델에 투여했을 때 인간에게 병원 성인 것으로 알려진 에볼라 바이러스 종에 대한 강력한 면역 반응을 보였다. 새로운 백신은 2 개의 에볼라 바이러스 종의 당 단백질을 사용하지만, 당 단백질 중 하나에 대한 반응이 2 개의 다른 에볼라 바이러스 종에 대해 교차 반응 반응을 일으키기 때문에 알려진 4 가지 병원성 에볼라 바이러스에 대해 효과가있을 수 있다고 Singh은 말했다. 더 많은 테스트 필요 연구진은 잠재적 인 에볼라 VLP 백신에 대한 광범위한 추가 전임상 시험이 임상 시험에서 잠재적으로 시험되기 전에 필요하다고 강조했다. 신시내티 의과 대학,에 모리 의과 대학, 루이지애나의 새로운 이베리아 연구 센터를 포함한 다기관 연구의 핵심 협력자는 신시내티의 전염병 디렉터 인 Paul Spearman이었다 아이들. Spearman은 현재 백신 챌린지 실험이 계획 단계에 있다고 말했다. 그들은 레벨 4 생물 안전 시설을 갖춘 기관과 협력하여이 유망한 연구를 진행하기 위해 추가적인 외부 자금이 필요합니다. "이러한 연구의 데이터가 똑같이 고무적이라면, 백신은 인간 시험을위한 임상 등급의 재료로 발전 할 준비가되어 있어야한다"고 그는 말했다. 참고 : Karnail Singh, Bishal Marasini, Xuemin Chen, Lingmei Ding, Jaang-Jiun Wang, Peng Xiao, Francois Villinger 및 Paul은“2가, 구형 바이러스 유사 입자 백신은 붉은 털 원숭이 원숭이에서 병원성 에볼라 바이러스에 대한 면역 반응의 폭을 향상시킵니다” Spearman, 2020 년 4 월 16 일, Journal of Virology . DOI : 10.1128 / JVI.01884-19 이 연구는 신시내티 어린이의 기술 상업화 부문 인 신시내티 어린이 연구 재단 인 혁신 벤처스 (Innovation Ventures), 라파예트의 루이지애나 대학교 (University of Louisiana of Louisiana)의 이베리아 연구소 (Iberia Research Center)의 지원 인 Innovation Ventures에 의해 Singh과 Spearman에게 시험 보조금을 제공했다. 에볼라 백신 연구를 수행하기위한 바이러스 유사 입자 (VLP) 플랫폼의 사용에 대한 부분적 지원은 National Institutes of Health에서 제공했습니다.
연구자들은 양자 위상 전이 동안 어떤 일이 발생하는지 관찰
주제 : Paul Scherrer Institute양자 역학양자 물리 작성자 PAUL SCHERRER INSTITUTE 2014 년 4 월 7 일 연구자들은 양자 위상 전이 동안 어떤 일이 발생하는지 관찰 저온에서 재료 TlCuCl 3 의 상 다이어그램 . 양자 임계점 (QCP)은 자기 순서없이 (저압과 고압에서) 위상을 분리합니다. 압력이 증가함에 따라 양자 변동이 감소합니다. 색상은 측정 된 중성자 강도를 나타내며 재료의 여기를 반영합니다. (그래픽 : Paul Scherrer Institute / Christian Rüegg)
새로 발표 된 연구에서 연구원들은 양자 위상 전이 동안 발생하는 것을 관찰하고 자기 구조의 "양자 용융"을 고전적인 "열 용융"위상 전이와 비교합니다. 얼음이 데워지면, 그 구조를 형성하는 물 분자는 결국 그 힘이 더 이상 서로를 붙잡을만큼 충분히 강해지지 않을 때까지 점점 더 활발하게 진동합니다. 얼음이 녹아 액체 수로 변합니다. 양자 물리학은 물질에서 입자의 양자 역학적 변동이 변경 될 수있는 경우 유사한 현상이 관찰 될 수 있다고 예측합니다. 양자 위상 전이 (quantum phase transitions)로 알려진 순수한 양자 효과에 의해 유발 된 이러한 상태 변화는 고온 초전도를 포함한 고체 상태 시스템에서 많은 놀라운 현상에 중요한 역할을한다. 스위스, 영국, 프랑스 및 중국의 연구원들은 이제 재료 TlCuCl 3 의 자기 구조를 구체적으로 변경했습니다.다른 온도에서 다양한 외부 압력에 노출시켜 중성자 산란 측정을 수행함으로써 양자 위상 전이 동안 발생하는 상황을 관찰하고 자기 구조의 "양자 용융"을 고전적인 "열 용융"위상 전이와 비교할 수 있습니다. 물이 액체인지 고체인지는 얼음 형태로 두 에너지 중 어느 쪽이 손을 얻는 지에 달려 있습니다. 하나는 물 분자의 결합 에너지이고, 다른 하나는 분자 운동의 운동 에너지이며, 온도가 높을수록 점점 활발해집니다. 얼음이 섭씨 0도 이상으로 가열되면분자의 움직임이 너무 강해져 수소 결합이 더 이상 분자를 붙잡을 수없고 얼음이 녹습니다. 전체 물리적 상태가 변경되거나 물리 용어로 위상 전이가 발생합니다. 자석에서 비슷한 현상이 관찰 될 수 있습니다 – 자석이 가열되면 비자 성이됩니다 – 그리고 비슷한 이유로. 우리는 자석이 많은 작은 막대 자석으로 구성되어 물리학 자들이 자기 모멘트라고 부르는 것을 상상할 수 있습니다. 이러한 모멘트가 모두 병렬로 정렬되면 전체 재료가 자기 적으로 정렬되어 자석처럼 작동합니다. 재료가 가열되면, 정렬 력이 극복되고 자기 순서가 사라질 때까지 모멘트의 방향이 점점 더 강하게 변동합니다. 효과적으로 녹습니다.
양자 물리 상태
이 "고전적인"용융은 온도 변화에 의해 유발되지만, 양자 물리학의 법칙에 의해 비슷하고 근본적인 현상이 결정됩니다. 양자 역학은 재료 내 입자의 특정 특성을 정확히 알 수 없다는 것을 알려줍니다. 이 불확실성을 종종 양자 변동이라고합니다. 위에서 설명한 고전적인 변동과 유사하게, 입자의 위치 또는 자기 모멘트의 정렬은 시간이 지남에 따라 변동합니다. 두 종류의 변동의 기원은 완전히 다르지만 어떤 상황에서는 다소 유사한 영향을 미칠 수 있습니다. 양자 변동에 의해 유발 된 시스템의 순 순서 상태의 "용융"(양자 위상 전이)은 고전적인 열 위상 전이의 양자-물리적 대응입니다.
양자 변동의 도전
Paul Scherrer Institute (스위스 빌겐)의 연구원들은 현재 University College London, Institut Laue-Langevin (프랑스 그레 노블) 및 Renmin University (중국 베이징)의 동료들과 함께 양자 변동의 정확한 영향을 연구했습니다. 고전적인 변동과의 상호 작용. 기본적인 실험 과제는 양자 변동을 직접 제어 할 수있는 시스템을 찾는 것이 었으며 ,이를 위해 Berne 대학에서 생산 된 TlCuCl 3 재료를 사용했습니다 . 고전적인 변동을 변경하는 것은 간단합니다. 재료를 가열 및 냉각 할 수 있습니다. 그러나, 자성 물질에서 양자 변동을 제어하기 위해, 모멘트 사이의 정렬 력이 변경되어야한다. 연구원들은 TlCuCl 3가외부 압력을가함으로써 원 자간 거리, 따라서 재료 내의 상호 작용력이 변경 될 수 있도록 비교적 연질이다. 실험에서 그들은 넓은 범위에 걸쳐 압력과 온도를 변화시키고 PSI와 ILL에서 중성자 소스를 사용하여 재료를 연구했습니다. 이를 통해 재료 상태가 양자 및 고전 상 전이를 통해 어떻게 변화했는지를 정확하게 확인할 수있었습니다. 장애가 반드시 장애는 아닙니다 연구원들은 자기 모멘트의 배열을 연구했습니다. TlCuCl 3에서모멘트가 쌍을 이루고 낮은 압력에서 쌍 사이의 자기력이 가장 약하여 자기 순서가없는 상태를 제공합니다. Paul Scherrer Institute의 실험실 책임자이자 연구 프로젝트의 감독자 인 Christian Rüegg는“이 무질서 상태는 자기 모멘트의 방향이 단순히 무작위 인 고전적인 무질서 자석과는 완전히 다르게 보입니다. 반면에, 여기에서 두 개의 인접 모멘트는 자기 쌍을 형성하며, 두 모멘트는 정확히 반대 방향을 가리 킵니다. 그러나 인접 쌍 간의 상호 작용은 충분히 강하지 않으므로 장거리 순서가 형성되지 않습니다.” 이 경우 양자 물리 법칙은 쌍의 순간 중 어느 방향에서 어느 방향으로 향하는 지와 개별 순간의 방향에 대한 완전한 불확실성이 가장 큰 양자 변동에 해당한다고 규정하지 않습니다. 압력이 증가하면 자기 모멘트가 함께 이동하여 짝을 이루는 상태가 장거리 자기 순서로 대체 될 때까지 이웃 쌍의 모멘트가 서로를 더 강하게 느끼게됩니다. 압력으로 인해 양자 위상 전이가 발생합니다. . 자기 모멘트의 양자 역학 그들의 실험에서 연구자들은 주로 재료 내부의 자기“여기 (excitation)”에 중점을 두어 순간의 양자 상태에 대한 매우 정확한 정보를 제공한다. 이러한 자극은 물결이나 기타 줄의 진동과 같이 자기 모멘트의 공통의 조정 된 진동으로 상상할 수 있습니다. 여기는 자극이 많을수록 자기 모멘트가 더욱 활발하게 변동함에 따라 재료에서 자기 "장애"와 연결됩니다. 양자 물리학은 TlCuCl 3의 대부분의 자기 여기자극하기 위해 최소의 에너지가 필요하며, 이것이 얼마나 쉽게 트리거 될 수 있는지는 자기 모멘트 사이의 상호 작용에 따라 달라집니다.이 실험에서 온도와 샘플에 가해지는 압력에 의해 제어됩니다. 연구진은 저압과 고압의 일부 여기는 다소 높은 에너지 수준을 필요로하며 거의 차지하지 않는다는 것을 보여주었습니다. 그러나, 압력이 양자 위상 전이가 발생하는 값으로 조정되면, 최소 에너지가 감소하고 다수의 상이한 여기가 관찰 될 수있다. 여기에는 기본 입자 물리학에서 원점과 수학적 설명이 iggs 스 보손과 정확히 유사하며 일부 연구자들은 고체 재료에서 researchers 스 입자를 언급합니다. Rüegg는 다음과 같이 설명합니다. 중성자가 여기를 드러냄 연구원들은 Paul Scherrer Institute와 Institut Laue-Langevin의 중성자 소스를 사용하여 중성자 분광학 실험을 수행했습니다. 그들의 측정에서, 그들은 중성자 스트림을 TlCuCl 3 의 샘플을 통과시켰다.중성자의 비행 경로와 속도가 어떻게 변하는 지 관찰했습니다. 이를 통해 팀은 자기 질서와 여기를 모두 연구 할 수있었습니다. 중성자가 입력 된 것보다 느리게 움직이면 여기를 유발하여 에너지를 잃었을 것입니다. ILL의 측정을 감독 한 Martin Boehm은“이러한 변동은 중성자에서만 관찰 할 수 있으며 다른 압력과 온도 수준에서 샘플을 연구 할 수있는 기회를 가져야합니다. "이를 통해 중성자의 필수 특성 중 하나의 이점을 얻을 수 있습니다. 시료가 실제로 방해받지 않는 압력 셀의 벽을 통과 할 수 있습니다." 기적의 재료 Rüegg는“이 유형의 분광 실험은 자기 상호 작용이 적용된 압력에 매우 민감하기 때문에 TlCuCl 3으로 처음으로 수행 될 수 있습니다 . 다른 모든 재료에서는 훨씬 더 큰 압력이 필요하다는 것을 알고 있습니다. 즉, 중성자를 이용한 분광 실험에는 매우 작은 샘플 만 사용할 수 있습니다. 또는 구조가 약간 다른 여러 가지 다른 샘플을 만들려고 시도하는 데 시간이 오래 걸리고 여전히 동작에 대한 완전한 개요를 제공하지는 않습니다.” 간행물 : P. Merchant 등, "이량 체화 된 양자 항 페로 마그넷에서의 양자 및 고전적 중요도,"Nature Physics, 2014; 도 : 10.1038 / nphys2902 이미지 : Paul Scherrer Institute / Christian Rüegg
https://scitechdaily.com/researchers-observe-happens-quantum-phase-transition/
.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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