공포 행동을 제어하는 측면 시상에서 세포의 역할 탐구
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How Astronauts Upgraded a Complex Experiment in Space [Video]
우주 비행사가 우주에서 복잡한 실험을 업그레이드 한 방법 [비디오]
주제 : Cold Atom LabInternational 우주 정거장JPLNASA입자 물리양자 역학 으로 제트 추진 연구소 (JET PROPULSION LABORATORY) 2020년 5월 13일 콜드 아톰 랩 NASA 우주 비행사 크리스티나 코흐 우주 비행사 인 Christina Koch는 2020 년 1 월 국제 우주 정거장에서 NASA의 Cold Atom Lab의 하드웨어 업그레이드를 지원합니다. 크레딧 : NASA-International Space Station
Cold Atom Lab은 우주와 지상에서 새로운 기술의 길을 열어 줄 수있는 원자와 양자 세계에 대해 배우기 위해 미세 중력을 사용하고 있습니다. 국제 우주 정거장에 대한 기본 물리 실험 시설 인 NASA 의 Cold Atom Laboratory는 최근 우주 비행사 Christina Koch와 Jessica Meir의 도움으로 하드웨어를 크게 업그레이드했습니다. 차게하여 원자 바로 위에서 구름을 절대 영도 최저 온도 물질이 도달 할 수 - - 콜드 아톰 연구소는 직접에 대한 질문에 답을 돕는 독특한 원자 행동을 관찰하는 과학자을 가능하게하는 방법을 가장 작은 규모에서 우리의 세계 작동합니다. 새로운 하드웨어는 Cold Atom Lab의 기능을 대폭 확장 할 것입니다. 공간에 업그레이드를 설치하는 것도 실험의 일환이었습니다. 지구상에서이 작업은 수년간 부품을 처리 한 경험이있는 엔지니어에게 해당됩니다. 비용이 많이 들고 시간이 많이 소요되는 우주 정거장에서 시설을 철수시키는 일을 피하기 위해 미션 팀은 남부 캘리포니아에있는 NASA의 제트 추진 연구소 (Jet Propulsion Laboratory)의 실시간 화상 회의를 통해 설치 과정을 통해 Koch와 Meir를 안내했습니다. JPL의 Cold Atom Lab 프로젝트 관리자 인 Kamal Oudrhiri는“이 업그레이드를 통해 Cold Atom Lab의 핵심을 효과적으로 대체하고 모든 것이 완벽하게 진행되어야했습니다 . “우주 비행사는 매우 영리하고 유능한 사람들이지만, 우리는 심장 전문의가 일반 개업의에게 처음으로 수술을하는 방법을 보여 주려는 것처럼 느꼈습니다. 우리는 성공을 위해 최선을 다했지만 진실로 매우 긴장했습니다.
https://youtu.be/Rum1pJY2vfU
” 2020 년 1 월, Cold Atom Lab 운영 팀원은 우주 비행사 인 Christina Koch 및 Jessica Meir와 함께 Cold Atom Lab의 하드웨어 업그레이드를 위해 작업하면서이 시설은 여전히 국제 우주 정거장에 탑승했습니다. 왜 그렇게 차갑습니까? 물리학 자들은 원자의 기본 행동을 조사하는 다양한 실험을 위해 지구상의 초저온 원자 설비를 사용합니다. 0 켈빈 (영하 459.67도 이상의 학위 중 하나 10,000,000,000번째 내에서 원자를 냉각 장치 화씨 , 또는 마이너스 273.15도 섭씨 그들에게 연구에보다 쉽게 만드는) 크게 둔화를 야기한다. 이러한 온도에서 일부 원자는 자연에 존재하지 않는 Bose-Einstein condensate라고하는 물질의 다섯 번째 상태를 형성 할 수도 있습니다. 보스-아인슈타인 응축수는 우주를 매우 작은 규모로 지배하는 이상한 양자 역학 세계에 독특한 창을 제공합니다. Cold Atom Lab은 지구 궤도에서 최초의 초저온 원자 시설입니다. 우주의 무중력 환경에서 원자는 중력에 의해 끌어 당겨지지 않으므로 오랜 기간 동안 결합되지 않은 초 냉각 상태로 존재합니다. 이 특성으로 인해 과학자들은 지구에서는 불가능한 방식으로 자연 행동을 관찰 할 수 있습니다. 2018 년 여름에 운영을 시작한 이래로 5 개의 과학 그룹이 Cold Atom Lab에서 실험을 수행하고 있으며 원자 간섭계라고하는 새로운 기기를 포함하여 업그레이드 된 하드웨어로 작업하기를 열망하고 있습니다. 우주에서 원자 간섭 법은 기본 물리학 연구, 행성 과학 및 기타 분야에 유용한 중력의 정교한 미묘한 측정을 포함하여 여러 응용 분야를 가질 수 있습니다.
콜드 아톰 연구소 미니 냉장고의 크기에 관한 Cold Atom Lab Science Instrument (왼쪽)에는 원자를 거의 절대 0으로 냉각시키는 과학 모듈이 포함되어 있습니다. 오른쪽의 작은 상자에는 추가 하드웨어가 포함되어 있습니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech
예를 들어, 원자 간섭 법 (atomic interferometry)은 행성 표면에 걸친 중력의 변화를 측정하여 그 구성과 지하 표면 특징에 대해 배울 수 있습니다. 이 도구는 알버트 아인슈타인의 중력 이론을 전례없는 수준으로 테스트하는 데 사용될 수 있습니다. Cold Atom Lab 팀은 최근 원자 간섭계가 예상대로 작동하고 있음을 확인하여 우주에서 최초로 작동하는 기기가되었습니다. JPL의 Cold Atom Lab 원자 간섭계의 수석 과학자 인 Jason Williams는“Cold Atom Lab을 통해 우주를 매우 미세한 규모로 연구 할 수있을 때만 나타나는 새로운 물리학을 찾고 있습니다. 두 번째 기회 없음 Cold Atom Lab은 두 개의 금속 상자로 구성되며, 그 중 큰 상자는 과학 기기라고하며 무게는 400 파운드 (180 킬로그램) 이상입니다. 내부에는 과학 모듈이라고하는 구획이 있는데, 여기에는 원자가 냉각되고 과학이 이루어지는 곳입니다. 업그레이드를 완료하려면 Koch와 Meir가 우주 정거장의 작동 위치에서 대형 과학 기기를 부드럽게 조작하고 기존 과학 모듈을 제거한 다음 새 과학 모듈로 교체해야합니다.
콜드 아톰 랩 운영 팀 2020 년 1 월, Cold Atom Lab 운영 팀원은 시설이 여전히 국제 우주 정거장에 탑승하는 동안 Cold Atom Lab의 하드웨어 업그레이드를 원격으로 지원했습니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech
설치 몇 달 전에 Cold Atom Lab 팀원은 앨라배마 헌츠빌에있는 NASA의 Marshal Space Flight Center에서 Payload Operation and Integration Center와 협력하여 Koch and Meir에 대한 지침을 작성했습니다. 그들은 코흐 연습을 포함하여 설치를 8 일 동안 6 개의 세션으로 나누었다. 역의 승무원 시간은 매우 중요하므로 임무 팀은 몇 주 동안 지구의 단계를 연습하여 절차를 최적화했습니다. JPL Cold Atom Lab의 차량 및 우주 정거장 통합 책임자 인 Jim Kellogg는“설명하기 어려운 세부 사항이 너무 많습니다. “승무원이 필요로하는 도구와 같은 세부 사항을 고려해야 했습니까? 우주 정거장의 다른 그룹에서 도구를 빌려야하는 경우 어떻게해야합니까? 우주 비행사가 우리 장비를 작업하는 동안 모든 것이 일시적으로 보관되는 곳은 어디입니까? 모든 세부 사항을 문서화하고 서명해야하며 Marshall Space Flight Center 직원들이 모든 단계에서 우리를 지원했습니다.” 과학 기기를 다시 설치하려면 Koch는 단독으로 11 개의 정밀 광섬유 케이블을 검사하고 연결해야합니다. 케이블의 유리 섬유 코어는 머리카락의 직경의 약 20 분의 1이며, 파손되거나 오염되었거나 긁힌 경우 미션 종료 오류가 발생할 수 있습니다. Kellogg는 Koch에 대해“그녀는 정말 환상적이었습니다. “내가 그녀에게 무언가를 생각 나게하거나 앞으로 다가올 일에 대해 머리를 숙일 때마다 그녀는 이미 그 위에있을 것입니다. 그녀는 우리 절차의 모든 세부 사항과 내가 그녀에게 준 지침에 매우주의를 기울였습니다. 그녀는 모든면에서 훌륭했습니다.” 코흐는 그 경험에 대해서도 마찬가지로 열성적이었다. “우주 정거장에 도착한 이후로 Cold Atom Lab에서 일하는 데 300 일이 걸렸지 만 그만한 가치가있었습니다.”그녀는 활동 첫날에 말했다. 그리고 설치는 어떻게 나타 났습니까? 지금까지는 완전히 성공한 것처럼 보입니다. Oudrhiri는“이것은 지상에 전담 팀과 두 명의 헌신적 인 우주 비행사 인 Christina와 Jessica가 필요한 매우 어려운 노력이었습니다. “이 설치가 제대로되지 않았다면 다시는 기회가 없었을 것입니다. 우리는 전체 비행기구를 지구로 가져와야했고, 그로 인해 우리는 적어도 2 년을 되돌려 놓을 수있었습니다.” 몇 주 안에 새로운 하드웨어에 대한 테스트와 분석이 완료되면 팀은 Cold Atom Lab을 사용하는 과학 그룹이 데이터를 다시 가져 오기 시작할 것으로 예상합니다. 우주 여행을 견딜 수 있고 우주 비행사 지원이 거의 또는 전혀없이 작동하며 궤도에서 업그레이드 할 수있는 초저온 원자 시설을 구축하려면 Cold Atom Lab 팀이 수 년이 걸렸습니다. 이제 그들은 양자 과학이 궤도에서 규칙적으로 이루어지는 시대가 시작되기를 희망합니다. JPL에서 설계 및 제작 된 Cold Atom Lab은 워싱턴 주 NASA 본부의 NASA 인간 탐사 및 운영 미션 디렉터의 SLPSRA (Space Life and Physical Sciences Research and Applications) 부서에서 후원하고 있으며 NASA의 Johnson Space Center의 국제 우주 정거장 프로그램 휴스턴.
https://scitechdaily.com/how-astronauts-upgraded-a-complex-experiment-in-space-video/
.The discovery of Comet SWAN by solar-watcher SOHO
태양 감시자 SOHO에 의한 Comet SWAN의 발견
에 의해 유럽 우주국 SOHO 기기 SWAN의 모든 하늘지도에서 혜성을 발견했습니다. 크레딧 : ESA / NASA / SOHO MAY 13, 2020
현재 지구 위의 하늘을 건너는 Comet C / 2020 F8 (SWAN)은 5 월 말이나 6 월 초까지 눈에 띄는 육안 물체가 될 가능성이 있습니다. 그러나 밤하늘을 바라 보는 사람에게는 발견되지 않았습니다. 대신, 그 사람은 컴퓨터 화면을보고있었습니다. 호주의 아마추어 천문학자인 마이클 마티아 조 (Michael Mattiazzo)는 SOHO, ESA / NASA Solar and Heliospheric Observatory에 태양 광 풍력 이방성 (SWAN) 기기에서 온라인으로 게시 된 이미지를 검사하면서 외부 태양계에서이 차가운 방문객을 발견했습니다. SWAN은 Lyman alpha라는 특정 자외선 파장을 포함하여 자외선으로 이미지를 캡처합니다 . 이것은 특징적으로 수소 원자에 의해 방출되는 파장입니다 . 이 장비의 주요 목표는 태양에 의해 지속적으로 방출되는 하전 입자의 가변 흐름 인 태양풍의 변화를 행성 간 공간으로 매핑하는 것입니다. 또한 혜성은 수 소원이기 때문에 혜성의 효과적인 발견자가되었습니다. 혜성의 경우, 수소는 태양에 의해 가열 될 때 얼음 코어가 우주로 방출되는 수증기에서 나온다. 그리고 태양 복사가 물 분자 (H 2 O)를 단일 수소 원자 (H)와 수소-산소 쌍 (과학자들은 하이드 록실 라디칼 (OH)이라고 부름)으로 분해 할 수 있기 때문에 더 있습니다 . 그 결과 혜성을 둘러싸는 수소 구름이 생겨 SWAN 맵에서 발견 될 수있는 밝은 라이먼-알파 빛을 발산합니다. 거의 매일, SWAN은 완전한 하늘지도를 기록합니다. 이 원시 하늘지도는 별들로 가득 차있어 어떤 방향에서든 무작위로 도착할 수있는 새로운 혜성을 선택하기가 어렵습니다. 작업을보다 쉽게하기 위해, 연속적인 맵이 서로 자동으로 제거되어 별을 제거하고 가변적이거나 움직이는 소스 만 보이게합니다.
혜성의 해부학-인포 그래픽. 크레딧 : European Space Agency
이러한 '차이 이미지'는 SOHO 웹 사이트에 정기적으로 온라인으로 게시됩니다. 즉, 인터넷에 액세스 할 수있는 사람이라면 누구나이 '경쟁 추적기지도'를보고 새로운 혜성에 참여할 수 있습니다. 현재까지 1996 년부터 SWAN 데이터에서 12 개가 발견되었으며, 이들 모두는 아마추어 천문학 자 또는 시민 과학자들에 의해 알려진 바 있습니다. 이 현재 혜성의 경우 2020 년 4 월 초 며칠 동안 SWAN 맵을 비교하여 Mattiazzo (이 방법으로 이미 8 개의 혜성을 발견 한)가 발견했습니다. 발견에서 관찰까지 혜성이 발표되면 오스트리아의 천문 사진 작가 제랄드 레만 (Gerald Rhemann)은 나미비아의 사막에서 아름다운 혜성 이미지를 얻었으며 혜성 코마의 구형 가스 구름과 확장 된 이온 꼬리를 분명히 보여 주었다. 이 이미지가 4 월 29 일에 오늘의 천문학 그림 (APOD)으로 출판되었을 때 혜성을 광범위하게 주목할 수있었습니다. 며칠 후 영국의 우주인 사진 가인 데미안 피치 (Damian Peach)가 칠레의 원격 망원경을 사용하여 APOD로 등장한 또 다른 이미지는 인상적인 혜성 꼬리가 지구에서 닫히는 모습을 묘사합니다. 가장 가까운 접근 방식은 지구에서 약 85,000,000km에, 오늘 5 월 13 일에 대한 추정된다.
SOHO에서 온 하늘지도에서 혜성 SWAN. 크레딧 : ESA / NASA / SOHO
SWAN 팀의 혜성 전문가 인 미시간 대학교 (Michael Combi)의 마이클 콤비 (Michael Combi)는 4 월 15 일까지 혜성이 매초 약 1300kg의 수증기 또는 매초 약 4.4 x 10 28 H 2 O 분자를 방출하고 있다고 추정했다 . 그것은 다른 혜성과 비교할 때 빠른 방출 속도입니다. "이것은 2014 년에서 2016 년 사이에 ESA의 Rosetta 미션을 방문했을 때 67 % / Churyumov-Gerasimenko 혜성보다 이미 3 배 이상 높은 수준입니다."라고 전 SWAN 장비의 수석 연구원이자 제안자 인 Jean-Loup Bertaux는 말합니다. Comet SWAN이 명백한 육안 물체가 될까요? 혜성의 활기는 지구의 관찰자들에게 중요 할 수 있습니다. 혜성에서 더 많은 물질이 방출 될수록 더 많은 햇빛이 반사되고 더 잘 보입니다. 현재 남쪽에서 북쪽 하늘로 이동하는 것은 육안으로도 희미하게 볼 수 있지만, 현재 추정에 따르면 5 월 말까지 오래 지속될 경우 훨씬 더 밝아 질 수 있습니다. 혜성은 깨지기 쉬운 물체이며 태양에 접근 할 때 종종 부서 질 수 있습니다. 4 월 말, 예상보다 많은 Comet ATLAS는이 운명을 겪으며 적어도 30 개의 조각으로 나 breaking습니다. 혜성 스완은 현재 '위험 구역'에 진입하고 있으며 5 월 27 일 태양과 가장 가까운 지점에 도달 할 예정이다. 이때 태양열 난방은 최대가 될 것이다. 햇볕에 가까이 접근하는 혜성의 행동을 예측하는 것은 극히 어려울 수 있지만 과학자들은 혜성 SWAN이 여행을 계속할 때 충분히 밝게 남아 있기를 희망합니다. 혜성이 살아남는다면 지구의 별 게이저는 전차인 아 우리가의 별자리에있는 밝은 별 카펠라 근처에서 그것을 찾아야합니다. 이것은 혜성이 우리의 생애에서 볼 수있는 유일한시기입니다. 추정치는 아직 완전히 정확하지는 않지만, 혜성 의 궤도주기는 수천 년에서 수백만 년으로 측정 된다는 것이 분명합니다 .
더 탐색 혜성 아틀라스는 꽤 쇼를 할 수 있습니다 유럽 우주국에서 제공
https://phys.org/news/2020-05-discovery-comet-swan-solar-watcher-soho.html
.Prehistoric anchovy-like fish had large fangs and a saber tooth
선사 시대의 멸치와 같은 물고기는 송곳니와 큰 이빨을 가지고있었습니다
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 4 천만년 된 세이버 이빨 멸치 Monosmilus chureloides의 예술적 표현. et sp. 11 월 작은 멸치 떼를 쫓는 동안 초기 고래 Dalanistes에 의해 잡히는. 종이에 아크릴 페인트. 크레딧 : Joschua Knüppe MAY 13, 2020 REPORT
작은 국제 연구팀은 선사 시대의 멸치와 같은 두 마리의 송곳니와 송곳니가 있다는 것을 발견했습니다. 로얄 소사이어티 오픈 사이언스 (Royal Society Open Science) 저널에 실린 논문 에서이 그룹은 고대 물고기에 대한 연구를 설명하고 물고기가 왜 그토록 놀라운 특징을 발전 시켰는지에 대한 이론을 제시합니다. 연구원들이 지적한 바와 같이, 이전의 연구 노력으로 초기의 팔레 오게 네 시대로 거슬러 올라간 수많은 화석 물고기 유물을 발견하게되었으며, 그 중 다수는 분명히 약탈 적이었다. 이로 인해 과학자들은 공룡을 죽인 것과 동일한 소행성으로 더 큰 포식자가 죽인 후에 그러한 물고기가 더 약탈적인 형태로 진화했다고 결론을 내렸다. 이 새로운 노력으로 연구원들은 벨기에 브뤼셀에있는 왕립 벨기에 자연 과학 연구소에 보관 된 두 개의 두개골 화석 표본을 조사했습니다. 고대 물고기 화석 중 하나는 벨기에의 Chièvres 근처 의 암석 에서 발견되었으며 , 다른 하나는 파키스탄의 펀 자브 주에서 발견되었습니다. 각각의 시편은 입 앞쪽에 하나의 세이버 이빨이 있었고, 송곳니가 있었지만 시편 중 하나에서 훨씬 더 컸습니다. 연구원들은 두 표본이 훨씬 더 크지 만 현대의 멸치와 매우 유사하다고 지적했다. 현대의 멸치는 작고 평균 15 센티미터이며 플랑크톤을 먹는 데 사용되는 작은 이빨이 있습니다. 두 물고기 모두 큰 육식 물고기가 갑자기 사라져 틈새가 틈새에 생겨나면서 약탈자가되었다. 현대에 살아남은 물고기 유형에 대한 증거는 없습니다. 연구자들은 세이버 이빨이 먹이를 찌르는 데 사용되었을 가능성이 높으며 먹이를 잡는 것보다 더 효율적인 사료 공급 방법을 제안했습니다. 연구팀은 두개골 화석을 미세 컴퓨터 단층 촬영 기계에 넣고 두개골 뼈와 치아에 중점을 둔 결과를 해석하는 작업을 수행했습니다. 그렇게함으로써 머리의 구조가 드러났고 연구자들은 물고기 의 크기를 추정 할 수있었습니다. 하나는 길이가 약 1 미터 였고 다른 하나는 길이의 절반이었습니다.
더 탐색 모로코에서 발견 된 Phoebodus의 첫 번째 골격 유적 추가 정보 : Alessio Capobianco et al. 몸집이 큰 세이버 이빨 멸치는 초기 Palaeogene teleosts, Royal Society Open Science (2020) 에서 예상치 못한 생태적 다양성을 보여줍니다 . DOI : 10.1098 / rsos.192260 저널 정보 : Royal Society Open Science
https://phys.org/news/2020-05-prehistoric-anchovy-like-fish-large-fangs.html
.CRISPR plants: new non-GMO method to edit plants
CRISPR 식물 : 식물을 편집하는 새로운 비 GMO 방법
노스 캐롤라이나 주립 대학 Mollie Rappe 6 시간 및 48 시간 후 식물 세포 내부에서 녹색 형광 단백질로 표지 된 CRISPR / Cas9 MAY 13, 2020
단백질을 보여주는 이미지. 크레딧 : Wusheng Liu NC State 연구원은 외래 DNA를 삽입하지 않고 CRISPR / Cas9를 식물 세포에 넣는 새로운 방법을 개발했습니다. 이것은 외래 DNA를 삽입하지 않고도 정확한 유전자 결실 또는 대체를 가능하게합니다. 따라서 최종 산물은 유전자 변형 유기체 또는 GMO가 아닙니다. CRISPR / Cas9는 특정 유전자 서열을 정확하게 절단 및 제거하거나 대체하는 데 사용할 수있는 도구입니다. Cas9 단백질 은 한 쌍의 분자 가위 역할을하며, 쉽게 교체되는 RNA 가이드에 의해 특정 유전자 표적으로 안내됩니다. 기본적으로 특정 유전자 서열을 찾고 그 서열을 찾으면 잘라냅니다. 대상 DNA가 잠기면 삭제되거나 교체 될 수 있습니다. CRISPR / Cas9 시스템은 유전자 코드를 변경하여 작물을 개선 할 수있는 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다. 그것은 반드시 외래 DNA를 삽입하는 것을 의미하지는 않지만 CRISPR / Cas9를 식물의 세포에 전달하는 데 사용되는 시스템은 종종 그렇게합니다. 이는 관련 작물이 GMO임을 의미합니다. GMO는 엄격한 평가 과정을 거쳤으며 많은 소비자는 비 GMO 제품을 선호합니다. 미국 농무부 (USDA)와 미국 식품의 약국 (FDA)은 유전자 조작 작물을 규제하고 GMO 작물이 무엇인지 정의하는 표준을 가지고 있습니다. 이들은 최종 생성물에 존재하는 다른 종으로부터의 DNA 서열의 존재에 초점을 맞춘다. 얇게 썬 사과를 갈색으로 만드는 것과 같은 유전자를 삭제하거나 낮추는 것은 외래 DNA를 도입하지 않으므로 비 GMO 방법입니다. 유사하게, 다양한 고구마에서 해충 저항성에 관련된 유전자의 발현을 변경하여보다 내성을 갖도록하는 것은 비 GMO 방법 일 수있다. 식물 세포 보고서 (Plant Cell Reports) 저널에 발표 된 새로운 연구에서 원예 과학부의 식물 생물 학자 및 생명 공학자 인 Wusheng Liu는 Cas9 단백질을 도입하고 RNA를 식물 세포에 도입하는 새로운 방법을 보여주었습니다. Liu는“리포 펙션을 통해 Cas9 단백질을 식물 세포로 전달하는 방법을 만든 사람은 이번이 처음이었다”고 말했다. "우리의 주요 업적은 그렇게하도록하는 것이 었습니다. 또한 많은 소비자가 비 GMO 특수 작물을 선호하기 때문에이 방법은 Cas9 단백질을 비 GMO 방식으로 제공합니다." 리포 펙션은 접시 비누에서 발견되는 것과 다소 양으로 하전 된 지질을 사용하여 Cas9 / gRNA 복합체를 둘러싸는 기포 형 리포좀을 형성하는 방법이다. 리포좀은 식물 세포막에 결합한 후 융합하여 CRISPR화물을 식물 세포에 도입합니다 . CRISPR / Cas9 단백질 복합체를 포유 동물 세포로 전달하는데 성공적으로 사용되었다. Liu는“전 세계 많은 프로그램들이 CRISPR / Cas9 DNA 전달에 집중하고있다. "Cas9 단백질 전달에 중점을 둔 연구는 매우 제한적이지만 단백질 전달에는 많은 장점이 있습니다." 우선, Cas9의 DNA 서열 대신 Cas9 단백질을 전달함으로써, 특정 DNA 서열이 한 종에서 다른 종으로 이동되지 않는다. Cas9 단백질은 3-5 일 동안 지속 된 다음 분해됩니다. Liu는 이것이 표적 외 절단이라고하는 원하지 않는 위치에서의 절단을 감소 시킨다고 Liu는 말했다. 또한, 식물에 DNA를 도입하는 가장 일반적인 방법은 아그로 박테 리움-매개 형질 전환입니다. Agrobacterium은 식물 질병을 일으키는 박테리아 그룹입니다. Liu는이 방법으로 과학자들이 새로운 DNA가 식물 게놈에 추가되는 위치를 제어 할 수 없다고 말했다. 또한이 방법은 변형하기 매우 어려운 많은 엘리트 작물에는 적용되지 않습니다. 또한 공정에 외부 DNA가 도입되므로 최종 제품은 GMO입니다. 반면, 리포좀에 CRISPR / Cas9를 도입하는 과정은 식물 세포의 거친 외벽을 제거해야합니다. 세포벽이없는 식물 세포를 원형질체라고합니다. 이 원형질체를 싹으로 만든 다음 전체 식물로 전환하려면 식물 호르몬과 영양소를 조심스럽게 조합해야합니다. Liu는 밀, 토마토, 딸기 및 담배를 포함한 50 종 이상의 작물에 대해 원형질체로부터 식물 을 재생하는 방법 이 개발되었다고 말했다. 그러나이 방법이 모든 작물에 대해 해결 된 것은 아닙니다. Liu는 또한 세포벽을 제거 할 필요가없는 식물 세포에 Cas9 단백질을 도입하는 몇 가지 다른 방법을 연구하고있다 . 이러한 방법 중 하나는 나노 입자를 사용하여 Cas9 단백질을 꽃가루 곡물에 도입합니다. 그런 다음 꽃가루가 암 꽃을 비옥하게하는 데 사용되면 꽃가루 관은 정자와 함께 Cas9를 난자에 도입합니다. 생성 된 종자의 일부 비율은 CRISPR / Cas9 복합체에 의해 생성 된 원하는 유전자 편집을 가질 것이다. 그는이 방법을 사용하여 Cas9 단백질을 토마토와 대마에 먼저 도입하고 결국 다른 성적으로 재생산 된 작물에 적용하고 싶다고 말했다. 이 연구는 게놈 편집 프로그램을 통해 USDA 농업 및 식품 연구 이니셔티브 (AFRI) 농업 혁신에 의해 자금을 지원받습니다. Liu의 혁신은 그의 동료들에게 눈에 띄지 않았습니다. 원예 과학과 내 교수 인 Tom Ranney와 Craig Yencho는 Liu와 협력하여이 비 GMO 방법을 적용하여 보육 작물과 고구마의 유익한 특성을 향상시키는 사람들 중 하나입니다. Ranney는 " 보육 작물 과 고구마를 포함한 다른 특수 작물을위한 이러한 시스템 개발 은 게임의 변화 일 것"이라고 말했다.
더 탐색 DNA 복구를 향상시켜 더 나은 식물 편집 추가 정보 : Wusheng Liu et al. 식물 세포 내로 Cas9 / gRNA 리보 핵 단백질의 DNA-free 전달을 이용한 리포 펙션-매개 게놈 편집, Plant Cell Reports (2019). DOI : 10.1007 / s00299-019-02488-w 에 의해 제공 노스 캐롤라이나 주립 대학
https://phys.org/news/2020-05-crispr-non-gmo-method.html
.Virus protein discovery reveals new plant-animal class of cell division disruptors
바이러스 단백질 발견으로 새로운 식물-동물 클래스의 세포 분열 파괴자
하여 중국 과학 아카데미 (A) 보리 식물에서 BYDV-GAV 17K 단백질에 의한 세포 분열 (유사 분열) 파괴에 대한 작업 모델. (B) QUART 소프트웨어로 모델링 된 BYDV-GAV 17K, HIV-1 Vpr 및 ARV p17의 2 차 구조에서의 유사성. 크레딧 : IGDB MAY 13, 2020
바이러스는 사람과 농작물 모두에서 심각한 전염병을 일으킬 수있는 편재 병원체입니다. 대부분의 바이러스는 간단한 게놈을 가지고 있으며 단백질을 거의 암호화하지 않기 때문에 전파를 위해 숙주 세포 자원을 빼내야합니다. 숙주 과정이 중단되고 어떤 바이러스 단백질이 관여하는지 이해하면 인간과 작물에서 바이러스 질병을 통제하기위한 치료 방법의 설계가 크게 촉진됩니다. 최근 중국 과학 아카데미의 유전자 및 발달 생물학 연구소 (IGDB)의 연구원들은 감염된 조직에서 자체 전파를 촉진하기 위해 숙주 세포 분열을 방해하는 17K라는 식물 바이러스 단백질을 발견했습니다. 그들은 또한 그것을 구조적으로 특정 동물 바이러스 단백질과 연결시켰다. 이 연구는 5 월 13 일 에 Science Advances 에서 온라인으로 출판되었습니다.이 프로젝트는 Wang Daowen 박사가 이끄는 IGDB 그룹과 메릴랜드 대학교 의과 대학의 Zhao Yuqi 박사 실험실 간의 10 년 간의 협력의 결과입니다. . 17K 단백질은 보리 노랑 왜성 바이러스 (BYDV)라고 불리는 곡물 감염 바이러스 그룹에 보존되어 있습니다. BYDV는 60 년 이상 연구되었지만 전 세계 밀, 보리, 옥수수 및 귀리 작물에 심각한 전염병을 일으켜 황변 및 난장이 전형적인 결과로 나타납니다. 연구자들은 하나 이상의 BYDV 단백질이 식물과 동물이 자라고 개발하고 재생하는 데 필요한 기본 과정 인 세포 분열을 방해함으로써 숙주 세포 성장을 억제 할 수 있다고 가정했다. 세포 분열 연구를위한 모델 인 핵분열 효모 에서 7 개의 BYDV 단백질을 개별적으로 시험함으로써 17K는 세포 성장을 억제 할 수있는 유일한 BYDV 단백질 인 것으로 밝혀졌다. 자세한 분자 유전 및 생화학 분석 을 통해 17K 단백질은 자체적으로 BYDV에 의해 감염된 보리 식물뿐만 아니라 세포 분열 및 세포 증식을 방해 할 수 있음을 발견했습니다. 그들은 17K가 식물과 동물 모두에서 세포 분열의 질서있는 진행을위한 분자 스위치 인 Wee1-Cdc25-Cdc2 / Cdk1의 기능을 방해 함을 보여 주었다 . 연구의 데이터 세트는 모두 세포 분열을 방해하는 능력에 의해 17D가 BYDV에 의한 숙주 왜소 증진을 촉진 (또는 유발)시키는 핵심 요소라는 생각과 일치하기 때문에 17K는 BYDV 제어의 미래 목표가 될 수있다. 특히, 연구원들은 BYDV 17K 가 세포 분열 및 성장의 억제에서 몇몇 동물 바이러스 단백질, 예를 들어 인간 면역 결핍 바이러스 1의 Vpr 단백질 (HIV-1) 및 조류 레오 바이러스 (ARV) 의 p17 단백질 과 유사하다는 것을 관찰 하였다 . 이 세 가지 바이러스 성 단백질 은 관련이없는 식물과 동물 바이러스 사이에 보존 된 새로운 종류의 세포 분열 조절기를 나타낸다. 이것들은 2 차 구조 및 세포 분열 을 방해하는 데 중요한 아미노산 잔기와 유사성을 공유 합니다. 식물과 동물 바이러스 병인의 비교 연구에 대한 진화론의 의미와 향후 연구에 대한 흥미로운 질문이다.
더 탐색 질병을 유발하는 바이러스는 작물을 조작하여 벡터를 선호합니다 추가 정보 : 과학 발전 (2020). DOI : 10.1126 / sciadv.aba3418 저널 정보 : 과학 발전 중국 과학원 제공
https://phys.org/news/2020-05-virus-protein-discovery-reveals-plant-animal.html
.FEATURE A new technique for the radiative cooling of spin ensembles
스핀 앙상블의 복사 냉각을위한 새로운 기술
작성자 : Ingrid Fadelli, Phys.org 크레딧 : Albanese et al.MAY 13, 2020
CEA / CNRS / Université Paris Saclay, University College London 및 ETH Zurich의 연구원들은 최근 열 평형 값보다 전자 스핀 분극을 증가시켜 스핀 앙상블의 온도를 제어하는 새로운 방법을 고안했습니다. Nature Physics에 실린 그들의 연구 는 2016 년에 그들이 수행 한 연구를 기반으로합니다. 이전 연구에서 연구팀은 특정 조건 하에서 허용 전자는 열 평형 상태로 돌아갑니다 회전하는 것이 가장 눈에 띄는 휴식 채널이의 자연 방출 것을 증명 전자 에 광자 공진기 그들의 실험에 사용. 이 현상을 퍼셀 효과라고합니다. Purcell 체제에 도달하려면 공진기에는 두 가지 주요 특성이 필요합니다.이 모드는 작은 모드 볼륨을 가지고 고품질 측정을 달성해야합니다. 이러한 조건은 니오브와 같은 초전도 물질로 만들어진 평면 미세 공진기로 충족 될 수 있습니다. "이번 연구 이후, Purcell 체제에서, 스핀은 마이크로파 공진기 덕분에 더 빨리 이완 될뿐만 아니라 결정의 온도 대신 공진기의 마이크로파 필드에 의해 설정된 온도로 열화됨을 깨달았습니다. 이 연구를 수행 한 연구원 중 한 명인 파트리스 베렛 (Patrice Bertet)은 Phys.org에 말했다. "이 새로운 통찰력은 스핀 온도가 실제로 샘플과 분리되어 공진기 내부의 마이크로파 필드를 식히는 것만으로 샘플 온도 이하로 낮출 수 있다는 아이디어로 이어졌습니다." 냉각 스핀 앙상블은 편광이 증가함에 따라 매혹적인 결과로 이어질 수 있으며, 그 결과 자기 공명 실험에서 감지 될 수있는 신호입니다. Bertet와 그의 동료들이 수행 한 연구는 두 가지 주요 목표를 가지고있었습니다. 첫째, 연구원들은 Purcell 체제에서 스핀 온도가 격자에서 분리되고 마이크로파 환경에 의해서만 고정된다는 것을 증명하고자했습니다. 둘째, 그들은 스핀 앙상블을 과분극시키는 새로운 기술을 개발하기 시작했다. Bertet는“우리의 두 번째 목표는 전자 스핀의 앙상블을 과분극 화하는 새로운 보편적 인 방법을 보여주는 것이었다. "자기 공명에서 감지 할 수있는 신호의 양은 궁극적으로 앙상블의 열 분극에 의해 제한되기 때문에 수많은 흥미로운 응용 분야가있을 수 있습니다. " 연구에 대한 대부분의 실험 및 데이터 분석 은 그의 박사 학위의 일환으로 Bartolo Albanese에 의해 수행되었습니다. 모든 공동 저자의 도움으로 CEA Saclay의 논문. 그의 실험에서 Albanese는 이식 된 공여체 스핀과 그 위에 마이크로 공진기가있는 실리콘 결정을 사용했습니다. 공진기를 사용하여 스핀 신호를 검출하고 스핀 냉각 효과를 입증 하였다. "니오브 공진기 내부의 전자기장 온도를 낮추기 위해 공진기의 입력을 더 낮은 온도 에서 냉각 된 50ohm 저항에 간단히 연결했습니다.," Bertet explained. "More precisely, we installed the sample containing the spins and the detection resonator at a temperature of 850mK." 그 결과 Bertet, Albanese와 동료들은 공진기 입력을 동축 케이블을 사용하여 20mK에서 냉각 된 50ohm 저항에 연결했습니다. 극초단파 손실이 낮 으면이 절차로 공진기 내부를 식히고 전자 스핀을하기에 충분합니다.최근 연구에서 연구원들은 두 가지 조건에서 스핀 신호를 비교하여 스핀 앙상블의 복사 냉각을 성공적으로 시연했습니다. 첫 번째 조건 인 핫 구성이라고 불리는 공진기 입력은 샘플과 동일한 온도에서 50 옴 저항에 연결되었습니다. 콜드 구성이라고 불리는 두 번째 조건에서 공진기는 10mK에서 50 옴 저항에 연결되었습니다. Bertet 박사는“콜드 구성에서 스핀 신호가 계수 2.3만큼 증가한 것을 관찰하여 샘플 온도 아래에서 스핀이 복사 냉각된다는 것을 증명했다. 또한 이론에 의해 예측 된 것과 동일한 요인으로 냉간 구성에서 스핀 이완 시간이 증가하는 것을 관찰했다. 우리의 관찰은 이론적 근거와 실험적 근거 모두에서 의미가있다”고 말했다. 이론적 인 관점에서, 실험은 Purcell 영역에서 샘플의 온도에 관계없이 마이크로파 환경에 의해 결정된 온도로 스핀이 열화됨을 증명합니다. 전에 관찰 된 적이없는이 효과는 자기 공명 응용 분야에 대한 Purcell 체제의 관련성을 확인시켜줍니다. 보다 실용적인 관점에서 Bertet와 그의 동료들이 소개 한 복사 냉각 기술은 전자 스핀에서 '범용'초 분극화를 가능하게 한 최초의 기술이다. 이 방법은 Purcell 체제로 가져올 수있는 모든 전자 스핀에 적용될 수 있다는 점에서 '보편적'입니다 . 미래에, 연구원들이 고안 한 냉각 기술은 몇 가지 실용적인 응용을 가질 수있다. 예를 들어, 전자 상자성 공명 (EPR) 분광법의 신호 대 잡음비를 높이는 데 도움이 될 수 있습니다. Bertet는“우리 실험에서 실현 된 냉각 방식의 한 가지 한계는 감지 공진기에서 마이크로파 장을 냉각시키기 위해 차가운 50 옴 저항을 사용하는 것이므로 스핀이 필요하다. "이 저항은 cryostat에서 물리적으로 이용 가능한 최저 온도보다 낮은 온도에서 스핀을 냉각시키는 것을 불가능하게합니다. 향후 연구에서 우리의 목표는이 한계를 극복하고 복사 스핀 냉각을 시연하는 것입니다. 임의로 낮은 온도 적극적 의해 냉각 필드. "
더 탐색 물리학 자들이 스핀 열화의 나노 스케일 역학에 빛을 비추다 추가 정보 : B. Albanese et al. 스핀 앙상블의 복사 냉각, Nature Physics (2020). DOI : 10.1038 / s41567-020-0872-2 A. Bienfait et al. 캐비티로 스핀 이완 제어, Nature (2016). DOI : 10.1038 / nature16944
https://phys.org/news/2020-05-technique-radiative-cooling-ensembles.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.
.Bacterial injection system with a light-controlled molecular switch
광 제어 분자 스위치가있는 세균 주입 시스템
하여 막스 플랑크 협회 T3SS 활성의 광 유도 : 배양 된 간암 세포에서, T3SS를 사용한 효소 베타-락타 마제 주사는 형광 신호를 녹색에서 청색으로 변화시킨다. 크레딧 : Max Planck Institute of terrestrial Microbiology / Diepold MAY 13, 2020
살모넬라 나 예 르시 니아와 같은 박테리아가 열, 설사 또는 복통을 유발하는 경우, 작은 '주사 바늘'이 작동합니다 : 3 형 분비 시스템 또는 짧은 T3SS는 박테리아 독성 단백질을 진핵 생물 숙주 세포로 직접 쏘아냅니다. 연구원들은 진핵 세포에 단백질을 도입하기 위해 박테리아 주입 장치를 사용하는 것을 생각했습니다. Max Planck 연구팀은 이제 주사 시스템을 광유 전적으로, 즉 빛으로 제어하는 데 성공했습니다. 앞으로 이것은 생명 공학 또는 의료 응용 분야에서 시스템을 사용할 수있게 될 것입니다. T3SS는 살모넬라, 시겔 라 및 병원성 대장균을 포함한 많은 중요한 인간 병원체에서 독성을 유지하는데 필수적입니다. 예를 들어 슈도모나스 아에 루기 노사 (Pseudomonas aeruginosa)에 의한 병원 감염에서도 중요한데, 여기서 기능성 T3SS의 존재는 동물 모델에서 높은 사망률과 항생제 내성, 심각한 질병 및 감염된 인간의 나쁜 예후와 관련이 있습니다. 결과적으로, T3SS는 그 기능을 손상시키고 감염을 예방할 수있는 잠재적 치료제의 중심 표적으로 간주된다. 다른 한편으로,이 박테리아 시스템을 납치하면 트로이 목마처럼 T3SS를 통해 숙주 세포로 단백질이 전달 될 수 있습니다. T3SS를 통한 단백질 주입은 빠르고 효율적입니다. 한 번의 주입으로 몇 초 안에 수천 개의 이펙터 단백질을 옮길 수 있습니다. 그러나 T3SS 주입 시스템만큼 강력하지만 연구자들의 실망과는 거리가 멀다. Andreas Diepold 리서치 그룹 리더는“T3SS가 숙주 세포에 접촉하자마자 즉시 부하를 발생시킨다. 이는 생명 공학이나 의학 분야에서 바람직하지 않다. Marburg의 Max-Planck-Institute of Terrestrial Microbiology에서
그림 1 : LITESEC 시스템의 분자 원리. 어두운 곳 (왼쪽)에서는 주사에 필요한 T3SS 성분 (빨간색)이 박테리아 막에 고정되어 있습니다. 박테리아가 밝아지면 (오른쪽) 구성 요소가 해제됩니다. 따라서, T3SS가 활성화되고 단백질이 숙주 세포 (상부)로 주입 될 수있다. 크레딧 : Max Planck Institute of terrestrial Microbiology / Diepold
온 / 오프 스위치를 통한 단백질 주입 그러나 Andreas Diepold와 그의 팀은이 목표에 한 걸음 더 다가 섰습니다. 그들은 분자 조명 스위치를 사용하여 T3SS 인젝 티좀을 제어하는 데 성공했습니다. 이를 통해 과학자들은 정확한 시간과 장소에서 단백질을 진핵 세포에 주입 할 수 있습니다. Andreas Diepold는“옥스포드에서 박사후 과정을하면서 T3SS의 일부가 역동적이라는 것을 알게되었습니다. "이 장치와 셀 내부 사이에서 지속적으로 교환됩니다." 과학자는 그의 연구 결과를 광 유전학의 젊은 연구 분야에 적용했습니다. 이 기술의 원리는 특정 파장의 빛으로 자극 될 때 형태를 변경함으로써 단백질 상호 작용을 밀리 초 속도로 제어 할 수있어 생물학적 시스템에서 정의 된 분자 과정을 빠르고 구체적으로 제어 할 수 있다는 것입니다. 의사 인 플로리안 린드너 (Florian Lindner)는 동적 T3SS 구성 요소를이 광학적 상호 작용 스위치의 한 부분과 결합 시켰으며, 다른 부분은 박테리아 막에 고정시켰다. 박테리아 및 숙주 세포를 청색광에 노출시킴으로써, T3SS 구성 요소의 이용 가능성 및 결과적으로 T3SS의 기능을 켜고 끌 수있다.
그림 2 : 왼쪽 : LITESEC 박테리아와 함께 배양 된 암세포는 세포 자멸사 단백질을 주입하여 세포 사멸로 이어질 수 있습니다. 오른쪽 : 조명 상태에서 한 시간 후에 많은 별 모양의 죽은 세포가 보입니다. 크레딧 : Max Planck Institute of terrestrial Microbiology / Diepold
종양 연구에 LITESEC 적용 어떤 종류의 단백질이 주입되는지에 따라 시스템이 유연하므로 여러 가지 방법으로 사용할 수 있습니다. 마르부르크에있는 필립스 대학교 (Philips University)의 Thorsten Stiewe와 공동으로 연구팀은 새로운 시스템을 사용하여 배양 된 종양 세포를 공격하고 죽였습니다. 이 그룹은 이제이 기술을 향후 기본 연구 및 추가 응용 프로그램 개발에 사용할 계획입니다.
더 탐색 연구팀이 시겔 라 감염 과정의 주요 단계를 식별 추가 정보 : Florian Lindner et al. LITESEC-T3SS-공간 및 시간 분해능이 높은 진핵 세포로의 빛 조절 단백질 전달, Nature Communications (2020). DOI : 10.1038 / s41467-020-16169-w 저널 정보 : Nature Communications 제공자 막스 플랑크 협회
https://phys.org/news/2020-05-bacterial-light-controlled-molecular.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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