Plants are marvelous chemists, as the gardenia's DNA shows
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.Plants are marvelous chemists, as the gardenia's DNA shows
치자 나무의 DNA가 보여주는 것처럼 식물은 놀라운 화학자입니다
에 의해 버팔로 대학 새로운 연구에서 연구원들은이 종의 게놈을 시퀀싱한다고보고했다. 크레딧 : YW Low JUNE 18, 2020
식물은 자연에서 가장 뛰어난 화학자 중 일부입니다. 동물과 달리 포식자 나 병원체에서 도망 칠 수 없습니다. 그들은 배우자를 찾거나 씨앗을 퍼 뜨리기 위해 스스로를 뿌리 뽑을 수 없습니다. 대신에 그들은 화학 물질을 생산합니다 : 박테리아를 죽이는 독소. 초식 동물을 보호하기위한 쓴 알칼로이드. 씨앗을 분산시키는 데 도움이되는 수분 조절제 또는 조류에 함유 된 달콤한 과즙 및 보석 색소. 화학 물질은 식물이 사랑과 전쟁을하는 방법 중 하나라고 말할 수 있습니다. 그러나 나무, 관목 및 꽃은 어떻게 이러한 능력을 얻었습니까? 새로운 연구에서 과학자들은 열대에서 관상용으로 심은 흰색 꽃이있는 상록 관목 인 치자 나무 치자 나무의 진화를 통해이 질문을 탐구합니다. 연구자들은 치자 나무의 게놈을 처음으로 시퀀싱했다. 그런 다음 식물이 크로 신이라는 화합물을 만드는 방법에 대해 심층적으로 조사했습니다. 사프란에게 주홍색 색조를주는이 밝은 색의 화학 물질은 또한 치자 나무가 익은 과일의 붉은 주황색 음영을 담당합니다. 이 연구는 크로 신 생성에 관여하는 유전자를 확인하고 실험실에서 화합물을 만드는 데 사용했습니다. 치자 나무가 크로 신을 합성하는 데 사용하는 단계별 프로세스를 해독하는 작업을 포함한이 연구는 화학 물질의 대규모 생산을위한 토대를 마련하는데, 이는 항산화 제로서 의학적 특성을 갖는 것으로 생각됩니다. 이 연구는 또한 치자 나무에서 크로 신의 기원을 탐구했다. BMC Biology 에서 6 월 18 일에 출판 될 이번 연구 결과 는 탠덤 유전자 복제 (tandem gene duplication)라고 불리는 진화 과정의 힘을 강조합니다. 식물이 새로운 기능을 발전시킬 수있는 한 가지 방법 일 뿐이지 만 결정적인 요소입니다. 버팔로 생물학자인 대학교 공동 연구자 인 빅터 앨버트 (Victor Albert) 박사는“중요한 원리는 식물이 사물을 재창조 할 수 있다는 것이다. "그들은 유전자 툴킷의 일부를 복제하고 기능을 약간 돌리는 것이 가능합니다. 따라서 스크루 드라이버를 가지고 있지만 헤드는 매우 큰 것입니다.이 스크루 드라이버를 복제 할 수 있지만 헤드를 갈아서 만들 수 있다고 상상해보십시오. 작은 나사에는 작고 유용하지만, 큰 나사를 다루는 큰 머리를 가진 원래 나사도 여전히 가지고 있습니다. 이것이 바로이 식물들이하는 일입니다. " 이번 연구의 공동 저술가 인 Jingyuan Song, Ph는“한약에 중요한 식물의 게놈을 연구하면서 현재이 분자 '거래의 비법'을 밝히는 것은 흥미로웠다. .D.는 중국 한의학 자원 공학 연구소의 중국 의학 아카데미 및 북경 의과 대학과 제휴하고 있습니다. 이 프로젝트는 한의학 자원 공학 연구 센터와 중국 의학 과학 연구원의 Song and Shilin Chen 박사와 이탈리아 신기술 국의 Giovanni Giuliano 박사가 이끌었다. , 에너지 및 지속 가능한 경제 개발 (ENEA). 첫 번째 저자는 중국 의학과 학원과 북경 의과 대학 인 Zhichau Xu, Ph.D. 및 Xiangdong Pu였습니다. Xu는 또한 한약 자원 공학 연구 센터와 제휴하고 있습니다. UB 예술 과학 대학 (University of Science and Sciences)의 생명 과학 교수 인 앨버트 (Albert)와 싱가포르의 난양 기술 대학교 (Nanyang Technological University)의 객원 교수 인 그의 학생들은 치자 나무와 카페인 합성의 진화 역사를 밝히는 데 도움이되는 생물 정보학 연구를 수행함으로써 중요한 기여를했다. 커피 공장 .
크로 신이라는 화학 물질은 과일에 붉은 오렌지 색조를줍니다. 크레딧 : YW Low
DNA가 두 배로 증가하여 식물이 유전자 도구 상자를 확장하는 방법 탠덤 복제 이벤트에서 단일 유전자는 재생산 중에 실수로 복제됩니다. 그런 다음, 시간이 지남에 따라 종이 진화함에 따라, 과잉 DNA는 자유롭게 돌연변이되고 새로운 기능을 수행하게됩니다. 치자 나무 jasminoides에서 탠덤 복제는 크로 신 합성에 필요한 유전자의 진화로 이어 졌다고 연구는 결론 지었다. 이 형태의 유전자 복제는 또한 치자 나무 (커피 식물 코 페라 카네 포라)와 가까운 치자 나무가 카페인을 생성하는 유전자를 개발할 수있게했다고 연구 결과에 따르면 치자 나무의 DNA를 코 페아 카네 포라와 다른 식물의 DNA와 비교했다. 앨버트는“이러한 탠덤 복제물을 생성하는 동일한 기본 진화 메커니즘이 두 식물에서 관심있는 두 가지 생합성 경로를 생성하는 경우를 본다”고 말했다. "우리는 커피와 치자 나무가 가까운 조상에서 진화했으며, 어떤 경우에는 탠덤 복제물이 형성되어 커피에서 카페인을 만들기 위해 미쳤습니다. 그리고 다른 경우에는, 그들은 치자 나무에서 크로 신을 만들기 위해 형성하고 미쳤습니다." 식물로 만들어졌지만 인간에게도 유용합니다. Crocin은 치자뿐만 아니라 사프란을 생산하는 crocus plant에서도 발견됩니다. 이 종들은 공통 조상으로부터 크로 신을 만드는 능력을 물려받지 못했습니다. 그들은 독립적으로 유전자를 진화 시켰습니다. 커피, 차 및 초콜릿 식물의 카페인 유전자도 마찬가지입니다. 앨버트는“식물들은 흥미로운 식물 화학 물질의 여러 진화로 게임을하고있다. "물론이 식물 화학 물질은 식물에 유용하다. 병원체와 싸우거나 곤충의 유인 물질로 작용할 수있다." 치자 나무에 관해서는, 식물 과일의 불 같은 색이 종의 범위를 넓히는 데 도움이되어 과일을 먹는 동물을 끌어 들이고 새로운 장소에서 씨앗을 배출합니다. 그러나 식물 이 자신의 이익을 위해 화학을 수행 하는 동안 식물이 생산하는 화합물은 인간에게도 도움이 될 수 있습니다. 아스피린은 버드 나무 껍질에서 발견되는 화합물과 밀접한 관련이 있습니다. 심장 문제를 치료하기 위해 드물게 사용되는 Digoxin은 디기탈리스 식물에서 비롯됩니다. Crocin의 항산화 특성은 연구자들에게 관심이 있으며, 이제 과학자들은 실험실에서 화학 물질을 만드는 데 필요한 지식을 가지고 있습니다. 공동 기고자 줄리아노는“먼저 같은 식물 종에서 동일한 화학 물질 (예 : 카페인 또는 크로 신)이 반복해서 나타날 수 있다는 것은 알려진 사실이다. "한 가지 뛰어난 질문은 이러한 화학 물질의 생합성에 관여하는 유전자가 어떻게 다른 종에서 동시에 나타나는가? 우리가 발표 한 연구는 처음으로 모든 식물에서 크로 신 생합성에 대한 완전한 경로를 설명 할뿐만 아니라 경로는 경로에서 초기에 작용하는 하나의 유전자의 출현을 통해 치자 나무에서 진화했으며, 후자는 이미 존재하고 크로 신을 만들기 위해 히치하이크 한 것으로 생화학 적 수준에서 자연이 어떻게 완전히 새로운 메커니즘을 만드는 대신 기존 메커니즘을 재사용하고 조정합니다. "
더 탐색 커피 게놈은 카페인의 진화에 빛을 비 춥니 다 저널 정보 : BMC Biology 버팔로 대학에서 제공
https://phys.org/news/2020-06-marvelous-chemists-gardenia-dna.html
.Yale Scientists Solve a Thorny Problem: Where Do Thorns Come From?
예일 과학자들은 가시적 인 문제를 해결합니다 : 가시는 어디에서 오는가?
주제 :농업진화분자 생물학식물 과학줄기 세포예일대 학교 으로 예일 대학 2020년 6월 18일 녹색 황금 배럴 선인장 가시
“왜 식물에 가시가 있습니까?” 쉬운 질문입니다. 가시는 식물을 뭉개고 싶어하는 배고픈 동물로부터 보호합니다. "가시들은 어디에서 왔습니까?" 더 복잡한 질문이지만 Yale 과학자들이 답을 찾았습니다. Current Biology 의 6 월 18 일자에서 오늘보고 된 그들의 통찰력 은 오렌지와 다른 작물의 재배 방식을 바꾸는 데 도움이 될 수 있습니다. 첫째, 비 식물학자를위한 입문서 : 많은 식물들은 가시, 가시 또는 가시로 분류 될 수있는 날카 롭고 뾰족한 갑옷을 가지고 있습니다. 장미 덤불에는 가시가 없습니다. 그들은 나무 딸기와 검은 딸기 덤불처럼 가시를 가지고 있습니다. 가시는 팔에 두꺼운 머리카락과 같으며 장미와 다른 가시가 많은 식물에서 가시는 표피 또는 "피부"에서 자랍니다. 비비안 아일랜드의 의자, 이튼 교수, 세포질 및 발달 생물학 교수, 연구. 선인장을 포함한 다른 식물에는 잎 대신에 날카 롭고 뾰족한 무기가 있습니다. 부겐빌레아, 호손 및 감귤류와 같은 식물의 싹에서 가시가 발생합니다. 생태 및 진화 생물학 교수 인 아일랜드는 뉴 헤이븐 거리와 다른 도시 지역에서 흔히 볼 수있는 오래된 꿀 메뚜기 나무에서 자라는 가시에 매료되었습니다. 대부분의 꿀 메뚜기는 더 이상 가시를 가지지 않기 위해 번식되었지만 위험한 발 긴 가시가있는 오래된 나무는 여전히 존재합니다. 식물 과학자로서, 그녀는 이러한 구조가 어떻게 생겼는지에 흥미가 있었지만 수십 년 동안 그 문제를 조사했습니다. 그녀는 또한 줄기 세포 전문가이기도합니다. 그리고 줄기 세포는 가시를 설명 할 수 있습니다. 아일랜드와 그녀의 연구팀은 먼저 감귤 식물에서 가시가 식물의 줄기 세포 집단에서 발생한다는 것을 보여주었습니다. 계속 분열하는 동물이나 식물의 전형적인 줄기 세포와 달리 가시 줄기 세포는 프로그램 된 체포를 겪습니다. 과학자들은 줄기 세포 생산의 두 가지 조절자인 TI1과 TI2가 점차 발달하는 가시에서 줄기 세포 활동을 차단하여 날카로운 끝이 남을 때까지 가늘어 질 수 있음을 발견했습니다. 연구자들이 두 조절자를 유 전적으로 제거했을 때 줄기 세포 활동이 계속되었고 가시 대신에 감귤류 식물이 새로운 가지를 생산했습니다. 통찰력은 과일을 함유 한 분지가 많은 오렌지 나무 과수원으로 이어질 수있다.
이 연구는 National Science Foundation과 California Citrus Research Board의 보조금으로 자금을 지원 받았다.
https://scitechdaily.com/yale-scientists-solve-a-thorny-problem-programmed-arrest-of-stem-cells/
.Researchers identify key steps in development of kidneys
연구자들은 신장 발달의 주요 단계를 식별
에 의해 매사추세츠 종합 병원 크레딧 : CC0 Public Domain JUNE 18, 2020
매사추세츠 종합 병원 (MGH) 연구원의 새로운 연구에 따르면 신장의 특정 주요 구조가 어떻게 형성되는지 발견하면 만성 신장 질환 (CKD)의 특징 인 신장 섬유증 (또는 흉터)을 치료하는 데 중요한 영향을 미칠 수 있습니다. . 흥미롭게도 2020 년 6 월 17 일자 Developmental Cell 에 발표 된 이러한 연구 결과 는 희귀 피부 질환의 유전 적 기원에 대한 이전 연구에서 비롯되었습니다. 초기 연구에서 Alexander G. Marneros, MD, Ph.D., Mass General의 피부 생물학 연구 센터의 의사 과학자이자 하버드 의과 대학 피부과 부교수와 동료들은 두피 귀 젖꼭지 (SEN) 증후군. 그들의 연구는이 증후군이 당시에 거의 알려지지 않은 KCTD1이라는 유전자의 돌연변이에 의해 발생한다는 것을 발견했습니다. Developmental Cell 논문의 저자 인 Marneros는“이것은이 유전자의 생리 기능이 무엇인지에 대한 의문을 제기한다 . 놀랍게도, 그는 KCTD1 유전자가 결핍 된 마우스가 심각한 신장 섬유증과 신부전을 일으킨다는 것을 발견했다 . 또한, Marneros는 SEN 증후군 패밀리에서 KCTD1 돌연변이를 가진 환자가 또한 신장 섬유증을 갖는 CKD를 발생시키는 것을 관찰 하였다. 이러한 결과는 KCTD1 유전자가 신장에서 중요한 기능을한다는 것을 시사했다. 이 새로운 연구에서, Marneros는 전사 인자 AP-2 베타로 알려진 단백질이 원위 말초 세뇨관 (DCT)이라는 신장 구조에서 KCTD1의 발현을 유도함을 보여줍니다. DCT는 소변에서 소금을 재 흡수하여 과도한 소변 생성을 방지하는 데 중요한 역할을합니다. DCT는 분화 라 불리는 과정에서 신장 발달 과정에서 전구 세포로부터 형성됩니다. 어떤 유전자가 완벽하게 작동 DCT에에 리드가 이전에 알 수없는 것을 분화 과정을 제어 할 수 있습니다. Marneros는 AP-2 베타가 초기 단계의 DCT를 형성하는 열쇠라는 것을 발견했습니다. "AP-2 베타 버전이 없다면 DCT를 구성하지 않습니다."라고 그는 말합니다. 신장 발달 동안 초기 단계 DCT가 형성된 후, AP-2 베타는 KCTD1의 발현을 유도하고, 이는 DCT가 성숙하고 완전하게 기능하도록하는 분화 과정의 두 번째 단계를 유발한다. 마우스에서 KCTD1의 불 활성화는 초기 단계 DCT가 성숙한 DCT로 분화되는 것을 차단한다. 그 결과, 소변에서 소금을 재 흡수하는 동물의 능력이 손상되어 소변이 과도하게 생성되었습니다. 또한, KCTD1 유전자는 또한 DCT가 성인기 내내 그 기능을 유지하는 데 필요한 것으로 밝혀졌다. 중요하게도,이 연구는 KCTD1 유전자가없는 성체 마우스의 신장이 베타-카테닌이라는 단백질의 활성화 증가를 보여 주었다. 베타 카테닌은 적절한 신장 발달에 필수적이지만 일반적으로 성인 신장에서는 억제됩니다. 베타-카테닌의 이러한 비정상적인 재 활성화는 마우스가 노화 될 때 신장 섬유증 및 낭종 형성을 촉진시켰다. 성인 신장에서 베타-카테닌 재 활성화를 감소시키기 위해 유전자 도구를 사용하면 KCTD1 유전자가없는 마우스에서 신장 섬유증 및 신장 기능의 악화가 억제되었다. Marneros는“이 연구는 신장 발달에 대한 근본적인 질문, 특히 DCT가 어떻게 형성되고 성숙되는지에 대한 해답이다. "결과는 성인 신장 에서 베타-카테닌 또는 관련 분자의 재 활성화를 차단하는 치료 적 접근이 신장 섬유증을 억제 할 수 있음을 시사한다 ."
더 탐색 다친 신장 보호 추가 정보 : Alexander G. Marneros, AP-2β / KCTD1 원위 네프론 분화를 조절하고 신장 섬유증, 발달 세포 (2020)로부터 보호합니다. DOI : 10.1016 / j.devcel.2020.05.026 저널 정보 : 발달 세포 에 의해 제공 매사추세츠 종합 병원
https://phys.org/news/2020-06-key-kidneys.html
.New techniques improve quantum communication, entangle phonons
양자 통신을 개선하는 새로운 기술, 얽힌 포논
시카고 대학교 Emily Ayshford 박사후 연구원 인 오드리 비엔 페이 (Audrey Bienfait)는 처음으로 두 개의 포논 (음의 양자 입자)을 얽어 잠재적 인 새로운 기술의 문을 여는 팀의 일원이었습니다. 크레딧 : Nancy Wong JUNE 17, 2020
정보가 입자, 일반적으로 얽힌 광자를 통해 전송되는 양자 통신은 궁극적 인 안전한 통신 채널이 될 가능성이 있습니다. 양자 의사 소통을 도청하는 것은 거의 불가능할뿐만 아니라 시도하는 사람들도 그들의 불신의 증거를 남길 것입니다. 그러나 광섬유 라인과 같은 기존 채널을 통해 광자를 통해 양자 정보를 전송하는 것은 어렵습니다. 정보를 전달하는 광자가 종종 손상되거나 손실되어 신호가 약하거나 일관성이 없습니다. 종종 메시지가 제대로 전달되도록 여러 번 메시지를 보내야합니다. 시카고 대학의 Pritzker School of Molecular Engineering (PME)의 과학자들은이 논문 을 통해이 채널들을 우회 하는 새로운 양자 통신 기술을 시연했다 . 그들은 두 개의 통신 노드를 채널과 연결함으로써이 새로운 기술이 연결 채널을 점유하지 않고 노드간에 양자 역학적으로 정보를 전송할 수 있음을 보여줍니다. Andrew Cleland 교수가 이끌고 6 월 17 일자 Physical Review Letters 저널에 발표 된이 연구 는 두 노드 사이의 엉뚱한 양자 현상을 이용하고 양자 통신의 미래를위한 새로운 방향을 제시합니다. 이 연구는 Cleland 그룹이 처음으로 두 개의 포논 (음의 양자 입자)을 얽어 잠재적 인 새로운 기술의 문을 여는 두 번째 최근 논문에 합류했습니다. Pritzker Molecular Engineering의 분자 공학 교수 인 John A. MacLean Sr. 및 Argonne National Laboratory의 선임 과학자 인 Cleland는“두 논문은 양자 기술에 접근하는 새로운 방법을 대표한다. "우리는이 결과가 미래의 양자 통신 및 고체 양자 시스템의 의미에 어떤 영향을 미치는지 기쁘게 생각합니다." 유령 양자 통신 얽힌 광자 및 포논은 직관을 무시합니다.이 입자는 양자 역학적으로 얽혀서 먼 거리에서도 생존 할 수있는 엉킴입니다. 한 입자의 변화는 무시 무시하게 다른 입자의 변화를 이끌어냅니다. 양자 통신은 입자에 정보를 인코딩하여이 현상을 이용합니다. Cleland는 전송에서 손실없이 양자 정보 를 전송하는 방법을 찾고자했습니다 . PME 대학원생 인 장흥선을 비롯한 그와 그의 팀은 마이크로폰 케이블을 통해 휴대 전화에 사용 된 것과 동일한 광자 인 마이크로파 광자를 사용하여 두 개의 통신 노드를 연결하는 시스템을 개발했습니다. 이 실험에서는 약 1 미터 길이의 마이크로 웨이브 케이블을 사용했습니다. 제어 된 방식으로 시스템을 켜고 끄면 케이블을 통해 광자를 보내지 않고도 두 노드를 양자 얽힘으로 묶어 정보를 전송할 수있었습니다. Cleland는“우리는 광자를 보내지 않고 1 미터 케이블을 통해 정보를 옮겼다”고 말했다. "원칙적으로 이것은 훨씬 더 먼 거리에서도 작동합니다. 광섬유 채널을 통해 광자를 보내는 시스템보다 훨씬 빠르고 효율적입니다." 이 시스템에는 한계가 있지만 (절대 0보다 몇도 높은 온도에서 매우 차갑게 유지해야 함) 잠재적으로 광자 대신 원자로 실온에서 작동 할 수 있습니다. 그러나 Cleland의 시스템은 더 많은 제어 기능을 제공하며, 그와 그의 팀은 더 복잡한 상태에서 여러 광자를 함께 묶는 실험을 수행하고 있습니다. 같은 기술로 포킨을 섞는 얽힌 입자는 단지 광자 나 원자에만 국한되지 않습니다. Cleland와 그의 팀 은 6 월 12 일에 Physical Review X 저널에 실린 두 번째 논문에서 소리의 양자 입자 인 두 개의 포논을 처음으로 연결했습니다. 박사후 연구원 인 오드리 비엔 페이트 (Audrey Bienfait)를 포함한이 팀 은 광자 양자 통신 시스템 과 유사하게 포논과 통신하기 위해 구축 된 시스템을 사용하여 두 개의 마이크로폰 포논을 얽었다 (이는 인간의 귀로들을 수있는 것보다 약 백만 배 높은 피치를 가짐). 포논이 얽히고 나면 팀은 포논 중 하나를 "헤럴드"로 사용했는데, 양자 시스템이 다른 포논 을 어떻게 사용했는지에 영향을주었습니다 . 전령은 팀이 소위 "양자 지우개"실험을 수행 할 수있게했으며 ,이 측정은 측정이 완료된 후에도 측정에서 정보 가 지워졌습니다. 포논은 광자에 비해 많은 단점이 있지만 (예를 들어, 수명이 짧아지는 경향이 있지만) 광자와 강하게 상호 작용하지 않을 수있는 다수의 고체 양자 시스템과 강하게 상호 작용합니다. Phonons는 이러한 시스템에 더 나은 방법을 제공 할 수 있습니다. "이것은 양자 운동으로 할 수있는 새로운 창을 열어줍니다. 아마도 기계적 움직임을 사용하는 중력파 검출기가 우주에서 새로운 망원경을 열었던 방식과 비슷할 것입니다."
더 탐색 Quantum cryptography keys for secure communication distributed 1,000 kilometers farther than previous attempts 추가 정보 : H.-S. Chang et al., 조정 가능한 소산 양자 통신 시스템을 이용한 단열 통로를 통한 원격 얽힘, 물리적 검토 서한 (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevLett. 124.240502 A. Bienfait et al. 얽힌 표면 음향 포논을 이용한 양자 소거, 물리적 검토 X (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevX.10.021055 저널 정보 : 물리적 검토 서신 , 실제 검토 X 시카고 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-06-techniques-quantum-entangle-phonons.html
.Two-dimensional carbon networks: Graphdiyne as a functional lithium-ion storage material
2 차원 탄소 네트워크 : 기능성 리튬 이온 저장 재료 인 Graphdiyne
에 의해 와일리 크레딧 : Wiley JUNE 18, 2020
리튬-이온 배터리는 일반적으로 애노드 물질로서 흑연 질 탄소를 함유한다. 과학자들은 배터리 응용 분야의 적합성에 대한 새로운 2 차원 탄소 네트워크로서 탄소 나노 웹 그래 핀을 조사했다. Graphdiyne은 흑연의 1 원자 층 박판 버전 인 그래 핀과 같이 평평하고 얇지 만 다공성이 높고 전자 특성을 조정할 수 있습니다. 저널 Angewandte Chemie 에서 연구자들은 맞춤형 전구체 분자의 간단한 상향식 합성에 대해 설명합니다. 탄소 재료는 리튬 이온 배터리에서 가장 일반적인 양극 재료입니다. 이들의 층 구조는 배터리 사이클링 동안 리튬 이온이 층들 사이의 공간을 출입 할 수있게하며, 전도성이 높은 2 차원 육각형 결정 격자를 가지며, 효율적인 전해질 침투를 위해 안정적이고 다공성 네트워크를 형성한다. 그러나, 이들 탄소 재료는 대부분 하향식 합성에서 중합체 성 탄소 물질로부터 제조되기 때문에 구조적 및 전기 화학적 특성의 미세 조정이 어렵다. Graphdiyne은 2 개의 아세틸렌 단위 (이름에서 "diyne")로 연결된 6 각형 탄소 고리로 만들어진 하이브리드 2 차원 네트워크입니다. Graphdiyne은 동위 원소 또는 헬륨 분리를위한 나노 웹 막으로 제안되었습니다. 그러나, 독특한 전자 특성과 웹과 같은 구조는 또한 graphdiyne을 전기 화학 응용 분야에 적합하게 만듭니다. 베이징의 중국 과학원 (Chinese Academy of Sciences)의 Changshui Huang과 동료들은 맞춤형, 전자적으로 조정 된 graphdiyne 유도체의 리튬 저장 능력과 전기 화학적 특성을 조사했다. 과학자들은 구리 호일에 전구체 분자를 추가하여 상향식 전략으로 그래 디 인 유도체를 합성했다. 흥미로운 전자적 특성을 가진 관능기를 함유하는 단량체를 사용하여 저자는 뚜렷한 전기 화학적 및 형태 학적 특성을 가진 기능성 그래 핀을 제조했다. 이들 작용기 중에서 전자 흡인 효과를 나타내는 것은 그래 디 인의 밴드 갭을 감소시키고 전도도를 증가 시켰다고 저자들은보고했다. 시아 노 그룹은 특히 효과적이며, 애노드 물질로서 사용될 때, 시아 노-개질 된 그래프 디 인은 우수한 리튬 저장 용량을 나타내 었으며 수천 사이클 동안 안정 하였다 (저자들은보고 함). 반대로, graphdiyne이 graphdiyne 네트워크에 전자를 기증 하는 부피가 큰 작용기 ( 메틸기 ) 로 변형 된 경우, 저자들은 더 큰 층 간격을 관찰하여 재료 구조가 불안정 해져서 양극이 단지 몇 번의 충전 및 방전주기에서 살아 남았다. 저자는 또한 수정 된 graphdiyne 재료를 네트워크에서 관능기 의 위치를 차지하는 수소 만있는 "빈"버전과 비교했습니다 . 저자들은 변형 된 그래 디 인이 상향식 전략에 의해 준비 될 수 있으며, 이는 배터리, 커패시터 및 기타 전기 촉매 장치를위한 기능적인 2 차원 탄소 재료 구조를 구축하는데 가장 적합하다고 결론 내렸다.
더 탐색 과학자들은 산소 진화를위한 입체 정의 된 N 및 S 원자-코핑 된 그래 핀을 개발합니다 추가 정보 : Chipeng Xie et al. Angewandte Chemie International Edition (2020) 전자-인출 / 기부 그룹을 소개하여 Graphdiyne의 속성 조정 DOI : 10.1002 / anie.202004454 저널 정보 : Angewandte Chemie , Angewandte Chemie International Edition Wiley 제공
https://phys.org/news/2020-06-two-dimensional-carbon-networks-graphdiyne-functional.html
.Researchers shed new light on solar flares
연구원들은 태양 플레어에 새로운 빛을 비추다
에 의해 KU 루벤 크레딧 : CC0 Public Domain, JUNE 18, 2020
KU Leuven의 플라즈마 천체 물리학자는 태양 플레어 중에 발생하는 물리적 프로세스에 대한 최초의 일관된 시뮬레이션을 만들었습니다. 연구원들은 Flemish 슈퍼 컴퓨터와 새로운 물리적 모델 조합을 사용했습니다. 태양 플레어는 태양 표면에서의 폭발로 엄청난 양의 에너지를 방출하며 동시에 폭발하는 1 조 개의 'Little Boy'원자 폭탄과 같습니다. 극단적 인 경우 태양 플레어는 지구의 무선 연결 및 발전소를 비활성화 할 수 있지만 놀라운 우주 날씨 현상을 기반으로합니다. 예를 들어, 북극광은 태양 의 기포가 태양의 대기에서 빠져 나갈 수있을 정도로 태양 의 자기장 을 방해하는 태양 플레어와 연결되어 있습니다. 독특한 시뮬레이션 위성과 태양 망원경 덕분에 우리는 이미 태양 플레어 중에 발생하는 물리적 프로세스 에 대해 많은 것을 이해 하고 있습니다. 우선 태양 플레어 가 자기장의 에너지를 열, 빛 및 운동 에너지로 매우 효율적으로 변환 한다는 것을 알고 있습니다. 과학 교과서에서 이러한 프로세스는 일반적으로 표준 2 차원 태양 플레어 모델 로 시각화됩니다 . 그러나이 그림의 세부 사항은 확인 된 적이 없습니다. 거시적 인 효과 (우리는 지구보다 수만 킬로미터를 말하는 것입니다)와 미세한 입자 물리학을 고려해야한다는 점 에서 완전히 일관된 시뮬레이션을 만드는 것은 큰 도전 이되기 때문 입니다. KU Leuven의 연구원들은 이제 그러한 시뮬레이션을 만들 수있었습니다. 그의 박사 연구의 일환으로 Wenzhi Ruan은 KU Leuven 플라즈마 천체 물리학과의 Rony Keppens 교수 팀에서 동료들과 시뮬레이션 작업을 수행했습니다. 연구원들은 Flemish 슈퍼 컴퓨터의 계산 능력과 가속 된 하전 입자의 미시적 영향을 거시적 모델로 고려한 물리적 모델의 새로운 조합을 사용했습니다. 새로운 모델은 태양 플레어의 에너지 변환 효율을 계산할 수있게합니다. 크레딧 : KU Leuven-Wenzhi Ruan 교과서 삽화에서 일관된 모델까지 로니 케 펜스 교수는“우리의 연구는 또한 태양 플레어의 에너지 변환 효율을 계산할 수있게한다. "플레어의 발에서 태양의 자기장의 강도와 발의 이동 속도를 결합하여이 효율을 계산할 수 있습니다. 관측을 시간 내에 완료 할 수 있다면, 즉 모든 것이 수십 초에서 몇 분. " "우리는 수치 시뮬레이션 결과를 태양 플레어의 가상 관측으로 변환하여 모든 관련 파장에서 망원경을 모방했습니다.이를 통해 표준 태양 플레어 모델을 교과서 그림에서 실제 모델 로 업그레이드 할 수있었습니다 ."
더 탐색 아이리스, 태양 표면의 플라즈마 비 추가 정보 : Wenzhi Ruan et al., 태양 플레어에 대한 완전 자기 일관성 모델, The Astrophysical Journal (2020). DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ab93db 저널 정보 : 천체 물리 저널 KU Leuven 제공
https://phys.org/news/2020-06-solar-flares.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.First Optical Measurements of Milky Way’s Mysterious Fermi Bubbles
.Viruses can steal our genetic code to create new human-virus genes
바이러스는 유전자 코드를 훔쳐서 새로운 인간 바이러스 유전자를 만들 수 있습니다
에 의해 마운트 시나이 병원 크레딧 : Unsplash / CC0 Public Domain JUNE 18, 2020
"바디 스 내쳐 침공"의 장면처럼 바이러스는 호스트를 감염시켜 더 많은 사본을 만들기 위해 공장으로 변환합니다. 현재 연구자들은 인플루엔자 바이러스 및 기타 심각한 병원체를 포함한 많은 바이러스 그룹이 숙주에서 유전자 신호를 훔쳐 자신의 게놈을 확장하는 것으로 나타났습니다. 이 결과는 오늘 온라인으로 출판 된 연구와 6 월 25 일 Cell 에 게재 된 연구에서 발표됩니다 . 학제 간 공동 연구는 뉴욕 시나이 산 아이칸 의과 대학의 글로벌 건강 및 신흥 병원체 연구소의 연구원들과 영국의 글래스고 바이러스 연구소 MRC 대학에서 진행되었습니다. 학제 간 바이러스 학자 팀은 인플루엔자 바이러스 및 Lassa 바이러스를 포함하여 인간, 길 들여진 동물 및 식물의 광범위하고 심각한 병원체를 포함하는 SNSV (Segmented negative-strand RNA virus)로 알려진 대규모 바이러스 그룹을 조사했습니다. Lassa 열병). 그들은 숙주로부터 유전자 신호를 훔쳐 바이러스가 이전에는 발견되지 않은 풍부한 단백질을 생산할 수 있음을 보여 주었다. 연구자들은 이들을 숙주 및 바이러스 서열을 함께 꿰매어 암호화함으로써 UFO (Upstream Frankenstein Open reading frame) 단백질로 분류 하였다 . 이 연구 이전에 이러한 종류의 단백질이 존재한다는 사실은 알지 못했습니다. 이 UFO 단백질은 바이러스 감염 과정을 바꿀 수 있으며 백신 목적으로 이용 될 수 있습니다. 아이칸 의과 대학 미생물학과 부교수 인 이반 마라 찌 (Ivan Marazzi) 박사는“병원체 장벽을 극복하고 감염을 확립하는 병원체의 능력은 병원체 유래 단백질의 발현에 기초한다. "병원체가 숙주를 길항하고 감염을 확립하는 방법을 이해하기 위해서는 병원체가 어떤 단백질을 암호화하는지, 어떻게 기능하며, 독성에 기여하는 방식을 명확하게 이해해야한다." 바이러스는 자체 단백질을 만들 수 없으므로 숙주 세포에 단백질을 만드는 기계 장치에 적절한 지침을 제공해야합니다. 바이러스는 "캡 스 내칭 (cap-snatching)"이라는 프로세스를 통해이를 수행하는 것으로 알려져 있는데,이 과정에서 세포 자체의 단백질 인코딩 메시지 (메신저 RNA 또는 mRNA) 중 하나에서 끝을 잘라 내고 하나의 사본으로 해당 서열을 확장합니다. 자신의 유전자. 하이브리드 메시지를 읽습니다. "수십 년 동안 우리는 신체가 그 메시지를 단백질 ( '시작 코돈') 로 번역하기 시작하라는 신호를 받을 때 바이러스에 의해서만 제공된 메시지를 읽는다고 생각했다. 우리의 연구는 숙주 서열이 그렇지 않다는 것을 보여준다 침묵하라”고 말했다. 연구원들은 자신의 유전자로 숙주 mRNA의 하이브리드를 만들기 때문에 바이러스 (sNSV)는 여분의 숙주에서 유래 된 시작 코돈 (start snatching)이라고 불리는 과정을 통해 메시지를 생성 할 수 있음을 보여줍니다. 이것은 혼성 숙주 바이러스 서열 로부터 이전에 의심되지 않은 단백질을 번역하는 것을 가능하게한다 . 그들은 또한 이들 새로운 유전자가 인플루엔자 바이러스 및 잠재적으로 수많은 다른 바이러스에 의해 발현됨을 보여준다. 이러한 하이브리드 유전자의 산물은 면역계에서 볼 수 있으며 독성을 조절할 수 있습니다. 이 새로운 부류의 단백질을 이해하고 전염병 및 전염병을 유발하는 많은 RNA 바이러스에 의한 확산 표현의 의미를 이해하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다. 글래스고 바이러스 연구 센터의 MRC- 대학의 해당 저자이자 연구원 인 에드 허친슨 (Ed Hutchinson) 박사는“바이러스는 분자 수준 에서 숙주를 인수하며이 연구는 일부 바이러스가 새로운 방법을 찾아 낼 수있다. 여기에서 수행 한 작업은 인플루엔자 바이러스에 중점을두고 있지만, 수많은 바이러스 종이 이전에는 의심받지 않은 유전자를 만들 수 있음을 의미합니다. " 연구자들은 그들의 연구의 다음 부분은 의심받지 않은 유전자가 수행하는 뚜렷한 역할을 이해하는 것이라고 말한다. 마라 찌 박사는“이제 그들이 존재한다는 것을 알았으며 연구를 통해 질병 퇴치에 도움을 줄 수있다”고 말했다. "바이러스 전염병과 전염병을 막기 위해 전 세계적으로 많은 노력이 필요하며, 이러한 새로운 통찰력은 감염을 막을 수있는 새로운 방법을 찾아 낼 수 있습니다."
더 탐색 새로운 바이러스 숙주 단백질 상호 작용을 포착하는 새로운 방법 저널 정보 : 세포 에 의해 제공 마운트 시나이 병원
https://phys.org/news/2020-06-viruses-genetic-code-human-virus-genes.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
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