분자 가위를 이용한 식물 염색체 편집
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.The detective aboard NASA's Perseverance rover
NASA의 인내 탐사선 탐정
Andrew Pro, 제트 추진 연구소 이 작가의 컨셉에서 볼 수 있듯이 SHERLOC 기기는 NASA의 Perseverance Mars rover의 로봇 팔 끝에 있습니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech MAY 26, 2020
화성은 221B 베이커 스트리트에서 먼 길이지만, 2021 년 2 월 18 일 NASA의 인내심 로버가 닿은 후 소설에서 가장 잘 알려진 탐정 중 하나가 레드 플래닛에 등장 할 것입니다. 로버 로봇 팔 끝의 도구 인 셜록 , 화성암의 근접 사진을 찍는 카메라 인 WATSON과 함께 작업하면서 화성암의 모래알 크기의 단서를 찾아 낼 것입니다. 함께, 그들은 암석 표면을 연구하여 지구상의 탄소 기반 생명 블록 인 특정 미네랄과 유기 분자의 존재를 매핑합니다. SHERLOC은 남 캘리포니아에있는 NASA의 제트 추진 연구소에 세워져 인내 임무를 이끌고 있습니다. WATSON은 샌디에고의 Malin Space Science Systems에 지어졌습니다. 가장 유망한 암석을 위해 Perseverance 팀은 로버에게 반 인치 너비의 코어 샘플을 채취하고 금속 튜브에 보관하고 봉인하고 화성 표면에 샘플을 보관하여 미래의 미션이 지구로 돌아갈 수 있도록합니다. 더 자세한 연구. SHERLOC은 화성에 대한 명확한 이해를 제공하기 위해 인내에서 탑승 한 6 개의 다른 기기와 협력 할 것입니다. 인간이 붉은 행성에 발을 딛 으면 화성 환경에서 유지 될 우주복을 만들려는 노력을 돕고 있습니다. 자세히 살펴 보겠습니다. 라만의 힘 SHERLOC의 전체 이름은 한 입입니다. 유기물 및 화학 물질에 대한 라만 및 발광을 이용한 거주 환경 스캔. "라만"은 1920 년대에 빛의 산란 효과를 발견 한 인도 물리학 자 CV 라만의 이름을 딴 과학 기술인 라만 분광법을 말합니다. SHERLOC의 수석 수사관 인 JPL의 루터 비글 (Luther Beegle)은“배로 여행하는 동안 바다의 색이 왜 파란색인지 알아 내려고 노력했다. "그는 표면에 광선을 비추면 그 표면의 재료에 따라 산란 된 빛의 파장을 바꿀 수 있다는 것을 깨달았습니다." 이 효과를 라만 산란이라고합니다. 과학자들은 방출 된 빛에서 보이는 독특한 스펙트럼 "지문"을 기반으로 다른 분자를 식별 할 수 있습니다. SHERLOC의 일부인 자외선 레이저를 통해 팀은 암석에 존재하는 유기물과 광물을 분류하고 암석이 형성되는 환경을 이해할 수 있습니다. 예를 들어 짠물은 담수와 다른 미네랄을 형성 할 수 있습니다. 이 연구팀은 또한 유기 분자 형태의 우주 생물학적 단서를 찾고있을 것이며 , 이것들은 무엇보다도 잠재적 인 생체 특징으로 작용하여 화성의 고대 과거의 존재 수명을 보여줍니다.
NASA의 Perseverance Mars rover에 탑재 된 도구 인 SHERLOC의 엔지니어링 모델. 로버의 로봇 팔 끝에 위치한 SHERLOC은 금속 튜브로 밀봉하여 나중에 지구로 돌아갈 수 있도록 화성 표면에 남겨 둘 수있는 샘플을 결정하는 데 도움이됩니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech
비글은“인생은 엉망이다. "우리가 바위의 한 부분에 유기물이 함께 모이는 것을 보면, 과거에 미생물이 번성했다는 신호일 수 있습니다." 비 생물학적 과정도 유기물을 형성 할 수 있으므로 화합물을 탐지한다고해서 화성이 생명이 형성되었다는 확실한 신호는 아닙니다. 그러나 유기물은 고대 환경이 생명을 지탱할 수 있었는지 이해하는 데 중요합니다. 화성 돋보기 Beegle과 그의 팀이 흥미로운 암석을 발견하면 SHERLOC의 레이저로 1/4 크기의 암석을 스캔하여 미네랄 성분과 유기 화합물이 있는지 여부를 알아냅니다. 그런 다음 WATSON (작동 및 eNgineering 용 광각 지형 센서)이 샘플의 클로즈업 이미지를 촬영합니다. NASA의 호기심 로버는 과학과 셀카 촬영을 위해 같은 차량 (자동차에 화성 손 렌즈 이미 저라고 함)을 사용하는 것처럼 인내의 이미지도 찍을 수 있습니다. 그러나 WATSON은 SHERLOC과 결합하여 훨씬 더 많은 것을 할 수 있습니다. 팀은 WATSON의 이미지를 통해 SHERLOC의 결과를 정확하게 매핑하여 다양한 미네랄 층이 어떻게 형성되고 겹치는지를 알 수 있습니다. 또한 광물지도를 Perseverance의 로봇 팔 에있는 PIXL (X-ray Lithochemistry 용 플라스틱 기기)의 다른 기기의 데이터와 결합하여 암석이 화석화 된 미생물 생명의 징후를 보유 할 수 있는지 확인할 수 있습니다. 운석과 우주복 화성 환경에 오랫동안 노출 된 모든 과학 기기는 극심한 온도 변화 나 태양 및 우주 광선의 복사로 인해 변경 될 수 있습니다. 과학자들은 때때로 이러한 기기를 교정해야합니다. 교정 대상, 본질적으로 교차 점검 목적으로 사전에 알려진 특성을 가진 물체에 대해 판독 값을 측정하여 수행합니다. (예를 들어, 1 페니는 호기심에서 하나의 교정 목표로 사용됩니다.) 그들은 기기가 올바르게 작동 할 때 판독 값이 무엇인지 미리 알고 있기 때문에 과학자들은 그에 따라 조정할 수 있습니다. NASA의 Perseverance 로버에 장착 된 기기 인 SHERLOC의이 테스트 이미지에서 각 색상은 암석 표면에서 감지 된 다른 광물을 나타냅니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech 스마트 폰의 크기와 관련하여 SHERLOC의 교정 대상에는 지구로 이동하여 1999 년 오만 사막에서 발견 된 화성 운석 샘플을 포함하여 10 개의 물체가 포함되어 있습니다. 지구 표면과 대기 사이의 화학적 상호 작용을 이해합니다. Perseverance의 다른 장비 인 SuperCam은 보정 대상에도 화성 운석 조각이 있습니다. 과학자들은 화성 조각을 연구를 위해 붉은 행성의 표면으로 되돌리고 있지만, 앞으로 지구로 돌아올 수십 개의 암석과 토양 샘플을 수집하기 위해 Perserverance에 의존하고 있습니다. 로버가 수집하는 샘플은 그들이 만든 풍경에서 가져온 데이터를 사용하여 철저하게 연구되며 운석과 다른 암석 유형을 포함합니다. 화성 운석 옆에는 NASA의 Johnson Space Center가 개발 한 우주복 직물과 헬멧 재료의 5 가지 샘플이 있습니다. SHERLOC은 화성 환경에서 시간이 지남에 따라 이러한 재료를 읽을 때 우주복 디자이너에게 재료의 품질 저하에 대한 더 나은 아이디어를 제공합니다. 최초의 우주 비행사가 화성을 밟을 때, 그들은 안전을 지키는 소송에 대해 SHERLOC에게 감사를 표할 수 있습니다. 미션 소개 인내는 무게가 약 2,260 파운드 (1,025 킬로그램) 인 로봇 과학자입니다. 로버의 우주 생물학 임무는 과거의 미생물 생명의 흔적을 찾을 것입니다. 그것은 지구의 기후와 지질을 특징 짓고, 미래 지구로 돌아갈 샘플을 모으고, 붉은 행성을 인간이 탐험 할 수있는 길을 열어 줄 것입니다. 7 월 17 일에서 8 월 사이에 인내심이 시작되는 요일에 관계없이. 발사 기간이 11 일이면 2021 년 2 월 18 일 화성 제로 분화구에 착륙합니다. Mars 2020 Perseverance 로버 미션은 붉은 행성의 인간 탐험을 준비하기위한 방법으로 달에 대한 미션을 포함하는 더 큰 프로그램의 일부입니다. NASA는 2024 년까지 우주 비행사를 달로 돌려 보냈으며 2028 년까지이 기관의 아르테미스 음력 탐사 계획을 통해 달과 그 주변에 지속적인 인간 존재를 확립 할 것입니다.
더 탐색 NASA의 인내 로버 우주선 발사 구성을 넣어 제공자 제트 추진 연구실
https://phys.org/news/2020-05-aboard-nasa-perseverance-rover.html
.A nice day for a quantum walk
양자 산책하기 좋은 날
에 의해 오사카 대학 크레딧 : CC0 Public Domain MAY 26, 2020
오사카 대학의 양자 정보 및 양자 생물학 센터 (Quantum Information and Quantum Biology)의 연구원들은 갇힌 이온을 사용하여 양자 랜덤 워크의 일부로 진동 양자의 확산을 보여 주었다. 이 연구는 레이저를 사용하여 개별 이온의 정교한 제어에 의존하며 생물학적 시스템의 새로운 양자 시뮬레이션으로 이어질 수 있습니다. 친구 그룹과 함께 즐길 수있는 간단한 게임이 있습니다. 모두가 어깨를 나란히 정렬 한 다음 각 사람이 동전을 뒤집어 한 걸음 앞으로 나아갈 것인지 결정합니다. 몇 번의 뒤집기 후에 깔끔한 선이 무작위로 퍼져 나옵니다. 이 게임은 매우 단순하게 들리지만 과학자들은 이러한 "무작위 걷기"가 분자 확산에서 통계 및 확률 문제에 이르기까지 다양한 현상을 설명하는 데 매우 유용하다는 것을 발견했습니다. 양자 역학의 매우 이상한 특징 중 하나 인 개별 원자와 같은 작은 물체의 거동을 지배하는 물리 법칙은 무작위성과 예측 성의 놀라운 조합입니다. 특히, 특정 위치에서 입자를 찾을 확률은 연못의 잔물결처럼 시간이 지남에 따라 예측 가능하게 퍼져 있지만 실제로 측정 할 때는 본질적인 불확실성이 있습니다. 이것은 양자 랜덤 보행을 기존의 대응과 근본적으로 다르게 만듭니다. 방에 퍼져있는 가스 분자와는 달리, 양자 랜덤 보행의 파도는 그 자체를 방해하여 뚜렷한 진동 패턴을 만들 수 있습니다.
먼저, 포논은 조명광으로 이온 2의 위치에 준비된다. 진동은 네 개의 이온 사이에서 쿨롱 상호 작용으로 인해 전파됩니다. 특정 시간 (0 내지 0.01 초로 변함) 후에, 각각의 이온에서 포논을 발견 할 확률을 다른 광속으로 측정 하였다. 확률은 이론적 기대치와 정확하게 일치하는 복잡한 패턴을 보여줍니다. 크레딧 : Osaka University
오사카 대학의 과학자들은 레이저 로 4 개의 칼슘 이온 을 갇히게 하여 인공 결정을 만드는 것으로 시작했습니다 . 이온은 여전히 전하로 서로 영향을 줄 수 있습니다. 그런 다음 팀은 별도의 레이저를 비추어 하나의 이온 진동을 시작할 수 있음을 보여주었습니다. 포논 (phonon)이라고하는이 최소 진동은 인접한 이온으로 전달 될 수있는 에너지 패킷처럼 작용했습니다. 첫 번째 저자 Masaya Tamura는 다음과 같이 설명합니다. "현지화 된 포논을 준비하고 관찰하는 능력을 이용함으로써, 4- 이온 선형 결정에서의 전파는 단일 사이트 해상도로 관찰 될 수 있습니다." 10 밀리 초까지 다양한 시간을 기다리면서 측정 된 포논 위치가 이론적 예측과 일치했습니다. 선임 저자 Kenji Toyoda는“포논을 사용하는 우리의 시스템은 화학과 생물학에서 열린 문제를 연구하기위한 양자 시뮬레이션을 실현할 수있는 플랫폼을 제공한다. "예를 들어, 광합성의 놀라운 95 % 효율은 적어도 부분적으로 양자 랜덤 보행이 고전적 랜덤 성과 비교하여 다르게 작용한다는 사실에 의존한다는 가설을 세웠다. 문제 "
더 탐색 거대 원자 이온을 이용한 가속 양자 컴퓨팅 더 많은 정보 : Masaya Tamura et al., Trapapped Ions의 Phonon의 Quantum Walks, Physical Review Letters (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.124.200501 저널 정보 : 실제 검토 서한 오사카 대학 제공
https://phys.org/news/2020-05-nice-day-quantum.html
.The 'Cow' mystery strikes back: Two more rare, explosive events captured
'카우 (Cow)'미스터리가 반격 : 두 번의 더 희귀하고 폭발적인 사건이 포착 됨
FBOT의 구조를 자세히 보여주는 작가의 그림. 크레딧 : Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF MAY 26, 2020
'소'는 혼자가 아닙니다. 하와이 마우나 키아에있는 WM eck 천문대의 도움으로 천문학 자들은 'Koala'와 CSS161010이라는 비슷한 신비한 밝은 물체를 발견했습니다. 이 FBOT (Fast Blue Optical Transients) 트리오는 친척 인 것으로 보이며, 모두 빠르고 강력한 에너지 버스트를 가진 놀라운 천문학 자에 대한 기록이있는 고발 광성 가족에 속합니다. 공식 명칭 ZTF18abvkwla의 꼬리 끝에서 유래 된 별명 인 'Koala'는 갑자기 몇 밤 만에 사라지기 전에 광학 하늘에서 밝고 새로운 소스로 갑자기 나타났습니다. Caltech의 천문학 자 팀은이 행동이 'Cow'와 유사하다는 것을 깨달았고 두 사람이 연결되어 있는지 무선 관측 을 요청했습니다 . Caltech의 천문학 대학원생이자 연구 책임자 인 Anna Ho는“데이터를 줄 였을 때 실수했다고 생각했다. " 'Koala'는 'Cow'와 비슷하지만 무선 방출 은 감마선 폭발처럼 밝은 10 배 밝았습니다!" Ho와 그녀의 연구팀의 논문은 오늘의 The Astrophysical Journal 호에 실렸다 . 이 유형의 또 다른 우주 폭발 인 CSS161010은 노스 웨스턴 대학이 이끄는 천문학 자 팀을 매료 시켰습니다. 무선 관측에 기초하여, 그들은이 과도 발사 물질을 빛의 속도의 0.55 배보다 빠른 공간으로 계산했다. 노스 웨스턴 대학교 (Northwestern University)의 박사후 연구원 인 Deanne Coppejans는“이것은 예상치 못한 일이었다. "우리는 거의 빛의 속도, 특히 감마선 폭발로 물질을 방출 할 수있는 활기찬 별 폭발에 대해 알고 있지만, 태양 질량의 약 100 만 분의 1에 불과한 작은 양의 질량 만 발사합니다. CSS161010은 "대량의 상대 론적 속도에 이르는 태양의 질량. 이것이 새로운 종류의 과도 현상이라는 증거" Coppejans와 그녀의 팀의 논문은 오늘의 천체 물리학 저널지에 실 렸습니다 . 이 세 가지 이상한 사건은 F2018의 새로운 하위 유형을 구성하며, 2018 년 여름에 AT2018cow의 짧은 'Cow'가 하늘에서 폭발하면서 세계를 놀라게했습니다. 3 개월 후 Ho의 팀은 'Koala'를 점령했습니다. 'Cow'가 세계 헤드 라인을 만든 최초의 기사 였지만 CSS161010은 실제로 발광 라디오 및 X- 레이 방출에서 발견 된 최초의 FBOT이지만, 천문학 자들은 아직 이러한 결과를 해석하는 방법을 몰랐습니다. Coppejans는“당시에는 밝은 FBOT에서 밝은 무선 방출을 예측하는 이론적 모델은 없었습니다. "CSS161010의 진정한 본질이 밝혀진 후속 무선 및 X- 선 관측을 수행하기 전까지는 아니었다. 데이터가 우리가 새로운 에너지를 찾고 있다는 것을 보여 주었기 때문에이 파장에서 그것을 보는 것이 중요하다"고 말했다. 이 빛나는 FBOT을 이상하게 만드는 것은 초신성 폭발처럼 보이지만 플레어가 훨씬 빨리 사라진다는 것입니다. 그들은 또한 매우 뜨겁기 때문에 더 파랗게 보입니다. 표준 초신성보다 컬러로. 또한,이 새로운 FBOT 폭발은 긴 감마선 폭발 (GRB)만큼이나 폭력적이며 상대 속도로 유출을 시작할 수 있지만, 관측 징후는 주변 환경에 둘러싸여 있다는 점에서 다릅니다. GRB와 달리 'Cow'와 CSS161010에는 수소가 포함되어 있습니다. "우리는 GRB- 초신성 스펙트럼에서이 두 가지 요소를 볼 수 없다. GRB가 새로운 블랙홀로 붕괴되기 전에 수소와 헬륨 포락선에 갇힌 죽어가는 별에서 나온다고 생각하기 때문"이라고 Ho는 말했다.
FBOT을 일반 초신성 및 감마선 버스트와 비교 한 작가의 그림. 크레딧 : Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
빛나는 FBOTS의 기원 두 팀은 Keck Observatory의 LRIS (Low Resolution Imaging Spectrometer) 및 DEEP Imaging and Multi-Object Spectrograph (DEIMOS)를 사용 하여 'Koala'및 CSS161010 의 호스트 은하 를 특성화했습니다 . 그들은 두 개의 FBOT이 'Cow'처럼 저 소량 난쟁이 은하에서 나온다는 것을 발견했습니다. 노스 웨스턴 대학 CIERA의 공동 저자 인 지아코모 테레 란 (Jiacomo Terreran) 공동 연구원은“CSS161010의 호스트 은하는 너무 작아서 Keck과 같은 10 미터 급 망원경만으로 우리가 물리적으로 방출을 모델링 할 수있을만큼 충분한 빛을 모을 수있다”고 말했다. 천체 물리학에 대한 탐구와 연구). "갑자기, eck (Keck) 데이터는 CSS161010의 호스트 은하, '코알라 (Koala)'및 '소 (Cow)'는 작지만 활발히 별을 형성하고 있음을 보여 주었으며, 그들의 기지는 왜소 은하에 비해 매우 작은 항성의 질량을 가지고 있음을 나타낸다." Coppejans는“이것은 금속성 또는 형성 이력과 같은 왜소 은하의 성질이 매우 격렬한 폭발로 이어지는 매우 희귀 한 진화의 경로를 허용 할 수 있음을 시사한다. 두 팀 모두 거대한 FBOT의 폭발로 인해 거대한 별들의 폭발이 일어 났지만, 여전히 고려중인 또 다른 가능성은 블랙홀에 의해 삼키는 별에서 비롯된 것입니다. 그렇다면이 새로운 FBOT 클래스는 아직 감지되지 않은 중간 크기의 블랙홀을 찾는 데 중요한 역할을합니다. 일반적으로 은하가 거대할수록 중앙 블랙홀이 무겁습니다. 이러한 경향에 따라, 왜소 은하가 중간 질량의 블랙홀을 호스팅하기위한 후보가 될 것으로 예상된다. CSS161010의 공동 저자 인 Rafaella는 "FBOTs는 중간 질량의 블랙홀에 의해 별이 찢어지는 플레어 일 수 있다는 생각이다. 마르 구티, 노스 웨스턴 대학교 물리 및 천문학 조교수 및 노스 웨스턴 CIERA 교수 이러한 유형의 FBOT의 기원은 여전히 논쟁의 여지가 있지만 새로운 데이터는 이들이 어떻게 형성되었는지에 대한 신선한 통찰력을 제공합니다. 마르 구티는“이 관측 결과는 가장 빛나는 FBOT이 중성자 별이나 블랙홀과 같은 과도 원을 작동시키는 '중앙 엔진'을 보유하고 있음을 입증했다. "이 밝은 FBOT이 희귀 한 초신성인지, 블랙홀에 의해 별이 찢어 지거나 다른 에너지 현상이 있는지는 아직 확실하지 않습니다. 더 많은 FBOT과 그 환경에 대한 다중 파장 관측이이 질문에 답할 것입니다." 방법론과 다음 단계 최대 광으로의 급격한 상승으로 인해이 희귀 한 FBOT은 감지하기가 어렵습니다. 그러나 최근 매일 밤 하늘을 날아 다니는 고광택 광학 측량 기술의 발전으로 희귀 한 단기 과도 현상에 대한 사냥이 더욱 실현 가능해졌습니다. 진정한 본질을 결정하는 핵심은 후속 다중 파장 관찰을 수행하는 것입니다. 'Koala'는 Palomar Observatory의 Zwicky Transient Facility를 사용하여 처음 감지되었습니다. Ho의 팀은 Hale Telescope를 사용하여 스펙트럼을 얻은 다음 VLA (Very Large Array)와 GMRT (Giant Metrewave Radio Telescope)를 사용하여 무선 관측을 수행했습니다. CSS161010은 Catalina 실시간 과도 측량에 의해 처음 포착되었으며 All-Sky Automated Survey for Supernovae에 의해 독립적으로 발견되었습니다. Coppejans와 그녀의 팀은 VLA 및 GMRT를 이용한 후속 무선 관측과 NASA의 Chandra X-ray Observatory를 사용한 X- 선 관측을 수행했습니다. 무선 방출은 빛의 속도의 0.55 배 이상으로 주변 매체로 slamming하는 물질의 충격파에 의해 생성되지만 X-ray 방출은 이런 식으로 설명 할 수 없습니다. 이 팀은 'Cow'와 같이 X-ray로 중앙 엔진을 직접 볼 수 있다고 추측합니다. "한 교훈은 FBOT이 우리 중 일부가 바라는 것보다 찾기 어렵고 찾기 어려운 것으로 밝혀졌지만, 라디오 대역에서는 우리가 추측했던 것보다 훨씬 더 밝아서, 이벤트가 발생한 경우에도 상당히 포괄적 인 데이터를 제공 할 수 있다는 것입니다. 리버풀 존 무 어스 대학교 천체 물리 연구소의 선임 강사이자 'Koala'연구의 공동 저자 인 Daniel Perley는 말했습니다. 호는“ 'Koala'와 CSS161010에 대한 이러한 관찰은 FBOT에 대한 라디오 및 X- 선 관찰에서 얼마나 많은 것을 배울 수 있는지를 보여줍니다. "앞으로의 과제는 다른 FBOT 하위 유형을 묘사하고보다 정확한 어휘를 개발하는 것입니다. 새로운 예기치 않은 현상을 조사하는 데 도움이됩니다. 과학에서는 때때로 당신이 찾던 것을 찾지 못하지만 그 길을 따라서 새로운 방향을 밝히세요. "
더 탐색 천체 물리학자는 새로운 종류의 과도 물체를 포착합니다. 추가 정보 : Anna YQ Ho et al. 코알라 : z = 0.27의 스타 버스트 드워프 갤럭시에서 빛나는 무선 방출을 갖는 고속 청색 광 천이, 천체 물리 저널 (2020). DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ab8bcf DL Coppejans et al. 드워프 갤럭시, 천체 물리학 저널 (2020) 에서 활기차고 빠르게 상승하는 청색 광학 과도 CSS161010에서 약간 상대적인 유출이 발생합니다 . DOI : 10.3847 / 2041-8213 / ab8cc7 저널 정보 : 천체 물리학 저널 , 천체 물리학 저널
https://phys.org/news/2020-05-cow-mystery-rare-explosive-events.html
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Researchers capture rarely heard narwhal vocalizations
연구자들은 거의 들리지 않는 일각 음성 발성
에 의해 미국 지구 물리학 연합 그린란드 북서부의 연구원들과 이누이트 사냥꾼들이 보우도 인 빙하에 접근합니다. 크레딧 : Evgeny Podolskiy. MAY 26, 2020
지구 물리학 자들은 이누이트 사냥꾼들의 도움으로 그린란드 피요르드에서 여름을 맞이하면서 다양한 부름, 버즈, 클릭 및 일각 고래의 휘파람 소리를 기록했습니다. 이 기록은 과학자들이 북극 빙하 협곡의 사운드 스케이프를 더 잘 이해하고 수줍고 신비한 생물의 행동에 대한 귀중한 통찰력을 제공하는 데 도움이된다고 연구원들은 밝혔다. 일각 고래는 악명 높고 수줍음이 많고 대부분의 시간을 얼어 붙은 북극해에서 깊게 보내므로 공부하기가 어렵습니다. 그들은 그린란드와 캐나다 주변의 빙하 협곡에서 여름을 보내는 경향이 있지만, 과학자들은 종종 그것들을 연구하기에 충분히 가까워지는 데 어려움을 겪습니다. 빙하 전선은 위험하고 접근하기 어려울 수 있으며, 모터 보트로 접근 할 때 동물들이 수영하는 경향이 있습니다. 그러나 신비한 고래류에 익숙한 이누이트 사냥꾼들은 동물을 방해하지 않고 동물들과 더 가까워 질 수 있습니다. 2019 년 7 월, 노스 웨스트 그린란드에서 여러 이누이트 고래 사냥 원정대와 함께 그해 여름에 일각 고래를 자세히 조사했습니다. 연구진은 소형 보트에 부착 된 수중 마이크를 사용하여 일각 고래의 소리를 내고 소리를 내며, 어려운 고래와 25 미터 (82 피트) 떨어진 곳에 도착했습니다. 녹음은 연구원들이 일각 고래의 원시 서식지에 스며드는 종류의 소리에 대한 기준선을 제공하는 데 도움을줍니다. 목격과 함께, 일각 고래는이 지역에 대해 이전에 생각했던 것보다 빙하 얼음에 더 가까워지고 동물은 이전의 일부 발견과 달리 여름에 음식을 먹습니다. 일본 홋카이도 홋카이도 대학의 지구 물리학자인 에브 게니 포돌스키 (Evgeny Podolskiy)는 AGU의 지구 물리학 저널 : 대양 의 연구 결과를 자세히 설명하는 새로운 연구의 저자 인“그들의 세계는이 빙하 협곡의 사운드 스케이프”라고 말했다 . "일반적으로 빙하 협만을 들으면서 많은 질문에 답할 수 있습니다." 점점 가까이 포돌스키와 그의 동료들은 녹은 빙하가 만들어내는 소리를 연구하면서 수년간 그린란드 피오르드에서 일 해왔다. 우연히도, 그들이 공부하던 피요르드에서 여름 일각 고래 무리가 있었고, Podolskiy는 교활한 생물을 연구 할 수있는 기회를 보았습니다.
https://youtu.be/Nn5r7lcWhJQ
"저는이 지역에서 일을하고 방에있는 코끼리에주의를 기울이지 않았다는 사실을 깨달았습니다. 우리의 빙하 주변을 흐르는 주요 풍토 전설의 북극 유니콘은 큰 실수였습니다." 연구원들은 Qaanaaq 마을에서 출발하는 여러 이누이트 사냥 원정대에 태그를 달고 마이크를 수중에 배치하고 피요르드의 기본 사운드를 녹음했습니다. 그들은 사회적 부름이나 호루라기를 포함하여 일각 고래에서 들리는 여러 종류의 소리와 캡처, 탐색, 먹이를 찾기 위해 돌고래, 박쥐, 일부 고래 및 다른 동물들이 사용하는 생물 소나 인 반향에 사용되는 클릭을 포착했습니다. 일각 고래가 음식에 가까워 질수록 전기 톱과 달리 소음이 들릴 때까지 클릭 속도가 빨라집니다. 이 터미널 버즈는 일각 고래가 먹이의 위치를 정확히 알려줍니다. 포돌스키는“이 빠른 물고기에게 다가 가서 목표로 삼 으면 정확히 어디에 있는지 더 잘 알 수 있으며이 정보를 더 자주 수집해야한다”고 말했다. 여름철에 일각 고래를 먹이는 문서는 거의 없습니다. 마이크가 음식을 찾는 소리와 관련된 터미널 버즈를 들었 기 때문에 새로운 연구는 여름에 일각 고래가 먹이를 먹는다는 추가 증거를 제공합니다. 놀랍게도 연구원들은이 지역이 바다에서 가장 시끄러운 곳이며 빙산이 번식 할 수 있다는 사실에도 불구하고 일각 고래가 빙하가 자라는 정면에서 약 1 킬로미터 이내에있는 것으로 나타났습니다. Podolskiy는“얼음 파쇄와 기포가 녹아서 크랙이 많이 발생합니다. 수중 탄산 음료와 같습니다. "우리는 가장 시끄러운 환경 중 하나에 살고있는 동물들을 다루는데 어려움을 겪지 않고있는 것 같습니다."
더 탐색 연구는 일각 고래의 신비한 삶을 밝혀 낸다 더 많은 정보 : Evgeny A. Podolskiy et al., 빙하 피오르드 (Inglefield Bredning, Greenland)의 일각 하계 장의 사운드 스케이프, 지구 물리학 연구 : 해양 (2020). DOI : 10.1029 / 2020JC016116 에 의해 제공 미국 지구 물리학 연합
https://phys.org/news/2020-05-capture-rarely-heard-narwhal-vocalizations.html
.Astronomers create cloud atlas for hot, Jupiter-like exoplanets
천문학 자들은 뜨거운 목성과 같은 외계 행성을 위해 구름 아틀라스를 만듭니다
작성자 : Robert Sanders, University of California-버클리 뜨거운 목성 행성에서 흔히 볼 수있는 온도 범위에 대한 예측 된 구름 고도와 구성. 켈빈 단위의 범위는 화씨 약 800-3,500도 또는 섭씨 427-1,927도에 해당합니다. 크레딧 : Peter Gao의 UC Berkeley 이미지 MAY 26, 2020
우리 태양계의 거대한 행성들과 다른 별들을 돌고있는 지구는 지구상의 어떤 것과도 다른 이국적 구름을 가지고 있으며, 뜨거운 목성이라고 불리는 그들의 별들 주위를 공전하는 가스 거인들은 가장 극단을 자랑합니다. 미국, 캐나다 및 영국의 천문학 자 팀은 이제 사파이어에서 메탄 안개에 이르기까지 다양한 온도의 제안 된 구름 중 어떤 온도가 다른 온도의 뜨거운 목성에 대해 예측할 수 있는지 예측하는 모델을 제시했습니다. 켈빈 온도. 놀랍게도, 넓은 온도 범위에서 예상되는 가장 일반적인 구름 유형은 녹은 석영이나 녹은 모래와 같이 실리콘과 산소의 액체 또는 고체 방울로 구성되어야합니다. 약 950 켈빈 (화씨 1,250도) 이하의 더 차가운 뜨거운 목성에서는 하늘이 탄화수소 안개, 본질적으로 스모그에 의해 지배됩니다. 구름이 대기 성분의 측정을 방해하기 때문에이 모델은이 이상하고 먼 세계의 대기에서 가스를 연구하는 천문학 자들을 도울 것입니다. 또한 행성 과학자들이 우리의 태양계에서 목성과 토성의 위성 타이탄과 같은 더 차가운 거대한 행성 과 달 의 대기를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다 . "이러한 더운 대기에 존재할 수있는 종류의 구름은 우리가 실제로 태양계의 구름으로 생각하지 않는 것"이라고 Berkeley의 University of California 박사 후 연구원 인 Peter Gao는 말했다. Nature 천문학 저널에 5 월 25 일 나타난 모델을 설명하는 논문 . "다양한 구성을 예측하는 모델이 있지만이 연구의 요점은 이러한 구성 중 어느 것이 실제로 중요한지 평가하고 사용 가능한 데이터와 모델을 비교하는 것이 었습니다." 이 연구는 지난 10 년 동안 외계 행성 대기 연구에서 붐을 이용했다. 외계 행성이 너무 멀리 떨어져있어 보이지는 않지만, 특히 허블 우주 망원경 (Hubble Space Telescope)과 같은 많은 망원경은 별에 초점을 맞추고 별 앞을지나면서 행성 대기를 통과하는 별빛을 포착 할 수 있습니다. 분광 측정으로 밝혀진 빛의 파장은 천문학 자에게 어떤 원소가 대기 를 구성하는지 알려줍니다 . 현재까지이 기술과 다른 기술들은 물, 메탄, 일산화탄소 및 이산화탄소, 칼륨 및 나트륨 가스의 존재, 그리고 가장 뜨거운 행성에서 기화 된 산화 알루미늄 , 철 및 티타늄 을 발견하거나 유추했습니다 . 그러나 일부 행성에는 대기가 깨끗하고 분 광학적 특징이있는 것처럼 보이지만, 대부분의 구름은 별빛 필터링을 완전히 차단하여 구름이 위 구름 층 아래의 가스를 연구하지 못하게합니다. 기체의 조성은 외계 행성이 어떻게 외계 행성이 형성되고 생명의 빌딩 블록이 다른 별 주위에 존재하는지 알려줄 수있다. Gao는“우리는 많은 구름을 발견했다.이 대기에 걸려있는 분자가 아닌 작은 방울 같은 입자들이있다”고 말했다. "우리는 그들이 무엇으로 만들어 졌는지는 알지 못하지만 우리의 관측을 오염시키고있어 본질적으로 물과 메탄과 같은 중요한 분자의 구성과 풍부함을 평가하기가 더 어려워지고 있습니다." 루비 구름 이러한 관측을 설명하기 위해 천문학 자들은 강옥, 루비 및 사파이어와 같은 알루미늄 산화물로 구성된 많은 이상한 종류의 구름을 제안했습니다. 염화칼륨 등의 용융 염; 규소 산화물, 또는 모래와 같은 주성분 인 석영과 같은 규산염; 지구상에 암석으로 존재하는 망간 또는 아연의 황화물; 및 유기 탄화수소 화합물. 구름은 액체 또는 고체 에어로졸 일 수 있다고 Gao는 말했다. Gao는 처음에 지구의 수구에 대해 생성 된 컴퓨터 모델을 채택한 후 암모니아와 메탄 구름이있는 목성과 같은 행성의 흐린 대기로 확장되었습니다. 그는 더 큰 가스 행성 인 최대 2,800 켈빈 (섭씨 2,500도)과 4,600도 (화씨 2,500도)에서 볼 수있는 훨씬 더 높은 온도와이 온도에서 구름에 응축 될 수있는 요소로 모델을 더욱 확장했습니다. 이 모델은 다양한 원자 또는 분자의 가스가 물방울로 응축되는 방식, 이러한 물방울이 어떻게 성장 또는 증발하는지, 그리고 그것이 바람이나 상승 기류에 의해 대기 중으로 운반 될 수 있는지 또는 중력으로 인해 가라 앉을 가능성을 고려합니다. 금성에서 황산 구름을 모델링 한 Gao 박사는“동일한 물리적 원리가 모든 종류의 구름의 형성을 인도한다는 개념이다. "내가 한 것은이 모델을 가지고 은하의 나머지 부분으로 가져 와서 규산염 구름과 철 구름과 소금 구름을 시뮬레이션 할 수있게하는 것입니다." 그런 다음 현재까지의 전송 스펙트럼을 기록한 총 약 70 개의 통과하는 외 계기 중 30 개의 외 계기에서 사용 가능한 데이터와 그의 예측을 비교했습니다. 이 모델은 가스 응축에 필요한 에너지가 너무 높기 때문에 수년에 걸쳐 제안 된 많은 이국적 구름이 형성하기 어렵다는 것을 밝혀 냈습니다. 그러나 규산염 구름은 쉽게 응축되며 1,200 도의 켈빈 온도 범위에서 약 900에서 2,000 켈빈까지 지배적입니다. 화씨 약 2,000 도입니다. 이 모델에 따르면, 가장 뜨거운 대기에서 산화 알루미늄과 산화 티탄은 높은 수준의 구름으로 응축됩니다. 시원한 대기권을 가진 외계 행성에서, 그 구름은 지구에서 더 깊게 형성되며 높은 규산염 구름에 의해 가려집니다. 더 차가운 외계 행성에서도이 규산염 구름은 대기에서 더 깊게 형성되어 명확한 대기권을 남깁니다. 더 차가운 온도에서, 외계 행성의 별에서 나온 자외선은 메탄과 같은 유기 분자를 매우 긴 탄화수소 사슬로 전환시켜 스모그와 유사한 높은 수준의 헤이즈를 형성합니다. 이 스모그는 칼륨 또는 염화나트륨의 저염 염구를 가릴 수 있습니다. 대기에서 가스를 더 쉽게 연구하기 위해 구름이없는 행성을 찾는 천문학 자들을 위해 Gao는 약 900에서 1,400 켈빈 또는 약 2,200 켈빈보다 뜨거운 행성에 초점을 맞출 것을 제안했습니다. 한나 웨이크 포드 (Hannah Wakeford) 공동 저자 인 한나 웨이크 포드 (Hannah Wakeford)는“구름의 존재는 이전에 많은 외계 행성에서 측정되었지만, 우리가 집합 적으로이 표본의 대기에서 물리와 화학을 분리 할 수있는 큰 표본을 볼 때이다. 영국 브리스톨 대학교 (University of Bristol)의 천체 물리학 자 "주된 구름 종은 모래만큼이나 흔하다. 본질적으로 모래이기 때문에 처음으로 구름 자체의 스펙트럼 특성을 측정 할 수 있다는 것은 정말 흥미로울 것이다. 다가오는 제임스 웹 우주 망원경 (JWST). " NASA의 JWST와 같은 몇 년 안에 발사 될 예정인 미래의 관측은 이러한 예측을 확인할 수있을 것이며 아마도 집에 가까운 행성의 숨겨진 구름 층에 빛을 비출 수있을 것이다. Gao는 온도가 뜨거운 목성에서 발견되는 온도와 가까운 목성 또는 토성 안쪽에 유사한 이국적인 구름이 존재할 수 있다고 말했다. Gao 박사는“외계 행성이 수천 대에 불과하기 때문에 수천 마리의 외계 행성이 있기 때문에 우리는 이들을 많이 연구하여 평균이 무엇인지, 그리고 목성과 비교하는 방법을 볼 수있다”고 말했다. 그와 그의 동료들은 다른 외계 행성들과 기본적으로 거의 거대한 별인 거대한 행성 인 갈색 왜성들로부터의 관측 데이터에 대해 모델을 테스트 할 계획이다. 그들도 구름이 있습니다. UC 산타 크루즈의 조나단 포트 니 (Jonathan Fortney)는“태양계에서 행성 대기를 연구 할 때 우리는 일반적으로 이미지의 맥락을 가지고있다. 우리는 외계 행성과 같은 운이 없다. "이것은 정보의 큰 손실입니다. 그러나 우리가 그것을 보충하기 위해해야하는 것은 훨씬 더 큰 표본 크기입니다. 그리고 그것은 우리가 행성 온도, 우리가 그냥하는 것 같은 추세, 여기서 흐림의 추세를 찾을 수있게합니다. "우리 태양계에 사치가 없습니다."
더 탐색 천문학 자들은 가장 가까운 갈색 왜성에서 목성과 같은 구름 밴드를 찾습니다. 추가 정보 : Peter Gao et al. 규산염 및 탄화수소 헤이즈에 의해 지배되는 고온 거대 외계 행성의 에어로졸 조성, Nature Astronomy (2020). DOI : 10.1038 / s41550-020-1114-3 저널 정보 : 자연 천문학 Provided by University of California - Berkeley
https://phys.org/news/2020-05-astronomers-cloud-atlas-hot-jupiter-like.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.
.Editing plant chromosomes using molecular scissors
분자 가위를 이용한 식물 염색체 편집
에 의한 기술의 카를 스루에 연구소 탈레스 유채과 야채 모델 식물의 염색체는 Cas9 단백질의 도움으로 처음으로 재조합되었습니다. 크레딧 : Angelina Schindele, KIT CRISPR / Cas MAY 26, 2020
분자 가위는 훌륭한 수술기구처럼 작동하며 식물의 유전 정보를 수정하는 데 사용될 수 있습니다. Karlsruhe 공과 대학 (KIT)의 Holger Puchta 교수와 Gatersleben의 Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK)의 Andreas Houben 교수 연구팀은 이제 단일 유전자를 교환 할뿐만 아니라 재결합하는 첫 번째 연구팀이되었습니다. CRISPR / Cas 기술을 사용한 전체 염색체. 이러한 방식으로 원하는 특성을 작물에 결합 할 수 있습니다. 탈레 유채과 식물 공장을 사용한 그들의 작업은 Nature Plants 에보고되어있다 . 수천 년 동안 인간은 유기체의 유전 물질이 진화에 의해 변한다는 사실을 이용했습니다. 그들은 높은 수확량을 생산하고, 질병, 해충 및 극한 기후 조건에 대해 방향족이거나 내성이있는 작물을 재배합니다. 이를 위해 다양한 유리한 특성을 가진 식물을 선택하고 교배했습니다. 그러나이 방법은 시간이 많이 걸립니다. 또한 불리한 특성이 식물에 들어가는 것을 막을 수는 없습니다. 분자 생물 학자 Holger Puchta 교수는 식물 을보다 빠르고 정확하게 재배 할 수있는 방법을 연구합니다 . CRISBREED 프로젝트를 위해 그는 유럽 연구위원회 (ERC)의 고급 보조금을 250 만 유로에 받았습니다. Holger Puchta는 게놈 편집의 선구자로 여겨집니다. 그는 분자 가위 를 사용 하여 작물 의 유전 정보를 운반하는 DNA (데 옥시 리보 핵산)를 구체적으로 변형시킵니다.. 이 CRISPR / Cas 기술 덕분에 유전자를 쉽게 제거, 삽입 또는 교환 할 수 있습니다. CRISPR / Cas는 DNA의 특정 섹션 (CRISPR-Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)과이 섹션을 인식하고이 시점에서 DNA를 정확하게 자르는 효소 (Cas)를 나타냅니다. 게놈 편집으로 생산 된 작물에는 DNA가 포함되어 있지 않기 때문에 고전적인 유전자 변형 유기체와 동일하지 않아야합니다. 염색체 간 암 교환 CRISBREED 내에서 Holger Puchta 교수가 이끄는 KIT 식물원 분자 생물학 및 생화학 연구실의 연구원 인 Gatersleben의 IPK 교수 Andreas Houben 교수와 협력하여 분자 CRISPR / Cas 가위를 사용하여 첫 번째 결정적인 진보를 달성했습니다. 그들은 스타 필로 코 쿠스 아우 레 우스 박테리아에서 유래 한 Cas9 단백질의 도움으로 탈레 유채과 식물 식물 (Arabidopsis thaliana)의 염색체 사이에서 무기를 교환했다. Puchta는“이 게놈은 특정 수의 염색체로 구성되어 있으며, 각 염색체에는 고정 된 순서대로 배열되어있다”고 설명했다. "지금까지 CRISPR / Cas는 단일 유전자의 변형 만 가능하게했습니다. 이제 전체 염색체를 변형하고 재조합 할 수 있습니다." 이 새로운 염색체는 유전 될 수 있습니다. Nature Plants에 제시된 결과는 작물 재배에 큰 이점을 가져다 줄 것이라고 약속합니다. 결정적인 유전자는 종종 동일한 염색체에서 매우 근접하게 배열되어 전염되기 때문에 양성 특성을 결합하고 동시에 음성 특성을 제거하는 것은 일반적으로 어렵습니다 함께. 염색체 사이에서 팔을 교환함으로써 이러한 특성을 분리 할 수 있습니다. Puchta는 “우리는 염색체 의 변형을 구체적으로 제어하고 속성 사이의 연결을 강화하거나 느슨하게 할 수있게되었다”고 설명했다. "이 통제 된 게놈의 구조 조정은 미래 작물 재배에 혁명을 가져올 것입니다."
더 탐색 진화 된 조사를 돕는 분자 가위 추가 정보 : Natalja Beying et al. Arabidopsis, Nature Plants 에서 유전성 염색체 전위의 CRIS9-Cas9- 매개 유도 (2020). DOI : 10.1038 / s41477-020-0663-x 저널 정보 : 자연 식물 에 의해 제공 기술의 카를 스루에 연구소
https://phys.org/news/2020-05-chromosomes-molecular-scissors.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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