.Experiment takes 'snapshots' of light, stops light, uses light to change properties of matter
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
http://jk0620.tripod.com
https://www.facebook.com/junggoo.lee.9
.Experiment takes 'snapshots' of light, stops light, uses light to change properties of matter
실험은 빛의 '스냅 샷'을 찍고, 빛을 멈추고, 빛을 사용하여 물질의 속성을 변경합니다
에 의해 피츠버그 대학 크레딧 : Petr Kratochvil / public domain DECEMBER 23, 2020
ㅡ빛은 초당 약 300,000,000 미터의 속도로 가벼운 입자, 광자 또는 이와 동등한 전자기장 파로 이동합니다. 물리학 및 천문학과의 RK Mellon 교수 인 Hrvoje Petek이 이끄는 실험은 빛의 기원을 둘러싼 아이디어를 조사하고, 빛의 스냅 샷을 찍고, 빛을 멈추고,이를 사용하여 물질의 속성을 변경하는 데 사용했습니다.
Petek은 대만 국립 Tsing Hua 대학의 Chen-Bin (Robin) Huang 교수와 일본 Tsukuba University의 Atsushi Kubo와 함께 실험을 진행했습니다. 그들의 발견은 Nature 지 12 월 24 일자에 게재 된 "나노 미터 및 펨토초 단위의 플라즈몬 위상 준 입자"라는 논문에보고되었습니다 . Petek은 대학원생 Yanan Dai를 예지력과 그 과정에서 일한 것으로 인정했습니다. "그러나 연구의 결의는 실험을 수행하고 이론적 모델링을 제공 한 Yanan이 교수 수준을 훨씬 뛰어 넘는 교육을 받았으며 나노 펨토 토폴로지 특성과 광학 필드의 상호 작용을 예리하게 해석 할 수 있음을 입증했다는 것"이라고 그는 말했다.
연구팀은 초고속 현미경 실험을 수행하여 20 fs (2x10^ -14s ) 기간의 녹색 광 펄스 를 표면 플라즈몬 폴라 리톤으로 알려진 복합 광전자 밀도 변동 파로 포착 하고 은 표면에서 속도로 전파되는 이미지를 촬영했습니다. 빛의. 그러나 그들은 빛의 파동 이 양면에서 모여 빛의 소용돌이를 형성 하도록 비틀어 이것을했습니다. 빛의 파동 은 파도의 회오리 바람처럼 고정 된 공통 코어 주위를 순환하는 것처럼 보입니다.
그들은 두 개의 광자가 결합하여 표면에서 방출되는 전자를 이미징함으로써 광파가 나노 미터 ( 10^-9m ) 파장 규모 에서 어떻게 흔들리는지를 영화로 만들 수 있습니다. 이러한 모든 전자를 전자 현미경으로 모으면 빛이 통과 한 곳에서 이미지가 형성되어 연구원들이 스냅 샷을 찍을 수 있습니다. 물론 빛보다 더 빠른 것이 없다면 스냅 샷을 찍을 수 없지만 10^-16 초 간격으로 시간 분리가 진행된 두 개의 광 펄스를 보내면 광파가 어떻게 결합하여 관절 진폭이 상승하고 나노 (10 가벼운 와류 공간을 형성하는 고정 지점에 떨어질 -9 m) -femto (10 ^-15 S) 규모. 이러한 빛 소용돌이는 빨간색 또는 녹색 레이저 포인터를 거친 표면에 비추고 반점 반사를 볼 때 형성되지만 우주 론적 의미도 있습니다.
ㅡ광 와류 장은 고체 물질에서 양자 역학적 위상 순서의 전이를 잠재적으로 유발하여 변형 된 물질 구조와 그 거울 이미지가 중첩 될 수 없습니다. 즉, 소용돌이 회전의 감각은 위상 적으로 구별되는 두 가지 재료를 생성합니다.
Petek은 이러한 위상 전이가 우주 구조의 일부 측면을 담당하는 것으로 생각되기 때문에 물리학 연구의 선봉에 있다고 말했습니다. "빛을 포함하여 자연의조차 힘은, 원시 필드의 대칭성 파괴 전환으로 부상 한 것으로 생각된다 따라서, 실험에 광학 필드와 플라즈몬 소용돌이를 기록 할 수있는 기능 관련의 현미경 연구 초고속 수행 할 수있는 방법이 열립니다. 빛을 - 실험실 규모에서 응축 물질의 상전이를 시작했습니다. "라고 그는 말했습니다.
더 알아보기 나노 스케일 역학에 빛을 비추다 추가 정보 : 나노 미터 및 펨토초 규모의 플라즈 모닉 토폴로지 준 입자, Nature (2020). DOI : 10.1038 / s41586-020-3030-1 , www.nature.com/articles/s41586-020-3030-1 저널 정보 : Nature 에 의해 제공 피츠버그 대학
https://phys.org/news/2020-12-snapshots-properties.html
ㅡ빛은 초당 약 300,000,000 미터의 속도로 가벼운 입자, 광자 또는 이와 동등한 전자기장 파로 이동합니다. 물리학 및 천문학과의 RK Mellon 교수 인 Hrvoje Petek이 이끄는 실험은 빛의 기원을 둘러싼 아이디어를 조사하고, 빛의 스냅 샷을 찍고, 빛을 멈추고,이를 사용하여 물질의 속성을 변경하는 데 사용했습니다.
ㅡ광 와류 장은 고체 물질에서 양자 역학적 위상 순서의 전이를 잠재적으로 유발하여 변형 된 물질 구조와 그 거울 이미지가 중첩 될 수 없습니다. 즉, 소용돌이 회전의 감각은 위상 적으로 구별되는 두 가지 재료를 생성합니다.
Petek은 이러한 위상 전이가 우주 구조의 일부 측면을 담당하는 것으로 생각되기 때문에 물리학 연구의 선봉에 있다고 말했습니다. "빛을 포함하여 자연의조차 힘은, 원시 필드의 대칭성 파괴 전환으로 부상 한 것으로 생각된다 따라서, 실험에 광학 필드와 플라즈몬 소용돌이를 기록 할 수있는 기능 관련의 현미경 연구 초고속 수행 할 수있는 방법이 열립니다. 빛을 - 실험실 규모에서 응축 물질의 상전이를 시작했습니다. "라고 그는 말했습니다.
==메모 2012234 나의 oms 스토리텔링
빅뱅우주의 출현으로 빛의 총계는 물질의 에너지의 총계이기 때문에 모든 빛은 한점에서 출발하여 포물경 우주의 내부 경계면을 반사하여 제한된 타원경 내부에서 한 점으로 모일 것이다.
이것은 다시 2차 빅뱅을 만들어 연차적으로 우주는 무한히 빛의 연쇄 폭발로 우주는 영원히 존재하게 된다. 지금의 우리 우주는 아마 광파우주로 진행형일 가능성도 있다.
그러면 빅뱅이전의 최초의 물질 소스는 어디에 있었나? 빅사이즈 oms 장에 있을것으로 추론된다.
Light travels as light particles, photons, or equivalent electromagnetic field waves at a speed of about 300,000,000 meters per second. Experiments led by Hrvoje Petek, professor RK Mellon of the Department of Physics and Astronomy, were used to investigate ideas surrounding the origin of light, to take snapshots of light, to stop light, and to use it to change the properties of matter.
The optical vortex field potentially causes a transition of the quantum mechanical phase order in solid matter, so the deformed material structure and its mirror image cannot overlap. In other words, the sense of vortex rotation creates two materials that are topologically distinct.
Petek said these phase shifts are at the forefront of physics research because they are thought to be responsible for some aspects of the structure of the universe. "Even the forces of nature, including light, are thought to have emerged from the symmetrical disruption of the raw field, thus opening up a way to perform ultra-fast microscopic studies of the ability to record optical fields and plasmonic vortices in experiments. The light-initiated phase transition of the condensed material on the laboratory scale,” he said.
==Memo 2012234 My oms storytelling
With the advent of the Big Bang universe, since the total amount of light is the total energy of matter, all light will start from one point, reflect the inner boundary of the parabolic universe, and gather as one point inside the limited ellipsoid.
This again creates a second big bang, and the universe is infinitely continuous and the universe will exist forever. There is a possibility that our current universe is probably a progressive universe.
So where was the first source of matter before the Big Bang? It is inferred that it will be in the big size oms chapter.
.7 Far-Out Discoveries About the Universe's Beginnings
약 138 억년 전에 우리가 알고있는 우주가 시작되었습니다. 빅뱅으로 알려진이 순간은 우주 자체가 빠르게 확장되기 시작한 때입니다. 빅뱅 당시 관측 가능한 우주 (최소 2 조 개의 은하에 대한 물질 포함)는 1cm 미만의 공간에 들어갔다.
이제 관측 가능한 우주는 가로 930 억 광년이며 여전히 확장되고 있습니다. 우주는 팽창하고 있다. 팽창하는 빅뱅의 우주 1929년까지 우주의 기원은 전적으로 신화와 이론에 가려져 있었다. 하지만 그 해에 에드윈 허블이라는 진취적인 천문학자가 우주에 대해 매우 중요한 것을 발견했는데, 그것은 우주의 과거를 이해하는 새로운 방법을 열어줄 것입니다. 모든 것이 확장되고 있다.
허블 망원경은 적색편이라고 불리는 것을 측정함으로써 그의 발견을 했는데, 이것은 매우 먼 은하에서 보이는 더 길고 빨간 빛의 파장으로 향하는 변화이다. (물체가 멀리 있을수록 빨간색 이동이 더 뚜렷해집니다.) 허블은 멀리 떨어져 있는 은하계에서 적색편이 거리에 따라 선형적으로 증가한다는 것을 발견했는데, 이는 우주가 정지해 있지 않다는 것을 나타냅니다. 모든 곳에서 동시에 확장되고 있습니다. NASA에 따르면 허블망원경은 허블상수로 알려진 이 팽창의 속도를 계산할 수 있었다고 한다. 과학자들은 이 발견을 통해 우주가 한때 작은 점으로 채워져 있었다는 이론을 추론할 수 있었다. 그들은 그것의 팽창의 첫 순간을 빅뱅이라고 불렀다.
빅뱅에서 현재에 이르기까지: 시간을 통한 우리 우주 극초단파 배경 복사
1964년 5월, 벨 전화 연구소의 연구원인 Arno Penzias와 Robert Wilson은 뉴저지에 새로운 라디오 수신기를 만드는 일을 하고 있었다. 그들의 안테나는 계속해서 이상한 윙윙거리는 소리를 잡아내는데, 그것은 항상 어디에서나, 어디에서나 오는 것 같았다. 그들은 장비 안의 비둘기일 수도 있다고 생각했지만, 둥지를 없애는 것은 아무 소용이 없었습니다. 그들의 다른 간섭을 줄이려는 시도도 하지 않았다. 마침내, 그들은 그들이 진짜 무언가를 집어 들고 있다는 것을 깨달았다. 그들이 발견한 것은 우주의 첫 번째 빛인 우주 마이크로파 배경 복사였습니다. 이 방사선은 빅뱅 이후 약 38만 년 전으로 거슬러 올라갑니다.
마침내 우주가 광자 (빛을 구성하는 파동 같은 입자)가 자유롭게 이동할 수 있을 만큼 충분히 냉각되었습니다. 이 발견은 빅뱅 이론과 우주가 첫 순간에 빛의 속도보다 더 빠르게 팽창했다는 생각을 뒷받침해 주었다. (우주 배경은 매우 균일하기 때문에 작은 지점에서 모든 것을 한번에 매끄럽게 팽창할 수 있다는 것을 암시한다.)
우주 극초단파 배경의 발견은 우주의 기원에 대한 창을 열었다. 1989년, NASA는 우주 배경 탐험가라고 불리는 위성을 발사했는데, 이 위성은 배경 방사선의 작은 변화를 측정했습니다. NASA에 따르면, 그 결과는 우주의 "아기 사진"이었고, 이것은 팽창하는 우주의 최초의 밀도 변화 중 일부를 보여준다. 이러한 미세한 변화는 아마도 오늘날 우주에서 볼 수 있는 은하계와 은하계의 우주망이라고 알려진 빈 공간의 패턴을 만들어 냈을 것입니다. 우주 극초단파 배경은 또한 연구원들이 인플레이션에 대한 "스모킹 건"을 찾을 수 있게 해주었다. 빅뱅에서 일어난 그 거대하고, 빛보다 빠른 팽창은 없었다. (비록 아인슈타인의 특수 상대성 이론은 우주 공간을 통해 빛보다 더 빨리 가는 것이 없다고 주장하지만, 이것은 위반이 아니었다; 우주 자체가 팽창했다.)
2016년, 물리학자들은 우주 극초단파 배경에서 특정한 종류의 편광 또는 방향성을 발견했다고 발표했다. 이 양극화는 "B-모드"로 알려져 있다. B-모드 양극화는 빅뱅의 중력파를 직접적으로 보여주는 최초의 증거였다. 중력파는 우주에 있는 거대한 물체들이 속도를 높이거나 느리게 할 때 생성된다. B-모드는 초기 우주의 팽창을 직접 탐사할 수 있는 새로운 방법을 제공하며, 그 원동력이 무엇인지를 알아낼 수 있습니다.
물질 우주의 탄생은 소립자 우주의 빅뱅사건으로 출발한다. 이를 대략 그래픽으로 표현해 보았다. 나는 수학적 표현보다 그림으로 나타내길 좋아한다. 나는 물리과학을 매직섬이론으로 해석하려는 논리적 반추철학적 사유주의자이다.
빅뱅사건 ab 타원형 초점이 최근거리일 때 빅뱅사건이 중첩돼 생겨났고
ab간 두 초점이 b-모드를 통해 극초단파 배경복사 빛의 소우주가 150억년간 점점 더 멀어진 현재 우주에서 빛들의 사워가 수평선을 그리며 타원체의 포물경 광집적 초점화를 이룬 먼우주의 편광성 b-모드에 몰려 들고 있다고 추론된다. 이것이 허블 상수이다.
이제 피드백이 생긴 최초의 5b에서 a 모드 초점으로 왕복하는 150억년간의 prime oms-pattern (5111723..., 7131925...)우주진동이 있었다고 본다. 허허.
개인적으로 더욱 흥미로운 것은 그런 과정들이 빅뱅사건 ab 중첩 이전에 ab중첩에 대한 원인제공이 oms이론에 있었다는 점이다. 이 메세지 내용은 ss/ms로 부터 신호를 받아 스토리텔링이 가능한 피드백 우주가 출현된 것으로 보인다.
=Memo 201224 My oms storytelling
The birth of the material universe begins with the Big Bang event of the elementary particle universe. I tried to express this roughly as a graphic. I prefer to express it in pictures rather than mathematical expressions. I am a logical ruminant philosophical thinker who tries to interpret physical science as the magic island theory.
The big bang event is assumed to be an elliptical two-circle focal point approaching from one point to another, and the distance between the ab focal points of the ellipse can eventually be scenariod as an event that occurred inside the elliptical sphere of the universe.
Big Bang Incident ab Oval When the focal point is at the latest distance, the Big Bang Incident overlapped.
The polarization b-mode of the distant universe, where the sour of lights draws a horizontal line in the present universe, where the microcosm of microwave background radiation is increasingly distant for 15 billion years through the b-mode between the two focal points between abs. It is inferred that it is crowded in. This is the Hubble constant.
Now, I think there was 15 billion years of prime oms-pattern (5111723..., 7131925...) space oscillations rounding back to the a-mode focus in the first 5b with feedback. haha.
Personally, what is more interesting is that the oms theory provided the cause of ab overlap before such processes were ab superposition. The content of this message seems to have emerged as a feedback universe that allows storytelling by receiving signals from ss/ms.
.AI-designed serotonin sensor may help scientists study sleep and mental health
AI가 디자인 한 세로토닌 센서는 과학자들이 수면과 정신 건강을 연구하는 데 도움이 될 수 있습니다
에 의한 건강의 국립 연구소 NIH BRAIN Initiative의 지원을받는 과학자들은 인공 지능을 사용하여 영양소를 포착하는 금성 파리통 모양의 박테리아 단백질을 고감도 세로토닌 센서로 재 설계하는 데 도움을주었습니다. 여기에서 센서는 생쥐가 수면 각성 단계 사이를 전환하면서 뇌 세로토닌 수준의 미묘한 실시간 변화를 처음으로 포착했습니다. 크레딧 : Tian lab. DECEMBER 23, 2020
캘리포니아 대학교 데이비스 의과 대학. 세로토닌은 뇌가 우리의 생각과 감정을 제어하는 방식에 중요한 역할을하는 신경 화학 물질입니다. 예를 들어, 많은 항우울제는 뉴런간에 전송되는 세로토닌 신호를 변경하도록 설계되었습니다. Cell 의 기사에서, 국립 보건원 (National Institutes of Health)의 자금 지원을받는 연구자들은 첨단 유전 공학 기술을 사용하여 박테리아 단백질을 현재의 방법보다 더 충실하게 세로토닌 전파를 모니터링하는 데 도움이 될 수있는 새로운 연구 도구로 변환하는 방법을 설명했습니다. 주로 생쥐를 대상으로 한 전임상 실험에서 센서가 수면, 공포 및 사회적 상호 작용 중에 뇌 세로토닌 수준의 미묘한 실시간 변화를 감지하고 새로운 정신 활성 약물의 효과를 테스트 할 수 있음을 보여주었습니다. 이 연구는 부분적으로 건강 및 질병 상태에서 뇌에 대한 우리의 이해를 혁신하는 것을 목표로하는 혁신적인 신경 기술 (BRAIN) 이니셔티브를 통한 NIH의 뇌 연구에 의해 자금을 지원 받았습니다. 이 연구는 캘리포니아 대학교 데이비스 의과 대학의 수석 연구원 인 Lin Tian 박사의 연구진이 주도했습니다.
ㅡ현재의 방법은 세로토닌 신호의 광범위한 변화 만 감지 할 수 있습니다. 이 연구에서 연구원들은 영양소를 잡아내는 파리통 모양의 박테리아 단백질을 세로토닌을 포착 할 때 형광등을 띠는 고감도 센서로 변환했습니다.
이전에 버지니아 주 애쉬 번에있는 Howard Hughes Medical Institute Janelia Research Campus의 Loren L. Looger 박사 실험실의 과학자들은 전통적인 유전 공학 기술을 사용하여 박테리아 단백질 을 변환했습니다.신경 전달 물질 인 아세틸 콜린의 센서로. OpuBC라고 불리는 단백질은 일반적으로 아세틸 콜린과 비슷한 모양을 가진 영양소 콜린을 걸러냅니다. 이 연구를 위해 Tian 연구실은 Looger 박사 팀과 Viviana Gradinaru, Ph.D., Caltech, Caltech, Pasadena, California 연구실과 협력하여 OpuBC를 세로토닌 포수로 완전히 재 설계하기 위해 인공 지능의 추가 도움이 필요함을 보여주었습니다.
연구진은 컴퓨터가 250,000 개의 새로운 설계를 '생각'하는 데 기계 학습 알고리즘을 사용했습니다. 세 번의 테스트를 거친 후 과학자들은 하나를 결정했습니다. 초기 실험은 새로운 센서가 다른 신경 전달 물질이나 유사한 모양의 약물에 거의 또는 전혀 반응하지 않으면 서 뇌의 다양한 수준에서 세로토닌을 안정적으로 감지한다고 제안했습니다. 마우스 뇌 조각의 실험은 센서가 시냅스 통신 지점에서 뉴런 사이에 전송되는 세로토닌 신호에 반응 함을 보여주었습니다. 한편, 페트리 접시의 세포에 대한 실험은 센서가 코카인, MDMA (엑스터시라고도 함) 및 일반적으로 사용되는 여러 항우울제를 포함한 약물로 인한 이러한 신호의 변화를 효과적으로 모니터링 할 수 있음을 시사했습니다. 마지막으로, 쥐를 대상으로 한 실험에서 센서가 과학자들이보다 자연스러운 조건에서 세로토닌 신경 전달을 연구하는 데 도움이 될 수 있음을 보여주었습니다. 예를 들어, 연구원들은 생쥐가 깨어있을 때 세로토닌 수치가 증가하고 생쥐가 잠들었을 때 넘어지는 것을 목격했습니다. 그들은 또한 생쥐가 결국 더 깊은 REM 수면 상태에 들어갔을 때 더 큰 하락을 발견했습니다. 전통적인 세로토닌 모니터링 방법은 이러한 변화를 놓쳤을 것입니다. 또한 과학자들은 두 개의 개별 뇌 에서 세로토닌 수치가 다르게 상승하는 것을 확인했습니다.쥐에게 벨이 울리는 발 충격에 대해 경고했을 때 공포 회로. 한 회로 (내측 전두엽 피질)에서 종은 세로토닌 수치를 빠르고 높게 상승시키는 반면, 다른 회로 (기저 측 편도체)에서는 송신기가 약간 낮은 수치까지 올라갔습니다. BRAIN Initiative의 정신에 따라 연구원들은 센서를 다른 과학자들이 쉽게 사용할 수 있도록 할 계획입니다. 그들은 연구자 들이 우리의 일상 생활과 많은 정신 질환에서 세로토닌 이하는 중요한 역할을 더 잘 이해하는 데 도움이되기를 바랍니다 .
더 알아보기 장내 미생물 : 정상적인 수면의 열쇠 추가 정보 : Elizabeth K. Unger 외, Machine Learning을 통한 선택적 및 민감한 세로토닌 센서의 Directed Evolution, Cell (2020). DOI : 10.1016 / j.cell.2020.11.040 저널 정보 : Cell 에서 제공하는 건강의 국립 연구소
.A Surprisingly Simple Biochemistry Rule Drives the Evolution of Useless Complexity
놀랍도록 간단한 생화학 규칙이 쓸모없는 복잡성의 진화를 주도합니다
주제 :생화학진화유전학분자 생물학시카고 대학교 By UNIVERSITY OF CHICAGO MEDICAL CENTER 2020 년 12 월 23 일 생화학 개념 새로운 연구에 따르면 단백질은 적응없이 복잡한 상호 작용에 생화학 적으로 중독됩니다. BIOLOGY DECEMBER 23, 2020
ㅡ시카고 대학의 새로운 연구에 따르면 정교한 단백질 구조는 목적이없는 경우에도 깊은 시간에 걸쳐 축적되는 것으로 나타났습니다. 보편적 인 생화학 적 특성과 유전 암호가 자연 선택을 통해 보존하기 때문입니다. 이 작품은 2020 년 12 월 9 일 Nature 지에 게재되었습니다 .
우리 세포에있는 대부분의 단백질은 다른 단백질과 특정 복합체를 형성하는데이를 다중화라고합니다. 생물학의 다른 종류의 복잡성과 마찬가지로 멀티 머는 자연 선택이 선호하는 기능적 이점을 부여하기 때문에 일반적으로 진화 시간 동안 지속되는 것으로 생각됩니다.
시카고 대학의 인간 유전학과 생태학과 진화학 교수 인 선임 저자 Joseph Thornton 박사는“복잡성이 진화하는 방식은 진화 생물학의 가장 큰 질문 중 하나입니다. “고전적인 설명은 정교한 구조가 유기체에 일부 기능적 이점을 부여하기 때문에 존재해야한다는 것입니다. 따라서 자연 선택은 계속해서 증가하는 복잡성 상태를 유도합니다. 눈의 진화와 같이 어떤 경우에는 복잡성이 적응 적입니다. 복잡한 눈은 단순한 눈보다 더 잘 보입니다. 그러나 분자 수준에서 우리는 복잡성을 증가시키는 다른 간단한 메커니즘이 있음을 발견했습니다.”
Thornton과 시카고 대학 박사후 연구원 인 Georg Hochberg 박사가 이끄는 연구팀은 쌍으로 모이는 스테로이드 호르몬 수용체 (이량 체라고 함)라고하는 단백질 군에서 다합 체화의 진화를 연구하기 시작했습니다. 그들은 일종의 분자“시간 여행”인 조상 단백질 재구성이라는 기술을 사용하여 실험실에서 고대 단백질을 재현하고 수억 년 전에 일어난 돌연변이에 의해 어떻게 영향을 받았는지 실험적으로 조사 할 수 있었다고 Thornton은 말했습니다.
놀랍게도, 그들은 고대 단백질이 이량 체로 조립 될 때 전혀 이량 체화하도록 진화하지 않았을 때와 다르지 않다는 것을 발견했습니다. 단지를 형성하는 데 유용하거나 유익한 것이 없었습니다. 이합체 형태의 수용체가 4 억 5 천만 년 동안 지속 된 이유에 대한 설명은 놀랍도록 간단합니다.
현재 독일 마르부르크에있는 막스 플랑크 연구소의 그룹 리더 인 Hochberg는“이 단백질은 유용하지 않지만 상호 작용에 점차 중독되었습니다. “파트너가 서로 결합하는 인터페이스를 형성하는 단백질의 일부는 이합체가 진화 한 후 견딜 수있는 돌연변이를 축적했지만 솔로 상태에서는 해 롭습니다. 이것은 단백질이 이량 체 형태에 전적으로 의존하게 만들었고 더 이상 되돌아 갈 수 없었습니다.
ㅡ쓸모없는 복잡성은 본질적으로 영원히 확고 해졌습니다.” 연구자들은 단순한 생화학 적, 유전 적, 진화론 적 원리가 분자 복합체의 고착화를 불가피하게 만든다는 것을 보여주었습니다.
모든 단백질을 암호화하는 유전자는 여러 세대에 걸쳐 변이의 우박을받으며, 그 중 다수는 단백질이 제대로 접 히고 기능하는 능력을 방해합니다. 정화 선택이라는 자연 선택의 한 형태는 집단에서 이러한 해로운 돌연변이를 제거합니다. 일단 단백질이 멀티 머화되도록 진화하면 인터페이스를 형성하는 부분은 멀티 머에서 견딜 수있는 한 단백질이 솔로 상태에 있으면 해로운 돌연변이를 축적 할 수 있습니다. 그런 다음 선택을 정화하면 복잡한 형태가 고착되어 솔로 상태로 돌아가는 것을 방지합니다.
연구원들은 생화학의 단순하고 보편적 인 규칙이 견고 함의 기초가된다는 것을 보여주었습니다. 단백질은 수용성 또는 소수성 일 수있는 아미노산으로 구성 되어있어 물이 아닌 기름에 쉽게 용해됩니다. 일반적으로 단백질은 접혀서 수용성 아미노산은 외부에 있고 소수성 아미노산은 내부에 있습니다. 단백질의 표면을 더 지용성으로 만드는 돌연변이는 접힘을 손상 시키므로 정제 선택은 이들이 단독 단백질에서 발생하는 경우 제거합니다. 그러나 단백질이 다중화되도록 진화하면 계면 표면의 소수성 아미노산이 물에 숨겨져 정제 선택에 보이지 않게됩니다. 멀티 머는 솔로 상태로 돌아 가면 이제 기름에 용해되고 해로운 인터페이스가 노출되기 때문에 확고하게 자리 잡습니다. 이 "소수성 래칫"은 보편적 인 것으로 보입니다.
연구진은 수백 개의 이량 체 및 관련 솔로 단백질을 포함하여 단백질 구조의 방대한 데이터베이스를 분석 한 결과, 대부분의 인터페이스가 너무 소수성이되어 이량 체 형태가 깊이 자리 잡고 있음을 발견했습니다. 수억 년 동안 수천 개의 단백질에서 작동하는이 메커니즘은 세포 내부에 많은 쓸모없는 복합체의 점진적인 축적을 유도 할 수 있습니다.
Hochberg는“일부 단지는 확실히 중요한 기능을 가지고 있지만, 그것들조차도 소수성 래칫 (ratchet)에 의해 확고히 자리 잡아 다른 경우보다 잃어 버리기 어렵게 만들 것입니다. "래쳇이 백그라운드에서 지속적으로 작동하면서 우리 세포는 아마도 유용한 기능을 수행하지 않았거나 오래 전에 그랬던 수많은 확고한 복합체를 구축했을 것입니다." 향후 방향에는 다중화 이외의 상호 작용이 견고 화의 결과인지 여부를 조사하는 것이 포함됩니다. Thornton은 "이것은 단백질이 다른 복제물과 이합체 화하는 것에 관한 이야기였으며, 이는 매우 일반적인 과정입니다."라고 말했습니다. "그러나 세포에는 다른 많은 상호 작용이 있으며, 분자 복잡성에 대한 유사한 종류의 후천적 의존성 때문에 진화 과정에서 이들 중 일부가 축적되었을 가능성이 있다고 생각합니다."
참조 : Georg KA Hochberg, Yang Liu, Erik G. Marklund, Brian PH Metzger, Arthur Laganowsky 및 Joseph W. Thornton의 "소수성 래칫은 분자 복합체를 강화합니다", 2020 년 12 월 9 일, Nature . DOI : 10.1038 / s41586-020-3021-2 "소수성 라쳇은 분자 복합체를 견고하게합니다"라는 연구는 Chicago Fellowship과 National Institutes of Health (R01GM131128 및 R01GM121931)의 지원을 받았습니다. 추가 저자로는 시카고 대학의 Brian PH Metzger, Texas A & M 대학의 Yang Liu 및 Arthur Laganowsky, Uppsala 대학의 Erik G. Marklund가 있습니다.
ㅡ시카고 대학의 새로운 연구에 따르면 정교한 단백질 구조는 목적이없는 경우에도 깊은 시간에 걸쳐 축적되는 것으로 나타났습니다. 보편적 인 생화학 적 특성과 유전 암호가 자연 선택을 통해 보존하기 때문입니다. 이 작품은 2020 년 12 월 9 일 Nature 지에 게재되었습니다 .
ㅡ쓸모없는 복잡성은 본질적으로 영원히 확고 해졌습니다.” 연구자들은 단순한 생화학 적, 유전 적, 진화론 적 원리가 분자 복합체의 고착화를 불가피하게 만든다는 것을 보여주었습니다.
==메모 2012241 나의oms 스토리텔링
암호의 복잡성이 보안기능을 위해 필요하듯 다목적성 기능이 복잡성으로 조합되듯 시간이 축적되면서 단순함이 복잡함으로 향한 여정의 진화 과정을 겪는다.
Example 1.
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
Example 1.은 18차 마방진을 ss해법으로 나타낸 것으로 전체적으로 정수값 012으로 zerosum상태이다. 이 하나의 샘플에서 순간적으로 2^43 배열이 나타난다. 이런 복잡성이 매우 정교하다는 점이다.
ㅡA new study from the University of Chicago has shown that sophisticated protein structures accumulate over deep time, even in the absence of purpose. This is because universal biochemical properties and genetic code are preserved through natural selection. This work was published in the journal Nature on December 9, 2020.
ㅡUseless complexity is inherently firm forever.” Researchers have shown that simple biochemical, genetic, and evolutionary principles make the fixation of molecular complexes inevitable.
==Memo 2012241 My oms storytelling
Just as the complexity of passwords is necessary for security functions, as versatility functions are combined with complexity, as time accumulates, simplicity undergoes an evolutionary process of the journey toward complexity.
Example 1.
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
Example 1. shows the 18th order magic square with the ss solution, which is a zerosum state with an integer value of 012 as a whole. In this single sample, an instantaneous 2^43 array appears. This complexity is very sophisticated.
.음, 꼬리가 보인다
.Plants can be larks or night owls just like us
식물은 우리처럼 종달새 족이나 올빼미 족이 될 수 있습니다
에 의해 Earlham 연구소 Dr. Hannah Rees, 영국 Earlham Institute의 박사후 연구원. 크레딧 : Earlham Institute DECEMBER 19, 2020
식물의 일주기 리듬을 지배하는 유전자를 탐구하는 새로운 연구에 따르면 식물은 인간에서 발견되는 것과 동일한 신체 시계의 변형을 가지고 있습니다. 이 연구는 DNA 코드의 단일 문자 변경이 잠재적으로 식물이 종달새인지 올빼미인지 결정할 수 있음을 보여줍니다.
이 발견은 농부와 작물 육종가가 자신의 위치에 가장 적합한 시계가있는 식물 을 선택하는 데 도움이 될 수 있으며, 수확량 을 높이고 기후 변화 를 견딜 수있는 능력까지도 높일 수 있습니다 . circadian 시계는 낮과 밤을 통해 유기체를 안내하는 분자 메트로놈입니다. 아침이 오면 cockadoodledooing하고 밤에는 커튼을 닫습니다. 식물에서는 새벽 광합성을 프라이밍하는 것부터 개화시기를 조절하는 것까지 다양한 과정을 조절합니다. 이러한 리드미컬 한 패턴은 지리, 위도, 기후 및 계절에 따라 달라질 수 있습니다. 식물 시계는 지역 조건에 가장 잘 대처할 수 있어야합니다.
Earlham Institute와 Norwich에있는 John Innes Center의 연구원들은 기후 변화에 대한 긴급한 위협 인 환경의 지역적 변화에 더 탄력적 인 작물을 재배하는 궁극적 인 목표를 가지고 자연적으로 얼마나 많은 일주기 변화가 존재하는지 더 잘 이해하기를 원했습니다. 이러한 지역적 차이의 유전 적 기초를 조사하기 위해 연구팀 은 스웨덴 애기 장대 식물의 다양한 일주기 리듬 을 조사 하여 시계의 변화하는 진드기와 관련된 유전자를 확인하고 검증했습니다.
Earlham Institute의 박사후 연구원이자이 논문의 저자 인 Hannah Rees 박사는 다음과 같이 말했습니다. "식물의 전체적인 건강 상태는 일주기 시계가 하루의 길이와 계절의 경과에 얼마나 가깝게 동기화되는지에 따라 크게 영향을받습니다. 신체 시계는 경쟁자, 포식자 및 병원균보다 우위를 점할 수 있습니다. "우리는 일광 시간과 기후에 극심한 변화를 경험하는 스웨덴에서 식물 생체 시계가 어떻게 영향을 받는지보고 싶었습니다. 신체 시계의 변화와 적응 뒤에있는 유전학을 이해하면 다른 지역에서 기후에 강한 작물을 더 많이 번식시킬 수 있습니다. " 연구팀은 스웨덴 전체에서 얻은 191 종의 애기 장대에서 유전자를 연구했다. 그들은 일주기 기능의 차이를 설명 할 수있는이 식물들 사이의 작은 유전자 차이를 찾고있었습니다.
그들의 분석에 따르면 특정 유전자 (COR28)의 단일 DNA 염기쌍 변화는 늦게 꽃이 피고 기간이 더 긴 식물에서 발견 될 가능성이 더 높습니다. COR28은 개화 시간, 동결 내성 및 일주기 시계 의 알려진 조정자입니다 . 모두 스웨덴의 현지 적응에 영향을 미칠 수 있습니다. Rees 박사는 "단일 유전자의 서열 내에서 단 하나의 염기쌍 변화가 시계가 똑딱 거리는 속도에 영향을 미칠 수 있다는 것은 놀랍습니다."라고 설명했습니다. 과학자들은 또한 선구적인 지연 형광 이미징 방법을 사용하여 일주기 시계가 다르게 조정 된 식물을 선별했습니다. 그들은 가장 이른 라이저와 최신 단계적 공장의 시계 사이에 10 시간 이상의 차이가 있음을 보여주었습니다. 이는 반대로 교대 패턴으로 작동하는 공장과 비슷합니다. 식물의 지리와 유전 적 조상 모두 영향을 미치는 것으로 보입니다. "Arabidopsis thaliana는 모델 식물 시스템"이라고 Rees 박사는 말했습니다. "지놈 염기 서열을 분석 한 최초의 식물이며 일주기 생물학에서 광범위하게 연구되었지만, 다른 시계 유형을 담당하는 유전자를 찾기 위해 이러한 유형의 연관 연구를 수행 한 사람은 이번이 처음입니다. "우리의 연구 결과 는 작물 육종가의 표적을 제시 하고 미래 연구를위한 플랫폼을 제공 할 수있는 몇 가지 흥미로운 유전자 를 강조합니다 . 당사의 지연 형광 이미징 시스템은 모든 녹색 광합성 물질에 사용할 수 있으므로 다양한 식물에 적용 할 수 있습니다. 다음 단계 이러한 발견을 브 라 시카와 밀을 포함한 주요 농작물에 적용 할 것입니다. " 연구 결과는 Plant, Cell and Environment 저널에 게재되었습니다 .
더 알아보기 생물학적 시계와 추가 유전자 쌍은 중요한 식물 기능을 제어합니다. 추가 정보 : Hannah Rees et al, 스웨덴 애기 장대 접근에서 시계 유전자 좌위와 관련된 자연 발생 일주기 리듬 변이, 식물, 세포 및 환경 (2020). DOI : 10.1111 / pce.13941 Earlham Institute 제공
https://phys.org/news/2020-12-larks-night-owls.html
.Senescent tumor cells building three-dimensional tumor clusters
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
댓글