Cellular signaling cascade balances information transmission against energy consumption, study says
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.Major Breakthrough for Physics and Engineering: Preserving Integrity of Sound Waves
물리 및 공학의 주요 혁신 : 음파의 무결성 유지
주제 :뉴욕 시립 대학교재료 과학인기 있는 으로 첨단 과학 연구 센터, GC / CUNY 2020년 7월 18일 음파 개념 이 실험은 표면 변조 파 기술을 사용하는 초음파 이미징, 소나 및 전자 시스템의 개선을위한 길을 개척하여 시간 변조에서 발생하는 사운드에 대한 강력한 토폴로지 순서를 최초로 보여줍니다. 물리 및 공학 분야의 획기적인 연구 결과, CUNY (CUNY ASRC) 대학원 센터의 첨단 과학 연구 센터 (Photography Initiative)의 Photonics Initiative의 연구원들은 시간 변조에 기반한 최초의 위상 순서 데모를 발표했습니다. 이러한 발전을 통해 연구자들은 파도가 뒤로 이동하거나 재료 결함에 의해 방해받지 않고 토폴로지 메타 물질의 경계를 따라 음파를 전파 할 수 있습니다. Science Advances 저널에 실린 새로운 연구 결과 는 배터리 전력을 덜 사용하고 가혹하거나 위험한 환경에서 작동 할 수있는 더 저렴하고 가벼운 장치를위한 길을 열어 줄 것입니다. CUNY ASRC Photonics Initiative의 창립 이사이자 CUNY 대학원 센터의 물리학 교수 및 박사 후 연구원 인 Xiang Ni는 Georgia Tech의 Amir Ardabi 및 Michael Leamy와 함께 논문의 저자였습니다. 토폴로지 필드는 연속 변형의 영향을받지 않는 객체의 속성을 검사합니다. 토폴로지 절연체에서 전류는 물체의 경계를 따라 흐를 수 있으며이 흐름은 물체의 결함으로 인해 방해받지 않습니다. 메타 물질 분야에서의 최근 진보는 유사한 원리에 따라 소리와 빛의 전파를 제어하기 위해 이러한 기능을 확장했습니다. 특히, Alù와 뉴욕 시립 대학 물리학과 교수 Alexander Khanikaev의 이전 연구는 기하학적 비대칭을 사용하여 3D 인쇄 된 음향 메타 물질에서 위상 순서를 생성했습니다. 이 물체들에서 음파는 물체의 가장자리와 날카로운 모서리를 따라 이동하는 것으로 제한되어 있지만 큰 단점이 있습니다.이 파도는 완전히 제한되지 않았습니다. 동일한 속성으로 앞뒤로 이동할 수 있습니다. 이 효과는 본질적으로이 접근법의 전체적인 견고성을 사운드의 위상 순서로 제한했다. 특정 유형의 장애 또는 결함은 실제로 물체의 경계를 따라 전파되는 소리를 뒤로 반영합니다. 이 최신 실험은이 문제를 극복하여 기하학적 비대칭이 아닌 시간 역전 대칭 파괴가 토폴로지 순서를 유도하는 데 사용될 수 있음을 보여줍니다. 이 방법을 사용하면 사운드 전파는 실제로 단방향이되며 장애 및 결함에 강력합니다. Alù는“우리는 기하 비대칭을 기반으로 한 위상 음향학에 대한 많은 연구와는 달리 시간 변화에서 발생하는 위상 순서를 보여줄 수 있었기 때문에 위상 물리학에 획기적인 성과를 가져 왔습니다. “이전의 접근법은 본질적으로 사운드가 반사 될 수있는 후방 채널의 존재를 요구했으며, 이는 본질적으로 토폴로지 보호를 제한했습니다. 시간 변조를 통해 역 전파를 억제하고 강력한 토폴로지 보호 기능을 제공 할 수 있습니다.” 원형 압전 공진기의 배열로 이루어진 장치를 설계 연구자 벌집 격자처럼 육각형으로 반복 배열되고, 폴리 얇은 디스크에 결합한 산 . 그런 다음 이것을 외부 회로에 연결하여 시간 역전 대칭을 깨는 시간 변조 신호를 제공합니다. 보너스로, 그들의 디자인은 프로그래밍 가능성을 허용합니다. 즉, 손실을 최소화하면서 다양한 재구성 가능한 경로를 따라 파도를 안내 할 수 있습니다. Alù는 표면 탄성파 기술을 사용하는 초음파 이미징, 소나 및 전자 시스템이 이러한 이점을 모두 누릴 수 있다고 말했다.
참조 : 아미르 Darabi 시앙 니켈 마이클 Leamy 안드레아 ALU 2020 17 7 월 의한 "합성 각운동량 바이어스에 기초하여 재구성 Floquet elastodynamic 위상 절연체" 과학의 진보 . DOI : 10.1126 / sciadv.aba8656
.Battery Breakthrough to Give Flight to Electric Aircraft and Boost Long-Range Electric Cars
전기 항공기로 비행하고 장거리 전기 자동차를 향상시키는 배터리 혁신
주제 :배터리 기술암사슴에너지로렌스 버클리 국립 연구소나노 기술 으로 DOE / 로렌스 버클리 국립 연구소 2020년 7월 20일 고체 전해질 Berkeley Lab과 Carnegie Mellon University의 연구원들은보다 광범위한 운송 수단으로가는 길을 밝히는 새로운 고체 전해질을 설계했습니다. 크레딧 : 김진수의 의례 Berkeley Lab에서 개발 된 새로운 배터리 기술은 전기 항공기로 비행하고 안전한 장거리 전기 자동차를 과급 할 수 있습니다. 한 번의 충전으로 전기 자동차 (EV)에 수백 마일의 전력을 공급할 수있는 충전식 배터리를 추구하기 위해 과학자들은 현재 EV 배터리에 사용되는 흑연 양극을 리튬 금속 양극으로 대체하기 위해 노력해 왔습니다. 그러나 리튬 금속은 EV의 구동 범위를 30 ~ 50 % 연장하는 동시에, 많은 충 방전주기 동안 리튬 양극에 형성되는 작은 나무 같은 결함 인 리튬 수지상으로 인해 배터리의 수명을 단축시킵니다. 더 나쁜 것은, 수상 돌기는 전지의 전지가 음극과 접촉하면 전지의 단락을 일으 킵니다. 수십 년 동안 연구자들은 세라믹으로 만든 것과 같은 단단하고 단단한 전해질이 수상 돌기가 셀을 통과하는 것을 막는 데 가장 효과적이라고 가정했다. 그러나 많은 사람들이 발견 한이 접근 방식의 문제점은 그것이 결국 퍼지는 자동차 앞 유리의 작은 균열처럼 수상 돌기가 형성되거나 "핵 생성"되는 것을 막지 않았다는 것입니다. 현재 카네기 멜론 대학교와 공동으로 에너지 부 로렌스 버클리 국립 연구소 (Berkeley Lab)의 연구원들은 Nature Materials 저널에 폴리머와 세라믹으로 만든 연질 고체 전해질의 새로운 종류의 수상 돌기를 억제 하는 저널을보고했다. 초기 핵 생성 단계에서 배터리가 전파되어 고장날 수 있습니다. 이 기술은 솔리드 스테이트 배터리 용 재료 및 장치를 조립, 특성화 및 개발하기위한 새로운 아이디어를 개발하기 위해 사용자 시설 전체에 걸친 버클리 랩의 다 분야 협력의 예입니다. 고체 전극 및 고체 전해질을 사용하는 고체 리튬 금속 배터리와 같은 고체 에너지 저장 기술은 우수한 안전성과 결합 된 높은 에너지 밀도를 제공 할 수 있지만,이 기술은 다양한 재료 및 처리 문제를 극복해야합니다. Berkeley Lab의 Molecular Foundry의 공동 과학자 인 Brett Helms는“우리의 수지 상체 억제 기술은 배터리 산업에 흥미로운 영향을 미칩니다. "이를 통해 배터리 제조업체는 높은 에너지 밀도와 긴 수명으로보다 안전한 리튬 금속 배터리를 생산할 수 있습니다." Helms는 새로운 전해질로 제조 된 리튬 금속 배터리를 사용하여 전기 항공기에 전력을 공급할 수도 있다고 덧붙였다.
수상 돌기 억제에 대한 부드러운 접근
이 새로운 연질 고체 전해질의 디자인의 핵심은 고유 한 미세 다공도 (microimrosity)의 PIM (pore)이 나노 크기의 세라믹 입자로 채워진 연질 폴리머의 사용이었다. 전해질은 유연하고 연질 인 고체 물질로 남아 있기 때문에, 배터리 제조업체는 전해질을 양극과 배터리 분리기 사이의 라미네이트로 사용하여 리튬 포일 롤을 제조 할 수 있습니다. 이 리튬 전극 서브 어셈블리 또는 LESA는 배터리 제조업체가 기존의 조립 라인을 사용할 수 있도록 기존의 흑연 양극을 대체 할 수있는 드롭 인 대체품이다. Helms 팀은 새로운 PIM 복합 전해질의 덴 드라이트 억제 기능을 설명하기 위해 Berkeley Lab의 Advanced Light Source에서 X-ray를 사용하여 리튬 금속과 전해질 사이의 인터페이스에 대한 3D 이미지를 생성하고 리튬 도금 및 스트리핑을 시각화했습니다. 높은 전류에서 16 시간. 새로운 PIM 복합 전해질이 존재할 때 리튬의 연속적인 원활한 성장이 관찰되었으며, 부재시 인터페이스는 수지상 성장의 초기 단계에 대한 명백한 징후를 나타냈다. 이들 및 다른 데이터는 고체 전해질의 화학적 및 기계적 특성을 모두 고려한 리튬 금속의 전착에 대한 새로운 물리적 모델로부터의 예측을 확인했다. "2017 년 경질 전해질이 필요하다는 기존의 지식이 있었을 때, 우리는 연질 고체 전해질로 새로운 덴 드라이트 억제 메커니즘이 가능할 것을 제안했습니다."라고 공동 저자 인 Venkat Viswanathan 부교수는 말했습니다. 카네기 멜론 대학교 (Carnegie Mellon University)의 에너지 혁신 연구소 (Scott Institute of Energy Innovation) "PIM 컴포지트를 사용하여이 접근 방식을 실현 한 것은 놀라운 일입니다." ARPA-E (Advanced Research Projects Agency-Energy)의 IONICS 프로그램 인 24M Technologies의 수상자에게는 이러한 재료를 EV 및 전기 수직 이착륙 항공기 또는 eVTOL 용 대형 배터리에 통합했습니다. Helm은“EV 및 eVTOL에 대한 고유 한 전력 요구 사항이 있지만 PIM 복합 고체 전해질 기술은 다용도로 사용 가능하며 높은 전력에서도 가능해 보인다”고 말했다.
참조: "Chenyin Fu, Victor Venturi, Jinjin Kim, Zeeshan Ahmad, Andrew W. Ells, Venkatasubramanian Viswanathan 및 Brett A. Helms, 2020 년 4 월 27 일 :"리튬 금속 배터리에서 덴 드라이트 형성을 방지하기위한 고체 이온 전도체에 대한 범용 화학 기계적 설계 규칙 " , 자연 재료 . DOI : 10.1038 / s41563-020-0655-2 Berkeley Lab과 Carnegie Mellon University의 연구원들이이 연구에 참여했습니다. Molecular Foundry와 Advanced Light Source는 Berkeley Lab에 위치한 DOE Office of Science 사용자 시설입니다. 이 연구는 ARPA-E (Advanced Research Projects Agency-Energy)와 DOE Office of Science에서 지원했습니다. DOE 교사 및 과학자를위한 노동력 개발 사무국에서 추가 자금을 제공하여 학부 학생들이 과학 학부 실험실 인턴쉽 프로그램을 통해 연구에 참여할 수있게했습니다.
.Cellular signaling cascade balances information transmission against energy consumption, study says
셀룰러 시그널링 캐스케이드는 에너지 소비에 대한 정보 전송의 균형
하여 막스 플랑크 협회 크레딧 : CC0 Public Domain JULY 20, 2020
셀룰러 신호 전송은 정밀성을 위해 최적화 될뿐만 아니라 비용 한도도 포함합니다. 물리와 공학에서 잘 확립 된 개념 인 정보와 에너지의 관계는 근본적으로 셀룰러 신호 네트워크를 형성 할 것으로 보인다. 생물 물리학 자 빅터 소르 지크 (Victor Sourjik)가 이끄는 막스 플랑크 육상 미생물 연구소 (Max Planck Institute of Terrestrial Microbiology)의 연구원들에 의해 제기 된 질문 중 하나는 다음과 같습니다. 연구팀은 베이커 효모 (Saccharomyces cerevisiae)에서 신호 전달을 연구하고 정보 이론적 접근법을 정량 실험과 결합시켰다. 정확한 신호는 모든 살아있는 유기체의 건강에 중요합니다. 개발 중이거나 짝을 이룰 수있는 파트너와 통신하는 동안 수신 된 신호의 정확한 전송만으로 셀이 적절한 응답을 트리거 할 수 있습니다. 에서는 생물학적 시스템 , 신호의 랜덤 변동은 항상 셀의 통신을 방해 할 수있는, 배경 잡음을 초래할. 그러므로 유기체는 그러한 간섭이있을 때 신호 전송 의 정확성을 향상시키기위한 전략을 개발해야합니다 . 그러나, 셀룰러 네트워크에서 어떻게 잡음 억제가 달성되는지에 대해서는 아직 거의 알려져 있지 않다. 베이커 효모 의 페로몬 신호 전달 경로는 MAPK (미토 겐-활성화 단백질 키나아제 ) 신호 전달 경로에 속하며 , 진핵 생물에서는 일반적으로 세포 분화, 세포 분화, 증식 또는 스트레스와 같은 세포 내 반응으로의 세포 외 자극의 전달 및 번역에 핵심적인 역할을한다. 응답. 효모의 페로몬 신호 전달 경로에 음성 피드백 조절이 포함되어 있다는 것은 정확성을 높이기위한 선택의 명확한 표시로 볼 수 있습니다. 그러나 놀랍게도, 신호 경로에 대한 이론적 및 실험적 분석은 부정적 피드백 중 하나의 감도를 증가시킴으로써 정확도가 쉽게 더 향상 될 수 있음을 보여 주었다. 그렇다면 왜 잠재적으로 더 효율적인 가설과 자연스러운 디자인 사이의 불일치가 발생합니까? 다시 말해, 효모가 자연스럽게 시스템을 이렇게 최적화하지 않은 이유는 무엇입니까? 비용 대 혜택 답은 셀룰러 경제학에있는 것으로 보인다. 신호 경로 작동에 대한 에너지 투자도 고려할 때 불일치가 사라집니다. "우리는 MAPK 신호 전달 경로의 핵심 인 인산화 사이클이 측정 가능한 체력 비용을 가지고 있음을 보여줄 수 있었다.이를 고려할 때, 신호 전달의 정확도는 신호 전달 경로 작동 의 에너지 비용에 대해 측정 된다 . 자연스럽게 관찰 된 디자인은 최적으로 보인다 "고 현재 출판물의 첫 번째 저자 인 Alexander Anders는 설명했다. "여기서 우리는 물리와 공학 과학에서 잘 확립 된 것과 유사한 정보와 에너지의 관계를 관찰합니다." Victor Sourjik이 말합니다. "생물학에서는 지금까지 이러한 상호 작용에 거의 관심을 기울이지 않았다. 우리의 연구는 정보 전달에서의 비용-이익 균형이 셀룰러 신호 시스템의 진화에서 중요했음을 시사한다. 이것은 우리가 진화 최적화를보다 잘 이해하는데 도움을 준다. 셀룰러 신호 네트워크. " 생물학이 다른 경우에 정보 비용의 근본적인 딜레마를 어떻게 해결했는지는 아직 밝혀지지 않았습니다.
더 탐색 세포 신호의 음과 양 추가 정보 : Alexander Anders et al., MAPK 신호 캐스케이드 설계는 에너지 비용과 정보 전송의 정확성, Nature Communications (2020)의 균형을 유지 합니다. DOI : 10.1038 / s41467-020-17276-4 저널 정보 : Nature Communications 제공자 막스 플랑크 협회
https://phys.org/news/2020-07-cellular-cascade-transmission-energy-consumption.html
.New Atomtronic Device to Probe Weird Boundary Between Quantum and Everyday Worlds
양자와 일상 세계 사이의 이상한 경계를 조사하는 새로운 Atomtronic 장치
주제 :암사슴로스 알 라모스 국립 연구소인기 있는양자 역학 으로 로스 알 라모스 국립 연구소 2020년 7월 18일 양자 경계 개념 과냉각 원자 구름은 매우 민감한 회전 센서와 양자 역학 테스트를 제공합니다. 초저온 원자의 흐르는 구름에 의존하는 새로운 장치는 양자 세계의 기이함과 우리가 매일 경험하는 거시 세계의 친숙 함 사이의 교차점에 대한 잠재적 테스트를 약속합니다. atomtronic 초전도 QUantum 간섭 장치 (SQUID)는 또한 초 고감도 회전 측정 및 양자 컴퓨터의 구성 요소로 유용합니다. Los Alamos National Laboratory의 물질 물리 및 응용 분야 양자 그룹의 물리학자인 Changhyun Ryu는“기존의 SQUID에서 전자 전류의 양자 간섭은 가장 민감한 자기장 검출기 중 하나를 만드는 데 사용될 수 있습니다. “우리는 하전 전자보다는 중성 원자를 사용합니다. 자기장에 반응하는 대신 SQUID의 아토 트로닉 버전은 기계적 회전에 민감합니다.”
과냉각 원자의 구름 atomtronic SQUID의 회로도는 원자 구름을 분리하는 반원형 트랩을 보여줍니다. 장치는 회전 할 때 양자 적으로 기계적으로 간섭합니다. 크레딧 : Los Alamos National Laboratory
비록 아토 트로닉 SQUID는 약 1 천만 미터에 불과한 작은 크기이지만, 일반적으로 양자 역학의 법칙에 의해 지배되는 분자와 원자보다 수 천배 더 큽니다. 상대적으로 큰 규모의 장치를 통해 거시적 사실주의 이론을 테스트 할 수 있으며, 이는 우리가 익숙한 세계가 우주를 매우 작은 규모로 지배하는 양자의 이상과 어떻게 호환되는지 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 보다 실용적인 수준에서 atomtronic SQUID는 매우 민감한 회전 센서를 제공하거나 양자 컴퓨터의 일부로 계산을 수행 할 수 있습니다. 연구원들은 한 장의 레이저 광에 차가운 원자를 가두어 장치를 만들었습니다. 시트를 교차시키는 두 번째 레이저는 조셉슨 정션으로 알려진 작은 간격으로 분리 된 두 개의 반원으로 원자를 안내하는“페인트 된”패턴을 교차시킵니다. SQUID가 회전하고 Josephson Junctions가 서로를 향해 움직일 때, Semicircles의 원자 집단은 Josephson Junctions를 통한 전류의 양자 역학적 간섭의 결과로 변경됩니다. 반원의 각 섹션에서 원자를 계산함으로써 연구원들은 시스템이 회전하는 속도를 매우 정확하게 결정할 수 있습니다. 최초의 아토 트로닉스 SQUID 프로토 타입 인이 장치는 새로운 안내 시스템을 만들거나 양자와 고전 세계 사이의 연결에 대한 통찰력을 갖기 전에 먼 길을 가고 있습니다. 연구원들은 더 큰 직경의 원자 전자 SQUID를 생산하기 위해 장치를 확장하면 실제 응용 분야와 새로운 양자 역학적 통찰력의 문을 열 수있을 것으로 기대합니다.
참조 : 2020 년 7 월 3 일, C. Ryu, EC Samson 및 MG Boshier, "Atomtronic SQUID에서 전류의 양자 간섭", Nature Communications . DOI : 10.1038 / s41467-020-17185-6 Los Alamos National Laboratory의 연구실 감독 연구 개발 프로그램은 자금을 제공했습니다.
.Scientists identify a new drug target for dry age-related macular degeneration
과학자들은 건조한 연령 관련 황반 변성을위한 새로운 약물 표적을 식별합니다
에 의해 샌포드 번햄 Prebys 의료 디스커버리 연구소 프란체스카 마라시 (Francasca Marassi) 박사, Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute의 암, 분자 및 구조 프로그램 책임자 및 연구 책임자 크레딧 : Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute JULY 20, 2020
샌포드 번햄 프리 비스 메디컬 디스커버리 인스티튜트 (Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute)의 과학자들은 혈액 단백질 vitronectin이 60 세 이상 미국인의 시력 상실의 주요 원인 인 건조한 연령 관련 황반 변성 (AMD)의 유망한 약물 표적임을 보여 주었다. 에 발표 된 연구Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), also holds implications for Alzheimer's and heart disease, which are linked to vitronectin. Sanford의 암, 분자 및 구조 프로그램 책임자 인 Francesca Marassi 박사는“우리의 연구 결과는 끈적한 프로펠러 모양의 시험관 넥틴이 건조한 AMD를 축적하고 건조시키는 구형 침전물의 형성을 오케스트레이션한다고 제안한다. Burnham Prebys 및 연구의 수석 저자. "이 정보를 통해, 퇴적물이 형성되는 것을 막고 가능한 한 오랫동안 사람들의 시력을 유지하도록 도와주는 약물을 찾을 수 있습니다." 1,100 만명 이상의 미국인이 AMD를 앓고 있습니다. 이 숫자는 미국 인구의 나이가 들어감에 따라 2050 년까지 두 배가 될 것으로 예상됩니다 . 습식 및 건식의 두 가지 황반 변성 중에서 건식 형태가 가장 일반적이며 약 80-90 %를 차지합니다. 비타민 보충제 섭취 , 건강식 섭취 , 흡연 금지 와 같은 생활 습관 변화 로 인해 건성 AMD의 진행이 늦어 질 수 있지만 , 약물 치료는 존재 하지 않습니다 . 예금 형성에 대한 새로운 통찰 건성 AMD는 눈 뒤쪽에 드 루센, 자갈 같은 침전물이 점진적으로 축적되어 흐릿한 시력과 시간이 지남에 따라 시력 손실이 발생합니다. 과학자들은이 퇴적물에 콜레스테롤, 지방 (지질), 비트로 넥틴과 같은 단백질, 치아와 뼈를 형성하는 같은 물질 인 하이드 록시 아파타이트라고 불리는 무기질 형태의 칼슘 포스페이트가 포함되어 있음을 알고있었습니다. 이 연구에서 Marassi와 그녀의 팀은 작년 Marassi에 의해 해결 된 vitronectin의 구조 와 다양한 정교한 생물 물리학 적 도구를 사용하여 프로펠러가 칼슘과 하이드 록시 아파타이트를 단단히 고정 시킨다는 것을 증명했습니다. 이러한 결과는 비트로 넥틴이 비정상 퇴적물의 형성을 유도하는 메커니즘을 제안하고이 과정이 어떻게 중단 될 수 있는지를 밝혀 준다. Marassi 박사는“이러한 침전물은 히드 록시 아파타이트 껍질과 시험 관내 넥틴의 최종 외피로 둘러싸인 콜레스테롤이 풍부한 지질 코어를 가지고 있다는 것을 알고있다. "우리의 연구에 따르면 비트로 넥틴은이 모든 조각들을 한 곳에 모아서이 복잡한 어셈블리를 구성합니다.이 정보를 통해 이러한 상호 작용을 방해하고이 침전물을 분해하는 방법을 알아낼 수 있습니다." 약물 개발에 앞서 Marassi는 이미 연구소의 Conrad Prebys Center for Chemical Genomics의 과학자들과 함께 드 루센 형성을 막을 수 있는 비트로 넥틴- 표적화 화합물 을 확인 하고 있습니다. 이 약물 후보는 건성 AMD 및 잠재적으로 다른 플라크 관련 상태의 진행을 늦추는 치료법으로 약속 할 것입니다. 비트로 넥틴은 또한 알츠하이머 병에 링크 된 아밀로이드 플라크와 원인이 콜레스테롤이 풍부한 플라크의 주요 구성 요소 인 심장 질환 . 황반에 대한 연구를 발전시키는 비영리 기관인 BrightFocus Foundation의 과학 담당 부사장 Diane Bovenkamp는“건조한 AMD 및 알츠하이머 병과 같은 효과적인 치료법이 필요하지 않은 경우 혁신적인 과학의 필요성이 매우 분명합니다. 변성, 알츠하이머 및 녹내장. "우리는 질병 관련 단백질이 어떻게 결합하는지에 대한 이러한 연구 결과가 과학자들이 임상 적 요구가 충족되지 않은 하나 이상의 이러한 질병에 대한 치료로 이어질 수있는 더 나은 약물을 설계하는 데 도움이되기를 희망합니다."
더 탐색 오랫동안 찾는 단백질 구조를 해결하면 질병 치료를위한 새로운 길을 열 수 있습니다 추가 정보 : human vitronectin의 칼슘 및 hydroxyapatite 결합 부위는 비정상적인 퇴적물 형성에 대한 통찰력을 제공 한다 (National Academy of Sciences (2020)). DOI : 10.1073 / pnas.2007699117 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차 에 의해 제공 샌포드 번햄 Prebys 의료 디스커버리 연구소
https://medicalxpress.com/news/2020-07-scientists-drug-age-related-macular-degeneration.html
.Invest In Your Health
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https://yogaburnchallenge.com/aff-i/?hop=raydeeg
*Blog Notice
On June 23, 2020, my blog posts random product advertisements on a single line within the blog, so companies of related products allocate profit distribution per quantity of product sold as stocks and divide it into my blog address. This donation stock fund is fully donated to our growing children for education and job security, as well as for the venture start-ups and welfare benefits they seek. Invest.
원문(한국어) 제 블로그에 2020 년 6 월 23 일 부터 블로그 내에 한줄에 임의의 상품광고를 게재하니, 관련 상품의 회사는 상품 판매 수량 당 이익배분을 주식으로 할당하여 제 블로그 주소에 배당 해 주십시요. 이 기부주식 자금은 우리의 성장하는 아이들에게 전액 교육 및 직업 안정 그리고 그들이 지망하는 벤처 창업사업 및 후생복지 생활 안정에 전액 기부. 투자합니다.
https://www.facebook.com/junggoo.lee.9
.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
.Advanced Cryo-EM reveals viral RNA replication complex structure in stunning detail
고급 Cryo-EM, 바이러스 성 RNA 복제 복합 구조를 놀라 울 정도로 상세하게 공개
에 의한 연구 Morgridge 연구소 Cryo-EM 영상화는 바이러스 성 RNA 복제 "크라운"복잡한 구조의 고해상도 측면 및 평면도를 보여준다. 크레딧 : Paul Ahlquist, Morgridge Institute for Research JULY 20, 2020
Morgridge Institute for Research의 과학자들은 처음으로 코로나 바이러스 및 다른 많은 병원체. 결과는 새로운 유형의 항 바이러스제 개발에 도움이되며 바이러스 수명주기에 대한 기계적인 통찰력을 제공해야합니다. Morgridge Institute 의 John W. 및 Jeanne M. Virology Research의 소장 인 Paul Ahlquist 와 위스콘신 대학교의 종양 및 분자 바이러스학 교수 인 Paul Ahlquist는“이러한 중요한 구조를 시각화하는 빠른 발전 능력은 게임 변화 입니다. 매디슨 이 연구의 다른 저자로는 Nuruddin Unchwaniwala, Hong Zhan, Janice Pennington, Mark Horswill 및 Johan den Boon이 있습니다. Ahlquist와 그의 팀은 cryoelectron microscope (cryo-EM) 단층 촬영이라는 고급 기술을 사용하여 이전 연구를 바탕으로이 크라운 형 바이러스 RNA 복제 복합체의 존재를 밝혀 냈습니다. PNAS (National Academy of Sciences) 절차에 7 월 20 일에 발표 된이 새로운 연구 는 약 8.5 옹스트롬의 극적으로 개선 된 해상도에서 복제 크라운 콤플렉스를 보여줍니다. Ahlquist는“Cryo-EM은 최근 그 기능에서 비약적인 발전을 거쳤습니다. "이 연구에서 우리의 연구 그룹은 여러 가지 진보를 결합하여 샘플 준비, 이미지 획득 및 이미지 처리를 크게 개선하고 복합체에서 특정 단백질 도메인의 위치를 매핑했습니다." 이 연구에서 다루어 진 포지티브 가닥 RNA 바이러스는 6 가지의 유전 적 바이러스 중 가장 크며 Zika, 뎅기열 및 치 쿤구 니아 바이러스와 같은 많은 중요한 병원체뿐만 아니라 현재 COVID의 원인 인 SARS-CoV-2와 같은 코로나 바이러스를 포함합니다. -19 유행성. 각각의 양성 가닥 RNA 바이러스에서, 대부분의 바이러스 유전자는 단일 공정 : 바이러스 RNA 게놈 복제에 전념한다. Ahlquist는“이러한 자원의 막대한 투자를 통해 바이러스 RNA 게놈 복제는 감염에서 가장 중요한 과정 중 하나이며, 이미 바이러스 제어의 주요 대상이되고있다”고 말했다.
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복제 크라운 콤플렉스는 이전 이미징보다 해상도가 약 4 배 증가하여 이미지화되며, 약 8.5 옹스트롬의 해상도에서 세 가지 주요 하위 도메인의 세부 사항이 드러납니다. 이는 몇 개의 원자 간격에 해당합니다. 크레딧 : Paul Ahlquist, Morgridge Institute for Research 감염된 세포 내에서, 바이러스 RNA 복제는 변형 된 세포막에서 발생하며, 크기는 대략 50-100 나노 미터의 바이러스 유도 소포와 같은 구형과 관련이있다. Ahlquist와 그의 팀은 이전에 각각의 이러한 게놈 복제 복합체에서 바이러스 RNA 게놈 또는 염색체의 사본이 구형 소포 내부에서 보호되어 복제 주형으로서 기능한다는 것을 보여 주었다. 복제 복합체는이 보관 바이러스 RNA 염색체를 반복적으로 복사하여 소포의 막 목을 통해 세포질 내로 방출되는 새로운 자손 게놈을 생성하며, 이들은 새로운 감염성 비리 온의 페이로드로서 통합된다. 이 선행 연구는 또한 복제 소포를 유도하고 바이러스 RNA를 복제하는 주요 바이러스 단백질이 세포질과 연결되는 구형의 목의 세포질 측면 꼭대기에있는 현저한 고리 또는 크라운 구조에 존재한다는 것을 보여 주었다.새로운 고해상도 cryo-EM 이미지와 상보적인 결과는 크라운이 배럴에 지팡이처럼 배열 된 주요 바이러스 RNA 복제 단백질의 12 개 사본으로 구성되어 있음을 보여줍니다. 또한, 이미지는 링형 크라운을 형성하기 위해 인접한 세그먼트를 함께 연결하기 위해 배럴상의 후프처럼 작용하는 지퍼 형 상호 작용을 나타냈다. 이러한 지퍼 상호 작용은 Ahlquist 그룹이 이전에이 단백질에서 맵핑 한 다중화 상호 작용과 잘 일치합니다. 크라운을 형성하는 바이러스 성 RNA 복제 단백질은 크기가 거의 1000 아미노산 인 매우 큰, 다중 도메인, 다기능 단백질이다. 이 단백질에는 RNA 중합 효소 및 RNA 캡핑 도메인 (새로운 바이러스 게놈 카피 합성을위한 수많은 포지티브 가닥 RNA 바이러스에 걸쳐 보존 된 2 개의 효소 도메인)과 다중화, 결합 막 및 기타 기능을위한 다른 도메인이 포함되어 있습니다. 크라운 구조에서 이러한 도메인을 물리적으로 구성하는 방법은 복제 복잡한 기능을 이해하는 데 가장 중요한 문제 중 하나이며, 고해상도 크라운 구조를 정의하기위한 몇 가지 강력한 동기 중 하나였습니다. cryo-EM에서 볼 수있는 나노 스케일 금 입자에 의한 라벨링과 유전자 조작 된 부위 특이 적 태그를 결합한 접근법을 사용하여, 연구자들은 바이러스 RNA 복제 단백질 의 C- 말단 중합 효소 말단 이 크라운의 정점에 위치 한다는 것을 발견했습니다. N- 말단 캡핑 도메인을 구조의 바닥에 남겨 두어 막과 상호 작용하는 단계. 중합 효소의 이러한 정점 위치는 시작 바이러스 RNA 주형을 복합체로 모집하고 복제 소포를 형성하는 복제 과정의 초기 단계와 새로운 자손 게놈을 만들기 위해 주형이 복사되는 이후 단계에 대한 중요한 메커니즘 적 의미를 갖는다 감염성 바이러스 입자로 포장됩니다. 이러한 결과는 복제 복잡한 구조와 기능을 훨씬 더 높은 수준으로 정의하기위한 추가 실험을위한 강력한 토대를 제공합니다. Ahlquist는“우리는 RNA 복제 복합체 크라운 구조를 계속 개선하여 향후 추가적인 중요한 개선을 제공 할 수 있기를 희망한다”고 말했다. "우리는 또한이 단백질들의 형태 적 변화가 이들의 다중 기능에 결정적이라는 연구에서 증가하는 적응증을 다루기를 희망한다." "이러한 발전은 이러한 단지들이 어떻게 조립되고 작동하는지, 따라서 어떻게 가장 공격받을 수 있는지를 밝혀 낼 것"이라고 덧붙였다. "이러한 통찰력은 새롭고 강력한 항 바이러스 메커니즘의 기초를 제공해야합니다."
더 탐색 바이러스 복제에 필수적인 구조를 밝힌 과학자 추가 정보 : nodaviral replication protein의 subdomain cryo-EM 구조 crown complex는 RNA 게놈 복제에 대한 기계적인 통찰력을 제공 한다 (National Academy of Sciences (2020)). DOI : 10.1073 / pnas.2006165117 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차 에서 제공하는 연구 Morgridge 연구소
https://phys.org/news/2020-07-advanced-cryo-em-reveals-viral-rna.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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