과학자, 새로운 가상 네트워크 기능 알고리즘 제안
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.The Weight of the Universe – Physicists Challenge the Standard Model of Cosmology
우주의 무게 – 물리학 자들은 우주론의 표준 모델에 도전
주제 :천문학천체 물리학루르 대학교 보훔 으로 루르 대학 보훔 2020 5 월 17 일 카리나 성운 우주에는 상상할 수없는 많은 물체가 있습니다. 우주 론자들은 모두 무게를 측정하려고합니다. © ESO / T.
프레이 비스 보훔의 물리학 자들의 결과는 우주론의 표준 모델에 도전했다. 최근 분석에 포함 된 적외선 데이터가 결정적 일 수 있습니다. 헨드릭 힐데브란트 교수가 이끄는 보훔 우주 론자들은 우주의 물질의 밀도와 구조에 대한 새로운 통찰을 얻었습니다. 몇 년 전, 힐데브란트는 이미 여러 그룹 간 데이터의 불일치를 지적한 연구 컨소시엄에 참여했습니다. 물질 밀도와 구조에 대해 결정된 값은 측정 방법에 따라 다릅니다. 추가 적외선 데이터를 포함하는 새로운 분석으로 차이가 더욱 두드러졌습니다. 그들은 이것이 우주론 표준 모델의 결함임을 나타낼 수있다. Ruhr-Universität Bochum의 과학 잡지 인 Rubin은 Hendrik Hildebrandt의 연구에 관한 보고서를 발표했습니다. Kilo-Degree Survey라고하는 연구 컨소시엄의 최신 분석은 2020 년 1 월 저널 천문학과 천체 물리학에 게재되었습니다.
우주 학자 헨드릭 힐데브란트 우주 론자 헨드릭 힐데브란트 (Hendrik Hildebrandt)는 우주에 관한 물질의 밀도가 얼마나 큰가와 같이 우주에 대한 근본적인 질문에 대한 답을 찾고 있습니다. 크레딧 : © Roberto Schirdewahn
물질의 구조를 결정하는 두 가지 방법 연구팀은 빅뱅 직후 방출되어 오늘날에도 여전히 측정 될 수 있는 방사선 인 우주 마이크로파 배경을 기반으로 물질의 밀도와 구조를 계산할 수 있습니다. Planck Research 컨소시엄에서 사용하는 방법입니다.
Kilo-Degree Survey 팀과 다른 여러 그룹은 중력 렌즈 효과를 사용하여 물질의 밀도와 구조를 결정했습니다. 질량이 큰 물체가 은하에서 빛을 반사함에 따라이 은하들은 다른 위치에서 왜곡 된 형태로 나타납니다 실제로 지구에서 볼 때입니다. 이러한 왜곡에 기초하여 우주 론자들은 편향 물체의 질량과 우주의 총 질량을 추론 할 수있다. 그러나 그렇게하기 위해서는 광원, 편향 물체 및 관찰자 사이의 거리를 알아야합니다. 연구진은 적색 편이의 도움으로이 거리를 결정하는데, 이는 먼 은하의 빛이 적색 범위로 이동 한 지구에 도달한다는 것을 의미합니다. 우주에서 물질의 밀도 결정 중력 렌즈 효과를 사용하여 우주에서 물질의 밀도를 결정하기 위해 우주 론자들은 일반적으로 타원 모양으로 나타나는 먼 은하를 봅니다. 이 타원은 하늘에서 무작위로 향합니다. 지구로가는 길에 은하에서 나오는 빛은 대량의 보이지 않는 암흑 물질을 포함하는 은하단과 같은 대량의 물체를 통과합니다. 결과적으로 빛이 편향되고 지구에서 볼 때 은하계가 왜곡되어 나타납니다. 빛은 먼 길을 이동하기 때문에 대량의 물체에 의해 반복적으로 반사됩니다. 서로 가까이있는 은하의 빛은 대부분 같은 물체를 통과하므로 비슷한 방식으로 편향됩니다. 그러므로 주변 은하들은 비슷한 방식으로 왜곡되고 같은 방향으로 향하는 경향이 있지만 그 효과는 과장되어 있습니다. 연구원들은 편향 물체의 질량을 추론하기 위해 이러한 경향을 탐구합니다. 크레딧 : © Agentur der RUB
적외선 데이터를 사용한 새로운 교정
거리를 결정하기 위해 우주 론자들은 다른 파장, 예를 들어 청색, 녹색 및 적색 범위의 다른 파장에서 은하의 이미지를 찍습니다. 그런 다음 개별 이미지에서 은하의 밝기를 결정합니다. 헨드릭 힐데브란트 (Hendrik Hildebrandt)와 그의 팀은 또한 거리를보다 정확하게 결정하기 위해 적외선 범위의 여러 이미지를 포함합니다. 이전의 분석은 플랑크 컨소시엄의 마이크로파 배경 데이터가 중력 렌즈 효과 데이터와 체계적으로 벗어났다는 것을 이미 보여주었습니다. 데이터 세트에 따라 편차가 다소 뚜렷했습니다. Kilo-Degree Survey에서 가장 두드러졌습니다. "우리의 데이터 세트는 중력 렌즈 효과를 기반으로하고 추가 적외선 데이터로 보정 된 유일한 제품입니다"라고 Heisenberg의 Hendenberg Hildebrandt 교수는 Bochum의 RUB 연구 그룹 Observational Cosmology 책임자입니다. "이것은 Planck 데이터와의 편차가 더 큰 이유 일 수 있습니다." 이 불일치를 확인하기 위해 그룹은 유사한 보정을 사용하여 다른 연구 컨소시엄 인 Dark Energy Survey의 데이터 세트를 평가했습니다. 결과적으로 이러한 값은 Planck 값에서 훨씬 더 크게 벗어났습니다.
대량 물체가 빛을 비추다 우주의 대량 물체는 완벽한 렌즈가 아닙니다. 빛을 편향 시키면 왜곡이 발생합니다. 결과 이미지는 와인 잔의 발을 통해 보이는 것처럼 보입니다. 크레딧 : © Roberto Schirdewahn
전문가 집단 토론 과학자들은 현재 데이터 세트 간의 불일치가 실제로 우주론의 표준 모델이 잘못되었음을 나타내는 것인지에 대해 논쟁하고 있습니다. Kilo-Degree Survey 팀은 이미 추가 통찰력을 제공 할 수있는보다 포괄적 인 데이터 세트에 대한 새로운 분석을 수행하고 있습니다. 2020 년 봄에는 물질 밀도와 구조에 대한보다 정확한 데이터가 제공 될 것으로 예상됩니다.
참조 :“KiDS + VIKING-450 : 광학 및 적외선 데이터를 이용한 우주 전단 단층 촬영”H. Hildebrandt, F. Köhlinger, JL van den Busch, B. Joachimi, C. Heymans, A. Kannawadi, AH Wright, M. Asgari , C. Blake, H. Hoekstra, S. Joudaki, K. Kuijken, L. Miller, CB Morrison, T. Tröster, A. Amon, M. Archidiacono, S. Brieden, A. Choi, JTA de Jong, T. Erben, B. Giblin, A. Mead, JA Peacock, M. Radovich, P. Schneider, C. Sifón 및 M. Tewes, 2020 년 1 월 13 일, 천문학 및 천체 물리학 . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201834878
.Double helix of masonry—Researchers discover the secret of Italian renaissance domes
벽돌의 이중 나선-연구원들은 이탈리아 르네상스 돔의 비밀을 발견
에 의해 프린스턴 대학 이중 엽소 기술은 돔 주위를 나선형으로하고 수평 필드 벽돌로 채워진 수직 헤링본 벽돌의 행으로 구성됩니다. 효과적으로, 각 브릭의 코스는 수직 엔드 캡 사이에 내부 브릭을 쐐기 모양으로하는 플레이트 밴드 또는 플랫 아치로 알려진 구조적 요소를 생성하여 구조 전체에 하중을 분산시킵니다. 학점 : Vittorio Paris와 University of Bergamo의 Attilio Pizzigoni; 프린스턴 대학교 시그 리드 Adriaenssens MAY 18, 2020
이번 달 엔지니어링 구조 문제에 대한 공동 연구에서 프린스턴 대학과 베르가 모 대학의 연구원들은 이탈리아 르네상스에 내재 된 자체지지 벽돌 돔 뒤에있는 엔지니어링 기법을 공개했습니다. 연구원들은 피렌체에있는 산타 마리아 델 피오레 대성당의 일부인 유명한 두오모와 같은 큐폴라가 쇼링이나 일반적으로 요구되는 형태를 사용하지 않고 자립적으로 건축 된 방법을 분석했습니다. 프린스턴 의 토목 및 환경 공학 교수 인 Sigrid Adriaenssens 는 대학원생 Vittorio Paris와 Aberglio Pizzigoni, 공학 및 응용 과학 교수 인 Berga University와의 분석에 협력했습니다. 그들의 연구는 이탈리아 르네상스 돔에서 실제 물리학을 정량적으로 증명하고, 현대 건축 에도 필요한 거푸집 공사없이 그러한 구조물을 건설 할 수있는 힘을 설명하는 최초의 연구이다 . 이전에는 이러한 구조물을 통해 힘이 흐르는 방식에 대한 가설 만 있었으며, 건설하는 동안 임시 구조물을 사용하지 않고 어떻게 힘을가했는지는 알 수 없었습니다. Adriaenssens의 경우 프로젝트는 두 가지 중요한 질문을 진행합니다. "인간은 거푸집없이 어떻게 크고 아름다운 구조를 건설 할 수 있습니까? 기계적으로 혁신이란 무엇입니까?" 그녀가 물었다. 둘째, "우리는 무엇을 배울 수 있습니까?" "오늘 우리가 사용할 수있는 잊혀진 기술"이 있습니까? 상세한 컴퓨터 분석은 평형이 어떻게 활용되는지 설명하면서 개별 벽돌까지 내려 오는 힘을 설명합니다. 이산 소자 모델링 (Discrete Element Modeling, DEM)이라는 기술은 여러 층과 시공 단계에서 구조를 분석했습니다. 한계 상태 분석은 완성 된 구조물의 전체 평형 상태 또는 안정성을 결정했습니다. 이 테스트는 구조물의 역학을 검증 할뿐만 아니라 현대 건축 기술을 재현 할 수있게합니다. 연구 결과를 현대 건설에 적용한 결과,이 연구는 공중 드론과 로봇을 배치 하는 건설 기술 을 개발하기위한 실질적인 응용 이 가능할 것으로 예상합니다 . 이 무인 기계를 건설에 사용하면 작업자 안전이 향상되고 건설 속도가 향상되고 건축 비용이 절감됩니다. 고대 출처에서 새로운 건축 기술을 발굴 할 때 얻을 수있는 또 다른 이점은 환경 적 이점을 얻을 수 있다는 것입니다. " 건축 산업 은 가장 낭비가 큰 산업 중 하나이기 때문에 우리가 아무것도 바꾸지 않으면 건축 폐기물이 훨씬 더 많아 질 것"이라고 Adriaenssens는 말했다. 자립형이며 삽질이나 거푸집 공사가 필요하지 않습니다. Pizzigoni는 "이 프로젝트는 돌이 이유의 경이로움에서 평형을 찾는 돌에 대해 이야기하는 고대 이야기에 대해 이야기합니다. "
더 탐색 3D 콘크리트 인쇄는 지루한 건물을 종식시킬 것입니다 추가 정보 : Vittorio Paris et al., 교차 헤링본 나선형 패턴 인 Engineering Structures (2020)로 구성된 자체 밸런싱 벽돌 돔의 정적 요소 . DOI : 10.1016 / j.engstruct.2020.110440 Princeton University 제공
https://techxplore.com/news/2020-05-helix-masonryresearchers-secret-italian-renaissance.html
.MAY 14, 2020 Tiny pop-up devices work relentlessly, even under extreme pressure
초고압에서도 작은 팝업 장치가 끊임없이 작동합니다
에 의해 텍사스 A & M 대학 고대 일본의 키리 가미 예술을 기반으로 한 미니어처 팝업 전자 장치는 반복적으로 압축 할 수 있기 때문에 압력 감지에 이상적입니다. 학점 : Texas A & M University College of College
팝업 인사말 카드와 같이 2D 표면에서 튀어 나온 소형 장치는 자주 늘어나거나 압축하거나 비틀 수 있기 때문에 압력 감지 및 에너지 수확 기술로 완벽하게 전환되었습니다. 힘을 가하는 능력에도 불구하고, 반복되는 물리적 스트레스가 이러한 소형 장치의 작동에 손상을 줄 수 있는지, 특히 구조에 이미 결함이있는 경우 여전히 불분명합니다. Texas A & M University의 연구원들은 테이블과 같은 작은 압력 감지 구조를 사용하여 테이블의 평평한 표면 을 반복해서 누르면 압축력이 극심한 경우에도 구조가 떨어지지 않음 을 발견했습니다 . 대신, 약간의 결함이있는 장치를 포함하여이 작은 장치는 복원력이 높았으며, 적용된 힘에 비례하여 다리를 구부려서 계속 기능을 유지했습니다. 연구원들은 Extreme Mechanics Letters 지 2 월호에 발표 된 연구 결과 는 연약한 웨어러블 전자 기기, 신축성 태양 전지 및 압력 감지 양말과 같은 소형 장치 를 통합하는 기술의 수명에 직접적인 영향을 미친다고 밝혔다 . 압력 센서와 같은 소형 장치는 강도와 압축 변화를 충실하게 전달해야합니다. 많은 응용 분야에서 센서는 매우 높은 해상도에서 압력 변화를 캡처하기 위해 매우 작아야합니다. 따라서 kirigami 의 일본 종이 절단 및 접는 기술을 기반으로 한 소형 장치 는 탁월한 솔루션을 제공합니다. 키리 가미의 원리를 빌려, 소형 장치 의 디자인 이 먼저 2D 표면에 새겨집니다. 그런 다음 디자인 경계에서 안쪽으로 밀면 구조가 팝업됩니다. 다른 경우에는 2D 인쇄가 늘어나거나 꼬여서 더욱 복잡한 3D 디자인이 나타납니다. kirigami 기반 장치는 최종 용도에 관계없이 모양에 대한 연속적인 왜곡에 직면해야하며, 현상 엔지니어는 변형이라고합니다. J. Mike Walker '66 기계 공학과의 부교수 인 Andreas A. Polycarpou 박사는“키리 가미 구조 사용의 매력 중 하나는 장기간 반복해서 변형 될 수 있다는 점이다. "그러나 이러한 구조의 모든 불완전 성은 최종 성능, 즉 지속적으로 변형되는 능력에 영향을 줄 수 있습니다.
" 연구에 사용 된 작은 테이블 형 압력 센서의 전자 현미경 사진. 학점 : Texas A & M University College of College
결함이 kirigami 장치의 기능에 미치는 영향을 조사하기 위해 공과 대학 대학원생이자 연구의 주요 저자 인 Kian Bashandeh가 이끄는 Polycarpou 팀은 작은 압력 센서를 사용하여 일련의 실험을 설계했습니다. 4 개의 다리로지지되는 평평한 표면으로 구성되어 있으며,이 구조는 위에서 압력을 가하면 구부러집니다. 연구를 위해 연구원들은 다이아몬드 플랫 펀치 프로브를 사용하여 테이블과 같은 구조를 반복해서 눌렀습니다. 그들의 표본에는 네 개의 다리 중 하나에 작은 균열이나 하나의 약간 얇은 다리와 같은 약간의 결함이있는 구조물이 포함되었습니다. 시간이 지남에 따라 이러한 구조의 성능을 테스트하기 위해 전자 현미경을 사용하여 이러한 구조가 반복 압축 하에서 어떻게 동작하는지 기록하고 다리가 구부러지는 거리를 측정했습니다. Polycarpou의 연구팀은 결함이없고 결함이있는 키리 가미 구조 모두 압축으로 인해 구조가 "강화"되거나 하 강력에 저항하는 것으로 나타났습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 압축력이 극심한 경우에도 구조물은 정상 상태에 도달하여 다이아몬드 펀치에서 반복적 인 타격을 복구 할 수있었습니다. 연구원들은 순환 압축 실험의 결과에 따르면 키리 가미 장치 어셈블리가있는 시스템은 일부 장치에 결함이 있더라도 오랫동안 기능을 유지할 수 있다고합니다. Polycarpou는“압력 감지를 포함한 대부분의 응용 분야에서는 하나의 장치가 아니라 여러 개의 소형 장치가 동시에 작동합니다. 직감적으로 키리 가미 구조 중 하나의 작은 결함은 이러한 구조로 구성된 시스템에 치명적이라고 생각할 것입니다. . "우리는 지금 그들이 그것을 보여주지 않는다는 증거를 가지고있다. 그래서 만약 누군가가 걸음 걸이 동안 압력이 어떻게 분포되는지를 측정하기 위해 스마트 양말을 사용한다면, 소형 압력 센서가 약간 결함이 있더라도 여전히 아주 잘 작동 할 것이라 제안한다."
더 탐색 연구원들은 자체 접이식 키리 가미 재료로 로봇을 만듭니다 추가 정보 : Kian Bashandeh et al., 중합체 3D 키리 가미 구조의 순환 거동에 대한 결함의 영향, Extreme Mechanics Letters (2020). DOI : 10.1016 / j.eml.2020.100650 에 의해 제공 텍사스 A & M 대학
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.Scientist propose new virtual network functions algorithms
과학자, 새로운 가상 네트워크 기능 알고리즘 제안
중국 과학원 Li Yuan 크레딧 : CC0 Public Domain MAY 15, 2020
NFV (Network Function Virtualization)는 독점 소프트웨어 어플라이언스 대신 범용 서버에서 네트워크 기능을 실행하는 새로운 기술입니다. 이러한 대체는 인터넷 서비스 제공 업체가 다양한 가상 네트워크 기능 (VNF)을보다 쉽게 사용할 수있게합니다. 네트워킹의 발전으로 인해 환경 친화적이고 비용 효율적인 새로운 장비를 설치하지 않고도 VNF를 사용할 수 있습니다. NFV 기술의 한 가지 과제는 VNF의 소위 조인 배치 및 할당입니다. 이는 특정 서비스와 서비스 품질 (QoS)을 제공하기 위해 네트워크 에 대한 VNF 인스턴스 투자 간의 균형을 고려합니다 . 중국 과학원의 SIAT (Shenzhen Institute of Advanced Technology)의 Zhang Yong 교수가 이끄는 연구팀은 일련의 효율적인 알고리즘을 설계함으로써 VNF의 과제를 해결했습니다. 이 연구는 4 월 27 일 IEEE Internet of Things Journal 에 편집자의 제안으로 발표되었습니다 . 이 연구에서 연구원들은 시스템에서 이종 서버 (OJPA-HS) 모델을 사용하여 VNF의 포괄적이고 입증 가능한 온라인 공동 배치 및 할당을 조사했습니다. 그들은이 모델이 VNF의 공동 배치 및 할당을 위해 몇 가지 클래식 모델을 확장하기에 충분히 일반적이라는 것을 발견했다. 연구원들은 네트워크의 속성과 요청을 추출하는 최적화 전략을 설계했습니다. 이 전략들은 확률 론적 결정과 결정 론적 결정에 기초했다. "한편으로, OJPA-HS는 최소한 NP-hard로 입증되었으며, 적의 경우에는 제한적인 성능 보장을받을 수없는 것으로 나타났습니다. 다른 한편으로, 가장 가능성있는 결정적 온라인 알고리즘은 장 교수님은 말했다. 또한 연구원들은 성능 손실이 거의없이 Las Vegas Randomized Online Algorithm (LV)을 통해 실행 시간을 크게 줄였습니다. 또한 ISP가 일부 요구 사항을 충족하지 못하면 다른 무작위 알고리즘 인 Monte Carlo randomized algorithm (MC)이 제안되었습니다. 특히 입력 데이터가 커지면 MC가 LV보다 성능이 뛰어나고 MC에서 특정 매개 변수를 설정하여 실패율을 제어 할 수 있습니다. 두 무작위 알고리즘의 공간 복잡성은 아마도 작았습니다. 이 팀은 광범위한 수치 실험을 통해 제안 된 알고리즘의 효율성을 확증했습니다. 결과는 이기종 서버로 일반화 된 네트워크를 처리 할 수 있음을 보여주었습니다.
더 탐색 새로운 방법 : 무선 센서 네트워크의보다시기 적절하고 안정적인 전송 추가 정보 : Yicheng Xu et al. 이기종 서버를 이용한 가상 네트워크 기능의 온라인 공동 배치 및 할당, IEEE Internet of Things Journal (2020). DOI : 10.1109 / JIOT.2020.2990412 중국 과학원 제공
.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.
.MAY 15, 2020 New technology will show how RNA regulates gene activity
새로운 기술은 RNA가 유전자 활동을 조절하는 방법을 보여줄 것입니다
에 의해 물리 기술의 모스크바 연구소 그림 1. 유전자 발현 (a) : 유전자의 DNA 서열을 복사하여 RNA 분자 (전사)를 만든 다음 RNA 서열을 해독 (번역)하여 단백질 분자를 만듭니다. (b) 세포핵 안에는 DNA 분자가 염색질에있는 특수 단백질에 의해 포장되어 있으며, 이는 배선도 데이터베이스에서 염색체 학점 : 유전자 코드 표 및 염색질 도표를 구성합니다. 크레딧 : 모스크바 물리 기술 연구소
포유 동물 게놈에서 다수의 긴 비 단백질 코딩 RNA, 일명 lncRNA의 발견은 최근 대규모 게놈 프로젝트의 주요 놀라움이었다. 러시아 과학 아카데미의 생명 공학 연구소의 생체 정보 전문가와 모스크바 물리 과학 기술 연구소를 포함한 국제 팀이 그러한 RNA의 역할을 평가하는 신뢰할 수있는 방법을 개발했습니다. 새로운 기술과 그것으로 얻은 데이터는 염색질이 어떻게 구성되고 조절되는지에 대한 중요한 가설을 생성 할뿐만 아니라 lncRNA의 특정 기능을 식별 할 수있게합니다. 에 발표 자연 통신 기술은 RADICL-SEQ라는 많은 RNA를 가능성이 있습니다 게놈 규제와 구조 유지에 중요한 것으로는 대상으로하는 모든 게놈 지역과 상호 작용하는 동안 촬영 된 각각의 RNA의 포괄적 인 매핑을 가능하게한다. RNA 및 유전자 조절 RNA는 리보솜 RNA와 같은 매우 드문 예외를 제외하고는 DNA 주형 (도 1a)을 기초로 단백질을 구축 할 때 주로 매개체로서 기능하는 것으로 여겨졌다. 그러나, 게놈 분석의 발달로, 모든 DNA 영역이 RNA를 코딩하는 것은 아니며, 전사 된 모든 RNA가 단백질을 코딩하는 것은 아니라는 것이 밝혀졌다. 비 코딩 RNA 및 단백질을 코딩하는 것들의 수는 거의 동일하지만, 대부분의 비 코딩 RNA의 기능은 여전히 명확하지 않다. 모든 유형의 세포에는 자체 활성 유전자 세트가있어 특정 단백질이 생성됩니다. 이것은 같은 유기체의 혈액 세포와는 다른 뇌 세포를 만듭니다. 과학자들은 이제 RNA가 어느 유전자가 발현 또는 활성화되는지를 결정하는 요소 중 하나라는 결론에 도달하고 있습니다. 긴 비 코딩 RNA는 단백질과 밀접하게 패키지 된 염색질 -DNA 와 상호 작용하는 것으로 알려져 있습니다 (그림 1b). 크로 마틴은 특정 유전자가 전사에 노출되거나 은폐되도록 형태 또는 형태를 변경할 수 있습니다. 긴 비 코딩 RNA는 특정 염색질 영역과 상호 작용함으로써 이러한 형태 변화 및 유전자 활성의 결과 변화에 기여한다. 단백질 합성을위한 주형일뿐만 아니라 RNA의 조절 가능성을 이해하려면 주어진 RNA와 상호 작용하는 염색질 영역을 아는 것이 중요합니다.
그림 1b. 유전자 발현 (a) : 유전자의 DNA 서열을 복사하여 RNA 분자를 만들고 (전사), RNA 서열을 해독 (번역)하여 단백질 분자를 만든다. (b) 세포핵 안에는 DNA 분자가 염색질에있는 특수 단백질에 의해 포장되어 있으며, 이는 배선도 데이터베이스에서 염색체 학점 : 유전자 코드 표 및 염색질 도표를 구성합니다. 크레딧 : 모스크바 물리 기술 연구소 작동 원리 RNA는 DNA 분자를 접는 염색질 관련 단백질에 결합함으로써 세포핵 내부의 염색질과 상호 작용합니다. 이러한 RNA- 크로 마틴 상호 작용을 맵핑 할 수있는 몇 가지 기술이 있습니다. 그러나 모두 중요한 제한이 있습니다. 그들은 상호 작용을 놓치거나 많은 투입 물질을 요구하거나 핵 구조를 혼란시키는 경향이 있습니다. 이러한 단점을 해결하기 위해 RIKEN이 주도하는 팀은 RNA 및 DNA 상호 작용 복합체 Ligated and Sequenced, 또는 RADICL-seq라는 새로운 방법을 제시했습니다. 이 기술은보다 정확한 결과를 생성하고 RNA- 크로 마틴 접촉이 결찰 될 때까지 세포를 그대로 유지합니다. RADICL-seq 방법의 주요 아이디어는 다음과 같습니다. 먼저, RNA는 포름 알데히드를 갖는 세포의 핵에서 그에 가까운 단백질에 가교된다. 그런 다음 DNA를 특수 단백질로 분해하여 조각으로 자릅니다. 그 후,이 기술은 리보솜 RNA 함량을 줄이기 위해 RNase H 처리를 사용하여 결과의 정확성을 높입니다. 그런 다음 브리지 어댑터 (단일 가닥 및 이중 가닥 끝이있는 분자)를 사용하여 근위 DNA와 RNA가 연결됩니다
(그림 2a). 가교 결합 후, RNA- 어댑터 -DNA 키메라는 서열 분석을 위해 이중 가닥 DNA로 전환되어 (도 2b) 라이 게이션 된 RNA 및 DNA의 서열을 나타낸다. 비 코딩 디코딩 기존의 다른 방법과 비교하여 RADICL-seq는 RNA- 크로 마틴 상호 작용을 더 정확하게 매핑했습니다. 또한,이 기술의 탁월한 해상도 덕분에 팀은 비 암호화뿐만 아니라 전사 유전자좌에서 멀리 떨어진 것을 포함하여 코딩 RNA와의 염색질 상호 작용을 탐지 할 수있었습니다. 연구는 긴 비 코딩 RNA가 조절 된 유전자로부터 상당한 거리에서 발생하는 유전자 발현의 조절에 중요한 역할을한다는 것을 확인 하였다. 이 기술은 또한 세포 유형별 RNA- 크로 마틴 상호 작용을 연구하는데 사용될 수있다. 과학자들은 마우스 세포에서 2 개의 비 코딩 RNA를 살펴 보았는데, 그 중 하나는 정신 분열증과 관련이있을 수 있습니다. 그들은 두 개의 서로 다른 세포 인 배아 줄기 세포와 oligodendrocyte 조상 세포에서 염색질과 RNA 사이의 상호 작용 패턴이 그 세포 유형에서 우선적 인 유전자 발현과 상관 관계가 있음을 발견했다 (그림 3). 새로운 방법의 유연성은 과학자들이 실험을 수정하여 추가적인 생물학적 정보를 수집 할 수 있음을 의미합니다. 특히,이 기술은 염색질 단백질에 의해 매개되지 않은 직접적인 RNA-DNA 상호 작용을 식별하는 것을 가능하게 할 수있다. 생명 공학 연구소와 MIPT의 생물 정보 학자들에 의해 수행 된 분석은 DNA와 RNA 사이의 표준 이중 나선 상호 작용뿐만 아니라 RNA-DNA 삼중 체와 관련된 것들도 유전자 조절에 참여할 수 있음을 보여 주었다 . 또한, 이러한 상호 작용은 특정 유전자 유전자좌에 대한 단백질 표적화에서 비 코딩 RNA의 중요성을 강조한다. "우리는 유전자 발현, 염색질 리모델링 및 궁극적으로 세포 정체성의 조절에서 RNA의 역할에 대한 추가 연구를 수행 할 계획입니다. 가까운 미래에 이러한 비 코딩 RNA를 사용하여 유전자를 조절할 수 있기를 바랍니다. RAS 생명 공학 연구소의 규제 전사 및 역학 그룹을 이끌고 MIPT의 세포 기술을위한 생물 정보학 연구소를 이끌고있는 율리아 메드 베 데바는“질병 치료에 특히 도움이된다”고 말했다. 그녀는 또한 연구를 공동 후원 한 Russian Science Foundation의 지원을받는 보조금 프로젝트를 관리합니다.
더 탐색 새로운 매핑 기술은 RNA가 게놈에서 염색질과 상호 작용하는 방법을 보여줍니다 추가 정보 : Alessandro Bonetti et al. RADICL-seq는 게놈 전체 RNA- 크로 마틴 상호 작용의 일반 및 세포 유형별 원리, Nature Communications (2020)를 식별 합니다. DOI : 10.1038 / s41467-020-14337-6 저널 정보 : Nature Communications 모스크바 물리 기술 연구소에서 제공 페이스 북 트위터 이메일 편집자에게 피드백 특집 마지막 코멘트 인기 있는 나노 스케일에서 마그네슘의 인시 튜 수소 확산 역학 관찰 2020 년 5 월 15 일 0 심해저에서 확인 된 4 종의 엘비스 웜 2020 년 5 월 15 일 1 Mauna Kea는 지난 20 년 동안 백만 건 이상의 장기 지진을 겪었습니다. 2020 년 5 월 15 일 0 3D 나노 리소그래피를 통한 광통신 엔진의 하이브리드 멀티 칩 어셈블리 2020 년 5 월 14 일 0 스핀 앙상블의 복사 냉각을위한 새로운 기술 2020 년 5 월 13 일 0 조류 종 분석은 날개가 환경과 행동에 어떻게 적응했는지를 보여줍니다. 2 시간 전 물고기 대변은 가시를 먹는 종을 밝혀 2 시간 전 도청 귀뚜라미가 하늘에서 떨어지면 박쥐가 포획을 피합니다 5 시간 전에 도시의 곤충 부족은 도시 조류의 번식 성공을 제한합니다 5 시간 전에 미국, 우주 실험용 무인 재사용 드론 출시 20 시간 전 표범, 바이러스가 사라지면서 파키스탄 수도 공원에서 발견 2020 년 5 월 16 일 빅 데이터와 합성 화학은 기후 변화와 오염에 대항 할 수 있습니다 2020 년 5 월 15 일 인간 활동과 관련된 현대의 해수면 상승, Rutgers 연구 재확인 2020 년 5 월 15 일 과학자들은 양자 물질의 스핀과 궤도 상태 사이의 연결을 끊습니다 2020 년 5 월 15 일 서해안 해양 생물 종의 과거, 미래 서식지에 중요한 해양 '통기성' 2020 년 5 월 15 일 관련 물리 포럼 게시물 귀무 가설을 공식화하는 방법은 무엇입니까? 4 시간 전에 항체가 필요한 이유는 무엇입니까? 14 시간 전 저용량 방사선 요법이 COVID-19에 대한 잠재적 치료입니까? 2020 년 5 월 16 일 바이러스에 대한 면역력 상실 2020 년 5 월 16 일 건강 보조 식품 또는 식품-> 약물 상호 작용 2020 년 5 월 16 일 바이러스의 유전자 조작 2020 년 5 월 15 일 Biology and Medical 로부터 이동
https://phys.org/news/2020-05-technology-rna-gene.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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