나노 스케일에서 마그네슘의 인시 튜 수소 확산 역학 관찰
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.Intriguing Genetics That Flipped the Food Chain to Allow Carnivorous Plants to Hunt Animals
식충 식물이 동물을 사냥 할 수 있도록 먹이 사슬을 뒤집은 흥미로운 유전학
주제 :생물 정보학진화유전학식물 과학뷔르츠부르크 대학교 으로 뷔르츠부르크 대학 2020년 5월 16일 갇힌 파리와 금성 파리 통 Dionaea muscipula
식물은 빛, 물 및 이산화탄소의 도움으로 에너지가 풍부한 바이오 매스를 생산할 수 있습니다. 이것이 그들이 먹이 사슬의 시작에있는 이유입니다. 그러나 육식 식물은 테이블을 돌리고 동물을 사냥했습니다. 곤충은 주요 식품 공급원입니다. 커런트 바이올 로지 ( Current Biology) 저널에 실린 녹색 육식 동물의 은밀한 삶에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. 독일 바이에른의 Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg 출신의 식물 과학자 Rainer Hedrich와 진화 생물 정보 학자 Jörg Schultz는 일본 오카자키 대학 (University of Okazaki)의 동료 인 Mitsujasu Hasebe를 해독하고 분석하여 3 개의 육식 동물의 게놈을 분석했습니다. 식물 종. 그들은 북아메리카에서 유래 한 금성 파리지옥 Dionaea muscipula, 전 세계적으로 발생하는 물레 방아 공장 Aldrovanda vesiculosa 및 숟가락 잎이 달린 햇볕에 절인 Drosera spatulata를 연구했습니다.
식충 식물 식충 식물 비너스 플라이 트랩, 숟가락 잎이 달린 썬 데우 및 물레 방아 (왼쪽부터)의 게놈이 해독됩니다. 학점 : Dirk Becker와 Sönke Scherzer / University of Würzburg 세 사람 모두 sundew 가족에 속합니다. 그럼에도 불구하고, 그들은 각각 다른 서식지를 정복하고 자신의 트래핑 메커니즘을 개발했습니다. Dionaea와 Aldrovanda에서 잎의 끝은 접는 함정으로 변형됩니다. 반면에, 햇볕에 끈적 끈적한 촉수로 잎 표면에 먹이를 붙입니다. 육식 동물을위한 기본 유전자 국제 연구팀이 발견 한 첫 번째 사실은 다양한 라이프 스타일과 트래핑 메커니즘에도 불구하고 비너스 플라이 트랩, 햇볕 및 물레 방아는 육식 생활에 필수적인 유전자의 "기본 세트"를 가지고 있다는 것입니다. Rainer Hedrich는“이러한 유전자의 기능은 먹이 동물을 감지하고 소화하고 영양소를 이용하는 능력과 관련이 있습니다. Jörg Schultz는“우리는 육식 유전자의 기원을 수백만 년 전에 세 육식 종의 마지막 공통 조상의 게놈에서 발생한 복제 사건으로 거슬러 올라갈 수 있었다”고 말했다. 전체 게놈의 복제는 새로운 기능을 개발하기위한 이상적인 운동장으로 진화를 제공했습니다. 특별한 삶의 방식에도 불구하고 유전 빈곤 놀랍게도 연구원들은 식물이 육식 동물을 위해 특별히 많은 수의 유전자를 필요로하지 않는다는 것을 발견했습니다. 대신에, 연구 된 3 종은 실제로 가장 유전자가 부족한 식물 중 하나입니다. 드로 세라는 18,111 개, Dionaea 21,135 개 및 Aldrovanda 25,123 개의 유전자를 보유하고 있습니다. 대조적으로, 대부분의 식물은 3 만에서 4 만개의 유전자를 가지고 있습니다. 이것은 새로운 삶의 방식을 개발하기 위해 많은 새로운 유전자가 필요하다는 사실과 어떻게 조화를 이룰 수 있습니까? “이것은 동물성 식품의 전문화가 유전자의 수의 증가와 함께 유전자의 수의 증가를 동반 함을 의미 할 수 있습니다. 뿌리 유전자는 트래핑 기관에서 활성화됩니다 곤충 트랩에 필요한 대부분의 유전자는 일반 식물에서 약간 변형 된 형태로 발견됩니다. 육식 식물에서, 몇몇 유전자가 포획 기관에서 활성화되어 다른 식물에서는 뿌리에 영향을 미칩니다. 포획 기관에서이 유전자는 먹이가 안전 할 때만 켜집니다.”라고 Hedrich는 설명합니다. 이 발견은 금성 파리지옥과 햇볕에 뿌리가 상당히 줄었다는 사실과 일치합니다. 물레 방아에는 완전히 결석합니다. 트래핑 기능에 대한 추가 연구 연구자들은 이제 식물에서 육식의 진화에 대한 통찰력을 가지게되었고,이 특별한 삶의 방식에 대한 세 가지 청사진을 가지고 있습니다. 그들의 다음 목표는 트래핑 기능의 분자 적 기초를 더 잘 이해하는 것입니다. Hedrich는“Venus 플라이 트랩은 먹이에 의해 유발 된 전기 자극을 계산하고 특정 시간 동안이 숫자를 기억할 수 있으며 마침내 그 숫자에 해당하는 결정을 내릴 수 있습니다. 이제 식충 식물의 수에 따라 생물 물리-생화학 원리를 이해하는 것이 중요합니다.
참고 :“비너스 플라이 트랩과 친척의 유전자가 식물 육식의 뿌리를 밝히다”Gergo Palfalvi, Thomas Hackl, Niklas Terhoeven, Tomoko F. Shibata, Tomoaki Nishiyama, Markus Ankenbrand, Dirk Becker, Frank Förster, Matthias Freund, Anda Iosip, Ines Kreuzer, Franziska Saul, Chiharu Kamida, Kenji Fukushima, Shuji Shigenobu, Yosuke Tamada, Lubomir Adamec, Yoshikazu Hoshi, Kunihiko Ueda, Traud Winkelmann, Jörg Fuchs, Ingo Schubert, Rainer Schwacke, Khaled Al-Rasheid, 미츠 히 슈츠 츠 Rainer Hedrich, 2020 년 5 월 14 일, Current Biology . DOI : 10.1016 / j.cub.2020.04.051
.FEATURE Watching the in situ hydrogen diffusion dynamics in magnesium on the nanoscale
나노 스케일에서 마그네슘의 인시 튜 수소 확산 역학 관찰
Thamarasee Jeewandara, Phys.org 현장 s-SNOM 원리. (A) 현장 s-SNOM 원리의 개략도. 우리는 Pd-Au 막에서 10 nm Pd, 5 nm Ti 및 50 nm Mg를 열 증발시켜 실현 된 독립형 박막을 사용합니다. 이것은 아래에서 수소화를 허용합니다. s-SNOM 셋업의 금속 화 된 AFM 팁은 로컬 광학 특성을 조사하기 위해 상단 표면을 스캔하고 Mg 박막은 수소를 흡수합니다. 또한, MgH2의 특징적인 IR 포논은 화학적으로 특이적인 이미징을 가능하게합니다. Mg 층은 공기와 접촉하여 산화를 일으킨다. 그러나, 매우 얇은 MgO 층은 MgH2 포논의 주파수에서 이미징을 위해 투명하며, s-SNOM 측정에 거의 영향을 미치지 않습니다. (B 및 C) s-SNOM 캔틸레버 및 독립형 Mg 필름을 원래 상태 및 수소 가스 노출 60 분 (1 bar에서 2 %) 후의 광학 이미지 (반사 촬영). 사진 제공 : J. Karst (슈투트가르트 대학교). 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz0566 MAY 15, 2020
무시할 수있는 분해로 극단적 인 재료 대비와 짧은 스위칭 시간을 갖는 스위칭 가능한 재료는 능동 플라즈몬 및 나노 광자 시스템에 기여할 수 있습니다. 최고의 특성을 이해하기 위해 연구자들은 나노 공정에 대한 심층적 인 지식을 수집해야합니다. 현재 Science Advances 에 발표 된 새로운 연구 에서 Julian Karst와 독일 슈투트가르트 대학교의 과학자 팀은 금속 마그네슘 (Mg)에서 유전체 마그네슘 수 소화물 (MgH 2 ) 로의 상 전이 역학에 대한 나노 세부 정보를 실험실에서 나노 이미징을 수행하기 위해 스탠딩 필름. 이 팀은 특성 MgH 2를 사용했습니다.재료 상태 사이에서 전례없는 화학적 특이성을 얻기위한 포논 공명. 결과는 나노 결정 형성 동안 발생한 핵 형성 과정을 밝혀냈다. 그들은 거시적 전파 역학에 비해 나노 스케일에서 더 빠른 수 소화물 상 전파를 측정했다. 혁신적인 방법은 전환 가능한 상 전이, 수소 저장 및 생성 물질을 설계, 개발 및 분석하기 위해 실질적인 영향으로 제한된 확산 계수를 극복하기위한 엔지니어링 전략을 제공합니다. 탁월한 금속 대 절연체 상 전이 를 유지하는 재료는 스위칭 가능한 광학 및 나노 광자 시스템의 주요 후보이며 광범위한 연구를 거쳤습니다. 이러한 물질은 금속성에서 유전 상으로 전이하는 동안 광학 특성의 극단적 인 변화를 겪어 매우 관련성있는 스위칭 가능한 광학 및 능동 플라즈몬 시스템을 형성 할 수있다. 이 연구에서 Karst et al. 수소 저장 의 맥락에서 주로 광범위한 연구를 받아 왔기 때문에 고전 재료 시스템으로 마그네슘 (Mg)을 선택했습니다 . 초기 금속 상태에서, 마그네슘은 우수한 플라즈몬 물질 이다. 원소가 수소에 노출 된 경우 (H 2)에서, 금속성 Mg에서 유전체 마그네슘 (di) hydride (MgH 2 )으로 의 상 전이가 일어나 매우 투명한 유전체 물질을 형성한다. MgH 2 상은 완전 주기적 전이에서 금속 Mg 상태로 가역적이다. 이 개념을 통해 연구자들은 전환 가능한 메타 서페이스 (Mg-to-MgH 2 ), 동적 홀로그래피 또는 플라즈몬 컬러 디스플레이 에서 마그네슘 나노 구조의 플라즈몬 공명을 제어하고 가역적으로 전환 할 수 있습니다 .
나노 스케일 수소 확산 공정, 또한 상응하는 산란 진폭 이미지를 보여준다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz0566
실험 동안 과학자들은 팔라듐 (Pd) 2 ~ 3nm 필름으로 사전 코팅 된 금 격자를 사용했습니다. Pd는 수소 분자를 분할하고 Mg 필름으로 확산시킬 수있는 촉매층으로 작용했다. 연구팀은 티타늄 (Ti)을 사용하여 수소 확산 장벽을 형성 할 수있는 Mg와 Pd 사이의 합금화를 방지했다. 실험 설정에서, 수소 가스는 독립형 박막에 접근하는 반면, Mg는 산란 형 스캐닝 근거리 광학 현미경 (s-SNOM) 측정을 위해 접근 가능하게 유지되었다 . Karst et al. 노출 된 Mg 표면을 가로 질러 s-SNOM의 팁을 스캔하여 수 소화물 형성의 시간 역학 및 나노 미터 해상도에서 수소가 필름으로 확산되는 시간을 관찰하고 조사 하였다. 필름을 2 % 질소 (N 2)의 수소 농도에 노출했을 때)에서, 반사성이 높은 금속성 Mg 필름 은 검은 색으로 보이는 유전체 MgH 2 로 전환되었다 . s-SNOM 측정은 복잡한 유전체 기능 과 관련된 국소 광학 특성에 대한 토폴로지 정보와 정보를 제공했습니다 . 그런 다음 팀 은 s-SNOM 설정에서 원자 표면 현미경 캔틸레버를 샘플 표면에 걸쳐 스캔하여 표면 지형 을 전달했습니다 . 복조 및 탐지 기술을 통해 나노 스케일 해상도에서 로컬 특성에 대한 정보를 얻을 수있었습니다. 물질의 국소 특성을 조사하기 위해 Karst et al. 강한 광장으로 팁을 조명하고 산란 진폭이 필름 지형 및 국부 특성의 변화에 의해 영향을받는 것을 주목 하였다. 그러나, Mg (청색) 및 MgH 2에 대해 산란 단계가 감지되었습니다.(적색) 영역은 금속성 영역과 비교하여 수소화 된 영역의 뚜렷한 특징 을 나타 내기 위해 MgH 2 의 특징적인 적외선 포논으로 인해 강한 위상차를 나타냈다 . 그 결과에 기초하여 Karst et al. 또한 선택된 시간 단계에서 Mg의 인 시츄 수소 흡수를 시각화하기 위해 결정립 경계 맵으로 위상 맵을 오버레이함으로써 산란 위상 맵을 검사함으로써 독립형 Mg 필름의 수소화를 연구했다. 추가 분석을 통해 팀은 Mg에서 나노 스코픽 및 하이드 라이드 상 전파 동역학을 구분하여 개별 입자의 규모로 수소화에 대한 통찰력을 제공 할 수있었습니다. Mg 필름에서의 수소 확산은 물질의 형태에 의존 하였다. 각각의 개별 입자 후, 필름의 수소화가 중단되어 다음 입자가 변형되기 전에 새로운 핵 생성이 가능합니다. 그러나 60 분의 수소화 후에도 연구진은 필름 표면에서 상당량의 깨끗한 금속 Mg를 관찰했으며, 이는 이전 문헌 과 모순되었습니다.
Mg. Karst et al. 이 현상은 셋업에서 수직 수소 전면 진행을 정지 시키도록 형성된 차단 층을 포함하여 몇 가지 요인에 거동을 부여했으며, 이는 초기 상태로 표면을 떠났을 수있다. 또한 가능한 노출 요인으로 변화하는 필름 형태와 수소 노출에 대한 필름 확장에 주목했습니다. 이러한 방식으로 Julian Karst와 동료들은 s-SNOM을 사용하여 실험실에서 나노 스케일 수소 확산 역학을 조사했습니다. MgH 2 의 특징적인 IR 포논 공명에 기초하여, 화학적 특이성으로 수 소화물 형성, 핵 생성 및 측면 성장을 추적 할 수있었습니다. 이 공정은 Mg 필름의 나노 스케일 형태에 크게 영향을 받았으며, 이는 전체 필름에 걸쳐 수소 의 느린 확산을 담당했다 . 연구팀은 전체 필름이 전환되기 전에 수소화 공정이 어떻게 중단되어 유전체 MgH 2 에 금속 Mg 영역이 남았는지 언급했다.. 이 연구 결과는 Mg 및 기타 전이 재료를 사용하는 다양한 능동 광학 및 플라즈몬 시스템에 즉각적인 영향을 미칩니다. 이 작업은 전환 가능한 재료에서 확산 역학, 역학 및 상 변화 효율을 향상시키고 이해하기 위해 중요한 발전을 이룹니다.
더 탐색 아 원자 입자를 사용하여 수소 이동 추적 추가 정보 : Julian Karst et al. 나노 스케일의 과학 발전 (2020) 에서 마그네슘의 수소 확산 역학을 현장에서 관찰 . DOI : 10.1126 / sciadv.aaz0566 Ronald Griessen et al. 팔라듐 나노 입자와 수소의 하이브리드 상호 작용의 열역학, Nature Materials (2015). DOI : 10.1038 / nmat4480 M. Wuttig et al. 비 휘발성 광 응용 분야 용 상 변화 재료, Nature Photonics (2017). DOI : 10.1038 / nphoton.2017.126 저널 정보 : 과학 발전 , 자연 광자 , 자연 재료
https://phys.org/news/2020-05-situ-hydrogen-diffusion-dynamics-magnesium.html
.FEATURE Watching the in situ hydrogen diffusion dynamics in magnesium on the nanoscale
나노 스케일에서 마그네슘의 인시 튜 수소 확산 역학 관찰
Thamarasee Jeewandara, Phys.org 현장 s-SNOM 원리. (A) 현장 s-SNOM 원리의 개략도. 우리는 Pd-Au 막에서 10 nm Pd, 5 nm Ti 및 50 nm Mg를 열 증발시켜 실현 된 독립형 박막을 사용합니다. 이것은 아래에서 수소화를 허용합니다. s-SNOM 셋업의 금속 화 된 AFM 팁은 로컬 광학 특성을 조사하기 위해 상단 표면을 스캔하고 Mg 박막은 수소를 흡수합니다. 또한, MgH2의 특징적인 IR 포논은 화학적으로 특이적인 이미징을 가능하게합니다. Mg 층은 공기와 접촉하여 산화를 일으킨다. 그러나, 매우 얇은 MgO 층은 MgH2 포논의 주파수에서 이미징을 위해 투명하며, s-SNOM 측정에 거의 영향을 미치지 않습니다. (B 및 C) s-SNOM 캔틸레버 및 독립형 Mg 필름을 원래 상태 및 수소 가스 노출 60 분 (1 bar에서 2 %) 후의 광학 이미지 (반사 촬영). 사진 제공 : J. Karst (슈투트가르트 대학교). 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz0566 MAY 15, 2020
무시할 수있는 분해로 극단적 인 재료 대비와 짧은 스위칭 시간을 갖는 스위칭 가능한 재료는 능동 플라즈몬 및 나노 광자 시스템에 기여할 수 있습니다. 최고의 특성을 이해하기 위해 연구자들은 나노 공정에 대한 심층적 인 지식을 수집해야합니다. 현재 Science Advances 에 발표 된 새로운 연구 에서 Julian Karst와 독일 슈투트가르트 대학교의 과학자 팀은 금속 마그네슘 (Mg)에서 유전체 마그네슘 수 소화물 (MgH 2 ) 로의 상 전이 역학에 대한 나노 세부 정보를 실험실에서 나노 이미징을 수행하기 위해 스탠딩 필름. 이 팀은 특성 MgH 2를 사용했습니다.재료 상태 사이에서 전례없는 화학적 특이성을 얻기위한 포논 공명. 결과는 나노 결정 형성 동안 발생한 핵 형성 과정을 밝혀냈다. 그들은 거시적 전파 역학에 비해 나노 스케일에서 더 빠른 수 소화물 상 전파를 측정했다. 혁신적인 방법은 전환 가능한 상 전이, 수소 저장 및 생성 물질을 설계, 개발 및 분석하기 위해 실질적인 영향으로 제한된 확산 계수를 극복하기위한 엔지니어링 전략을 제공합니다. 탁월한 금속 대 절연체 상 전이 를 유지하는 재료는 스위칭 가능한 광학 및 나노 광자 시스템의 주요 후보이며 광범위한 연구를 거쳤습니다. 이러한 물질은 금속성에서 유전 상으로 전이하는 동안 광학 특성의 극단적 인 변화를 겪어 매우 관련성있는 스위칭 가능한 광학 및 능동 플라즈몬 시스템을 형성 할 수있다. 이 연구에서 Karst et al. 수소 저장 의 맥락에서 주로 광범위한 연구를 받아 왔기 때문에 고전 재료 시스템으로 마그네슘 (Mg)을 선택했습니다 . 초기 금속 상태에서, 마그네슘은 우수한 플라즈몬 물질 이다. 원소가 수소에 노출 된 경우 (H 2)에서, 금속성 Mg에서 유전체 마그네슘 (di) hydride (MgH 2 )으로 의 상 전이가 일어나 매우 투명한 유전체 물질을 형성한다. MgH 2 상은 완전 주기적 전이에서 금속 Mg 상태로 가역적이다. 이 개념을 통해 연구자들은 전환 가능한 메타 서페이스 (Mg-to-MgH 2 ), 동적 홀로그래피 또는 플라즈몬 컬러 디스플레이 에서 마그네슘 나노 구조의 플라즈몬 공명을 제어하고 가역적으로 전환 할 수 있습니다 .
나노 스케일 수소 확산 공정, 또한 상응하는 산란 진폭 이미지를 보여준다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz0566
실험 동안 과학자들은 팔라듐 (Pd) 2 ~ 3nm 필름으로 사전 코팅 된 금 격자를 사용했습니다. Pd는 수소 분자를 분할하고 Mg 필름으로 확산시킬 수있는 촉매층으로 작용했다. 연구팀은 티타늄 (Ti)을 사용하여 수소 확산 장벽을 형성 할 수있는 Mg와 Pd 사이의 합금화를 방지했다. 실험 설정에서, 수소 가스는 독립형 박막에 접근하는 반면, Mg는 산란 형 스캐닝 근거리 광학 현미경 (s-SNOM) 측정을 위해 접근 가능하게 유지되었다 . Karst et al. 노출 된 Mg 표면을 가로 질러 s-SNOM의 팁을 스캔하여 수 소화물 형성의 시간 역학 및 나노 미터 해상도에서 수소가 필름으로 확산되는 시간을 관찰하고 조사 하였다. 필름을 2 % 질소 (N 2)의 수소 농도에 노출했을 때)에서, 반사성이 높은 금속성 Mg 필름 은 검은 색으로 보이는 유전체 MgH 2 로 전환되었다 . s-SNOM 측정은 복잡한 유전체 기능 과 관련된 국소 광학 특성에 대한 토폴로지 정보와 정보를 제공했습니다 . 그런 다음 팀 은 s-SNOM 설정에서 원자 표면 현미경 캔틸레버를 샘플 표면에 걸쳐 스캔하여 표면 지형 을 전달했습니다 . 복조 및 탐지 기술을 통해 나노 스케일 해상도에서 로컬 특성에 대한 정보를 얻을 수있었습니다. 물질의 국소 특성을 조사하기 위해 Karst et al. 강한 광장으로 팁을 조명하고 산란 진폭이 필름 지형 및 국부 특성의 변화에 의해 영향을받는 것을 주목 하였다. 그러나, Mg (청색) 및 MgH 2에 대해 산란 단계가 감지되었습니다.(적색) 영역은 금속성 영역과 비교하여 수소화 된 영역의 뚜렷한 특징 을 나타 내기 위해 MgH 2 의 특징적인 적외선 포논으로 인해 강한 위상차를 나타냈다 . 그 결과에 기초하여 Karst et al. 또한 선택된 시간 단계에서 Mg의 인 시츄 수소 흡수를 시각화하기 위해 결정립 경계 맵으로 위상 맵을 오버레이함으로써 산란 위상 맵을 검사함으로써 독립형 Mg 필름의 수소화를 연구했다. 추가 분석을 통해 팀은 Mg에서 나노 스코픽 및 하이드 라이드 상 전파 동역학을 구분하여 개별 입자의 규모로 수소화에 대한 통찰력을 제공 할 수있었습니다. Mg 필름에서의 수소 확산은 물질의 형태에 의존 하였다. 각각의 개별 입자 후, 필름의 수소화가 중단되어 다음 입자가 변형되기 전에 새로운 핵 생성이 가능합니다. 그러나 60 분의 수소화 후에도 연구진은 필름 표면에서 상당량의 깨끗한 금속 Mg를 관찰했으며, 이는 이전 문헌 과 모순되었습니다.
Mg. Karst et al. 이 현상은 셋업에서 수직 수소 전면 진행을 정지 시키도록 형성된 차단 층을 포함하여 몇 가지 요인에 거동을 부여했으며, 이는 초기 상태로 표면을 떠났을 수있다. 또한 가능한 노출 요인으로 변화하는 필름 형태와 수소 노출에 대한 필름 확장에 주목했습니다. 이러한 방식으로 Julian Karst와 동료들은 s-SNOM을 사용하여 실험실에서 나노 스케일 수소 확산 역학을 조사했습니다. MgH 2 의 특징적인 IR 포논 공명에 기초하여, 화학적 특이성으로 수 소화물 형성, 핵 생성 및 측면 성장을 추적 할 수있었습니다. 이 공정은 Mg 필름의 나노 스케일 형태에 크게 영향을 받았으며, 이는 전체 필름에 걸쳐 수소 의 느린 확산을 담당했다 . 연구팀은 전체 필름이 전환되기 전에 수소화 공정이 어떻게 중단되어 유전체 MgH 2 에 금속 Mg 영역이 남았는지 언급했다.. 이 연구 결과는 Mg 및 기타 전이 재료를 사용하는 다양한 능동 광학 및 플라즈몬 시스템에 즉각적인 영향을 미칩니다. 이 작업은 전환 가능한 재료에서 확산 역학, 역학 및 상 변화 효율을 향상시키고 이해하기 위해 중요한 발전을 이룹니다.
더 탐색 아 원자 입자를 사용하여 수소 이동 추적 추가 정보 : Julian Karst et al. 나노 스케일의 과학 발전 (2020) 에서 마그네슘의 수소 확산 역학을 현장에서 관찰 . DOI : 10.1126 / sciadv.aaz0566 Ronald Griessen et al. 팔라듐 나노 입자와 수소의 하이브리드 상호 작용의 열역학, Nature Materials (2015). DOI : 10.1038 / nmat4480 M. Wuttig et al. 비 휘발성 광 응용 분야 용 상 변화 재료, Nature Photonics (2017). DOI : 10.1038 / nphoton.2017.126 저널 정보 : 과학 발전 , 자연 광자 , 자연 재료
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.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.
.New Tool Developed to Sequence Circular DNA
원형 DNA를 시퀀싱하기 위해 개발 된 새로운 도구
주제 :세포 생물학DNA유전학미생물학분자 생물학앨버타 대학교 하여 알버타 대학 2020년 5월 16일 CIDER-Seq 원형 DNA 그림은 원형 및 염색체 외 원형 DNA를 시퀀싱하기 위해 새롭게 개발 된 도구 인 CIDER-Seq입니다. 크레딧 : Devang Mehta
새로운 방법은 포유류와 식물의 염색체 외 원형 DNA 뿐만 아니라 박테리아와 바이러스의 게놈에 대한 통찰력을 제공 할 것 입니다. 앨버타 대학 생물 학자들은 새로운 연구에 따르면 원형 DNA를 시퀀싱하는 새로운 방법을 발명했다. CIDER-Seq라고하는이 도구는 다른 과학자들에게 모든 유형의 세포에서 원형 DNA에 대한 풍부하고 정확한 데이터를 제공합니다. 우리 자신의 DNA는 선형이지만 원형 DNA는 박테리아와 바이러스의 게놈에서 일반적입니다. 과학자들은 또한 염색체 외 원형 DNA (eccDNA)라고하는 인간과 식물 세포의 핵 내에서 원형 DNA를 발견했습니다. 최근에, 인간 암에서 eccDNA의 역할을 조사하기위한 연구가 시작되었지만, eccDNA를 연구하고 시퀀싱하기위한 효과적인 방법의 부족으로 인해 진행이 방해 받고있다. “우리의 주요 발전은 우리의 방법을 통해 과학자들이 모든 유형의 세포에서 원형 DNA에 대한 편견없는 고해상도의 이해를 얻을 수 있다는 것입니다.”라고 생물학과의 박사 후 연구원 인 Devang Mehta는 설명했습니다. "CIDER-Seq의 발명으로 인간과 식물 세포에서 이러한 신비한 원형 DNA의 기능을 이해하기 시작할 수 있습니다." CIDER-Seq는 PacBio라는 DNA 시퀀싱 기술을 사용합니다. 이 방법에는 웹 계산 프로토콜과 새로운 계산 파이프 라인이 포함됩니다. 바이러스 게놈과 eccDNA를 모두 검사하도록 최적화되어 있으며 다른 과학자들이 온라인으로 액세스 할 수 있습니다. Mehta는“우리는 eccDNA의 전장 서열을 최종적으로 얻기 위해 새로운 분자 생물학 방법과 새로운 생물 정보학 알고리즘을 고안했다”고 설명했다. "우리의 방법은 결국 우리가이 분자들을 완벽하게 시퀀싱 할 수있게 해주 며 우리와 다른 연구자들이 그들이 실제로 세포에서 무엇을하는지 더 잘 이해할 수있는 도구를 제공합니다." ### 참고 :“2076 년 4 월, Nature Protocols . DOI : 10.1038 / s41596-020-0301-0 이 작업은 벨기에 Liege 대학의 Herve Vanderschuren과의 공동 작업이었습니다. 이 연구를위한 자금은 스위스 국립 과학 재단과 유럽위원회의 일곱 번째 프레임 워크 프로그램에서 Mehta의 협력으로 제공되었습니다. Vanderschuren 연구소는 Fonds de la Recherche Scientifique와 유럽 연합의 LEAPAgri 프로그램에 의해 지원되었습니다.
https://scitechdaily.com/new-tool-developed-to-sequence-circular-dna/
.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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