.High-speed atomic force microscopy takes on intrinsically disordered proteins
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.High-speed atomic force microscopy takes on intrinsically disordered proteins
고속 원자력 현미경은 본질적으로 무질서한 단백질을 처리합니다
에 의해 가나자와 대학 HS-AFM 이미징에 의해 드러난 세 개의 IDP (N TAIL , PNT 및 Sic1) 의 구조적 및 동적 특징 상단 및 하단 패널은 각각 순서가 더 높은 상태와 덜 순서가있는 상태에 해당합니다. 빨간색과 파란색의 숫자는 각각 접힌 영역과 완전히 무질서한 영역에 포함 된 아미노산의 수를 나타냅니다. 빨간색 및 파란색 화살표는 접힌 영역의 높이 변화와 완전히 무질서한 영역의 종단 간 거리 변화의 운동 특성을 각각 나타냅니다. 크레딧 : Kanazawa University DECEMBER 28, 2020
ㅡ생물학적 단백질에 대한 우리의 이해는 그것이 얼마나 일반적이거나 중요한지 항상 상관 관계가있는 것은 아닙니다. 모든 단백질의 절반, 세포 과정에서 필수적인 역할을하는 분자는 본질적으로 무질서합니다. 즉, 생체 분자를 조사하는 많은 표준 기술이 작동하지 않습니다. 이제 일본 가나자와 대학의 연구자들은 자체 개발 한 고속 원자력 현미경 기술이 이러한 단백질의 구조뿐만 아니라 역학에 대한 정보를 제공 할 수 있음을 보여주었습니다.
단백질 이 어떻게 결합 되는지 이해 하면 기능에 대한 귀중한 단서를 제공합니다. 1930 년대와 1950 년대의 단백질 결정학의 발달로 처음으로 여러 단백질 구조가 나타 났지만, 단백질의 많은 부분이 단일 세트 구조가 없어서 xray 결정학을 다루기 어렵다는 것이 점차 분명해졌습니다.
전자 현미경으로 는 너무 얇기 때문에, 이러한 본질적으로 무질서한 단백질 (IDP)에 대한 유일한 대안은 핵 자기 공명 영상과 작은 각도 xray 산란입니다. 이러한 기술에서 수집 된 데이터는 앙상블에 대해 평균화되므로 개별 단백질 형태 또는 발생 빈도에 대한 명확한 표시를 제공하지 않습니다. 반면에 원자력 현미경은 고속으로 나노 스케일 해상도의 생물학적 이미징이 가능하므로 단백질 구조뿐만 아니라 역학을 포착 할 수 있습니다.
이 최신 연구에서 일본, 프랑스 및 이탈리아의 공동 연구자들과 함께 가나자와 대학의 연구자들은이 기술을 여러 IDP 연구에 적용하고 단백질 영역의 모양, 크기 및 사슬 길이를 정의하는 매개 변수와 단백질 크기와 관련된 멱 법칙을 확인했습니다. 단백질 길이, 운모 표면이 단백질 치수에 미치는 영향에 대한 정량적 설명. 이 기술의 고속 기능 덕분에 포착 된 단백질 형태의 역학은 나타나고 사라지는 소 구체와 최대 160 개 아미노산 길이의 세그먼트에서 완전히 구조화되지 않은 형태와 느슨하게 접힌 형태 사이의 변형을 나타 냈습니다. 특히 홍역 바이러스 핵 단백질에 대한 연구는 분자 인식을 담당하는 영역의 질서 장애 전이의 모양과 크기뿐만 아니라 바이러스가 번식 할 수 있도록 숙주 인자를 식별 할 수있는 특성을 확인하는 데 도움이되었습니다. 그들은 또한 핵 자기 공명에 접근 할 수없는 바이러스의 인 단백질의 더 큰 규모의 구조를 결정할 수 있습니다 (이는 2nm 미만으로 분리 된 아미노산 사이의 거리를 나타낼 수만 있음). 연구자들은 관찰 된 특정 조밀 한 모양의 형성이 단백질 분해 (단백질 분해)에 대한 저항성을 설명 할 수 있다고 제안합니다. 연구팀은 연구 보고서에서 "HS-AFM에 의해 밝혀진 모든 분자 특징이 NMR에 의해 주어진 접힌 국소 구조와 결합 될 때, 결합 된 정보는 정량적 묘사를 가능하게한다"고 강조했다. PNT [홍역 바이러스 인 단백질]에 대해 입증 된 것처럼 개별적으로 묘사 된 그림과 비교하여보다 현실적인 방식으로 IDP의 구조적 및 동적 특성에 대해 설명합니다. " 고속 원자력 현미경 원자력 현미경 검사법은 1980 년대에 개발되었으며, 주사 터널링 현미경 검사법 (1986 년 노벨 물리학상 수상)을 통해 얻은 원자 규모의 해상도를 비전 도성 시료로 가져 왔습니다. 끝 부분에 나노 스케일 팁이있는 작은 캔틸레버를 사용하여 작동하는데, 표면이 비닐 레코드 바늘처럼 느껴지거나 두드려집니다. 팁 높이를 조정하든 탭핑의 공진 주파수를 조정하든 팁과 표면 간의 상호 작용은 이미지를 생성하는 데 사용할 수있는 신호를 제공합니다. AFM 이미지는 생물학적 연구에 큰 이점을 가져다 주었지만, 이러한 연구는 Toshio Ando와 Kanazawa 대학의 그의 팀이 고속으로 작동하는 원자력 현미경을보고했을 때 다시 한 단계 발전 할 수있었습니다. 원자 규모의 해상도 이미지는 구조뿐 아니라 역학을 파악하는 영화가되었습니다. IDP는 염색질 전사 (FACT) 단백질을 촉진 할뿐만 아니라 합리적으로 잘 알려진 정렬 된 단백질에 대한 이전 연구에서 팁과 샘플 간의 접촉으로 인한 영향없이 데이터를 왜곡하지 않고 이러한 생체 분자를 이미지화하는 데이 기술을 사용할 수 있음을 확인했습니다. 본질적으로 무질서한 단백질 엑스레이 결정학의 도래로 연구자들은 처음으로 수많은 생체 분자 구조를 명확하게 볼 수있었습니다. 그러나 1930 년대와 1950 년대에이 기술이 처음 사용 된 이래 단백질 결정학을 사용하여 수십만 개의 생체 분자 구조를 분석하면서 모든 단백질이 단일 세트 구조를 갖는 것은 아니라는 증거가 쌓이기 시작했습니다. 관찰은 고정 된 구조에 의해 결정된 단백질 기능의 지배적 인 패러다임과 상반됩니다. 지난 10 년에서 20 년 동안 이러한 본질적으로 무질서한 단백질의 편재성과 신호에서 전사 및 후속 번역에 이르기까지 세포 기능에서의 중요성이 널리 인식되었습니다. 현재 연구에서 연구원들은 폴리 글루타민 관 결합 단백질 -1 (PQBP-1, pre-mRNA 스 플라이 싱, 전사 조절, 타고난 면역 및 뉴런 발달과 같은 다양한 과정에 관여 함),자가 포식 단백질 (제거에 관여하는)을 포함한 IDP를 연구합니다. 기능 장애 세포 성분) 내인성 장애 영역 (IDR) 및 홍역 바이러스 핵 단백질을 포함합니다.
더 알아보기 생체 분자의 원자 힘 현미경 시뮬레이션을위한 BioAFMviewer 소프트웨어 추가 정보 : Noriyuki Kodera et al, 고속 원자력 현미경에 의한 본질적으로 무질서한 단백질의 구조 및 역학 분석, Nature Nanotechnology (2020). DOI : 10.1038 / s41565-020-00798-9 저널 정보 : Nature Nanotechnology Kanazawa University
https://phys.org/news/2020-12-high-speed-atomic-microscopy-intrinsically-disordered.html
ㅡ생물학적 단백질에 대한 우리의 이해는 그것이 얼마나 일반적이거나 중요한지 항상 상관 관계가있는 것은 아닙니다. 모든 단백질의 절반, 세포 과정에서 필수적인 역할을하는 분자는 본질적으로 무질서합니다. 즉, 생체 분자를 조사하는 많은 표준 기술이 작동하지 않습니다. 이제 일본 가나자와 대학의 연구자들은 자체 개발 한 고속 원자력 현미경 기술이 이러한 단백질의 구조뿐만 아니라 역학에 대한 정보를 제공 할 수 있음을 보여주었습니다.
=메모 2101022 나의 oms 스토리텔링
나는 시도때도 없이 2020년 12월 22일자, DOI : 10.1038/s41565-020-0078-9의 자료를 보고 모바일폰에서 메모를 한듯 하다.
무질서함 자체가 경로이다. '무질서하다' 생각한다고 무질서가 되는 게 아니다. 겉보기 경로가 복잡하고 겹겹이 서로 다른 층으로 모여있어 제대로된 모양에 식별이 불분명하거나 연관성을 모르면 관측자의 1인 관점에서의 one view에서 얼마든지 복잡계로 보이고 혼란과 카오스계 무질서한 상황으로 보인다. 단일 세트구조가 아닌 것이기에, 다중관점이거나 복합단위 구조나 패턴을 알면 궤도를 찾고 함수의 변수인자를 알아내 양파껍질처럼 벗겨진다.
무질서하다고 입자들이 충돌하는 경우는 우주와 같은 큰 틀에서 나타난 현상이 아닐 수 있다. 무질서와 혼란은 일반적인 것이 아니라, oms의 smallar/junggoo 라이나운동의 관점에서 보면 특별하고 개별적인 것일 수 있다고 본다. 질서로운 것이 일반적이면 무질서는 충돌 그자체를 야기하는 본질에 있는 것이고 질서를 겹겹히 포개어 폭발하는 장면과도 같다. 그리고나면 정적이 흐르고 질서가 찾아온다. 그러면 빅뱅사건 자체는 질서를 파괴하는 oms의 겹겹이고 그 과정이 무질서이고 결과는 oms 질서가 된다? 맞는 말인듯..
ㅡOur understanding of biological proteins does not always correlate with how general or important it is. Half of all proteins, molecules that play an essential role in cellular processes, are inherently disordered. That said, many standard techniques for investigating biomolecules do not work. Now researchers at the University of Kanazawa in Japan have shown that self-developed high-speed atomic force microscopy technology can provide information on the dynamics as well as the structure of these proteins.
=Memo 2101022 My oms storytelling
I seem to have taken a note on my mobile phone after reading the data of December 22, 2020, DOI: 10.1038/s41565-020-0078-9 without even attempting.
The disorder itself is the path. Thinking it's'disorganized' doesn't mean it's becoming disordered. If the apparent path is complex and the layers are gathered in different layers, and the proper shape is unclear or if the relationship is not known, it appears as a complex system in one view from the viewpoint of one observer, and it appears as a chaotic and chaotic situation. Since it is not a single set structure, it is peeled like an onion skin by finding the trajectory and finding the variable factor of the function if you know the structure or pattern of a multi-view or complex unit.
When particles collide because they are disordered, it may not be a phenomenon that appeared in a large frame such as the universe. Disorder and confusion are not common, but from the perspective of the smallar/junggoo liner movement of oms, I think they can be special and individual. If orderly is general, disorder is in the essence that causes the collision itself, and it is like a scene where order is overlapped and exploded. Then, silence flows and order comes. Then, the Big Bang event itself is a layer of oms that destroys order, the process is disorder, and the result becomes oms order? Sounds right...
.Spontaneous robot dances highlight a new kind of order in active matter
자발적인 로봇 춤은 활동적인 문제에서 새로운 종류의 질서를 강조합니다.
하여 조지아 공대 제한된 공간에서 스마티 클 떼가 상호 작용하도록 만들어지면, 그들은 낮은 덜거덕의 물리학에서 자연스럽게 등장하는 안무가 놀랍도록 대칭적인 춤을 형성합니다. 크레딧 : Thomas A. Berrueta DECEMBER 31, 2020
ㅡ입자, 로봇 또는 동물의 수집시기와 방법을 예측하는 것은 과학 및 엔지니어링 분야에서 여전히 어려운 과제입니다. 19 세기에 과학자와 엔지니어는 무작위로 충돌하는 원자 집합이 얼어 균일 한 결정 격자를 형성 할 때처럼 단순한 입자 그룹이 질서와 무질서 사이에서 어떻게 전환되는지를 예측하는 통계 역학 분야를 개발했습니다.
ㅡ예측하기 더 어려운 것은 입자가 자신의 힘으로 움직일 수 있도록 입자가 더 복잡해질 때 얻을 수있는 집합 적 행동입니다. 이러한 유형의 시스템 (새 무리, 박테리아 군집 및 로봇 떼에서 관찰 됨)은 "활성 물질"이라는 이름으로 사용됩니다.
Science 저널 2021 년 1 월 1 일호에보고 된 바와 같이 물리학 자와 엔지니어 팀은 활성 물질 시스템이 더 높은 수준의 지시 나 에이전트 간의 프로그래밍 된 상호 작용없이 자발적으로 주문할 수있는 새로운 원칙을 제안했습니다. 그리고 그들은 "스마티 클"(스마트, 활성 입자)이라고 불리는 주기적으로 모양을 바꾸는 로봇 그룹을 포함하여 다양한 시스템에서이 원리를 입증했습니다. Massachusetts Institute of Technology의 Pavel Chvykov 박사가 개발 한이 이론은 현재 Georgia Institute of Technology의 물리 학부 연구원 인 Jeremy England 교수의 학생으로, 특정 유형의 활성 물질은 충분히 지저분하다고 가정합니다. 역학은 연구자들이 "낮은 덜거덕 거리는"상태라고 부르는 것을 자발적으로 찾을 것입니다.
제한된 공간에서 스마티 클 떼가 상호 작용하도록 만들어지면, 그들은 낮은 덜거덕의 물리학에서 자연스럽게 등장하는 안무가 놀랍도록 대칭적인 춤을 형성합니다. 크레딧 : Thomas A. Berrueta
"Rattling은 물질이 에너지를 가져 와서 임의의 움직임으로 바꾸는 것"이라고 영국은 말했다. "움직임이 더 폭력적이거나 더 무작위적일 때 덜거덕 거리는 것은 더 클 수 있습니다. 반대로 덜 덜거덕 거리는 것은 매우 미미하거나 매우 조직적이거나 둘 다입니다. 따라서 물질과 에너지 원이 낮은 덜거덕 거리는 상태, 시스템은 해당 상태를 찾을 때까지 무작위로 재배 열한 다음 거기에 갇히게됩니다. 특정 패턴의 힘을 통해 에너지를 공급하면 선택한 상태가 해당 패턴과 미세하게 일치하는 문제가 이동하는 방법을 발견하게됩니다. . " 이론을 발전시키기 위해 영국과 Chvykov는 19 세기 후반 스위스 물리학 자 Charles Soret가 발견 한 현상 (더빙)에서 영감을 얻었습니다. Soret의 실험에서 그는 튜브에서 처음에 균일 한 소금 용액을 온도 차이에두면 저절로 더 차가운 지역의 소금 농도가 증가한다는 사실을 발견했습니다. 이는 용액 순서의 증가에 해당합니다. Chvykov와 England는 낮은 덜거덕 거리는 원리를 입증하기 위해 수많은 수학적 모델을 개발했지만, 조지아 공과 대학의 Dunn Family 물리학 교수 인 Daniel Goldman과 연결되어 예측을 테스트 할 수있었습니다. Goldman은 "몇 년 전 영국이 세미나를 개최하는 것을 보았고 우리의 스마트 로봇 중 일부가이 이론을 테스트하는 데 가치가있을 것이라고 생각했습니다."라고 말했습니다. Goldman의 연구실을 방문한 Chvykov와 협력하여 Ph.D. 학생들 인 William Savoie와 Akash Vardhan은 실험을 이론과 비교하기 위해 반지로 둘러싸인 세 개의 펄럭이는 스마트 클을 사용했습니다. 학생들은 복잡한 역학을 표시하고 컨테이너를 완전히 탐색하는 대신 로봇이 자발적으로 몇 번의 춤으로 자체 구성하는 것을 관찰했습니다. 예를 들어, 하나의 춤은 세 개의 로봇이 차례로 서로의 팔을 때리는 것으로 구성됩니다. 이 춤은 수백 개의 플랩 동안 지속될 수 있지만 갑자기 안정성이 떨어지고 다른 패턴의 춤으로 대체됩니다. 이러한 단순한 춤이 실제로 덜 덜컹 거리는 상태라는 것을 처음으로 입증 한 후 Chvykov는 Northwestern University의 엔지니어, Todd Murphey 교수 및 Ph.D. 학생 Thomas Berrueta는보다 세련되고 더 잘 제어 된 스마트 클을 개발했습니다. 개선 된 스마티 클은 연구자들이 서로 다른 팔을 펄럭 거리는 패턴에 따라 춤의 유형과 수가 어떻게 달라 졌는지, 그리고 이러한 춤이 어떻게 제어 될 수 있는지를 포함하여 이론의 한계를 테스트 할 수있게했습니다. "낮은 덜거덕 거리는 상태의 시퀀스를 제어함으로써 우리는 시스템이 유용한 작업을 수행하는 구성에 도달하도록 만들 수있었습니다."라고 Berrueta는 말했습니다. 노스 웨스턴 대학 연구자들은 이러한 발견이 마이크로 로봇 떼, 활성 물질 및 메타 물질에 대한 광범위한 실질적인 영향을 미칠 수 있다고 말합니다. 영국은 다음과 같이 언급했습니다. " 로봇 무리의 경우 개별 로봇이 비교적 저렴하고 계산적으로 간단하더라도 단일 무리에서 실현되도록 설계 할 수있는 적응 형 스마트 그룹 행동을 많이 얻는 것입니다. 살아있는 세포와 새로운 재료의 경우 새로운 물질이나 계산적 특성에 관한 한 원 자나 단백질의 '스웜'이 무엇을 얻을 수 있는지 이해하는 것일 수 있습니다. "
더 알아보기 '스마티 클'로 만든 형태 변형 로봇은 새로운 이동 전략을 보여줍니다 추가 정보 : 낮은 덜거덕 거리기 : 활동적인 집단의 자기 조직화를위한 예측 원칙, Science (2020). DOI : 10.1126 / science.abc6182 저널 정보 : 과학 에 의해 제공
https://techxplore.com/news/2020-12-spontaneous-robot-highlight-kind.html
ㅡ입자, 로봇 또는 동물의 수집시기와 방법을 예측하는 것은 과학 및 엔지니어링 분야에서 여전히 어려운 과제입니다. 19 세기에 과학자와 엔지니어는 무작위로 충돌하는 원자 집합이 얼어 균일 한 결정 격자를 형성 할 때처럼 단순한 입자 그룹이 질서와 무질서 사이에서 어떻게 전환되는지를 예측하는 통계 역학 분야를 개발했습니다.
ㅡ예측하기 더 어려운 것은 입자가 자신의 힘으로 움직일 수 있도록 입자가 더 복잡해질 때 얻을 수있는 집합 적 행동입니다. 이러한 유형의 시스템 (새 무리, 박테리아 군집 및 로봇 떼에서 관찰 됨)은 "활성 물질"이라는 이름으로 사용됩니다.
==메모 210102 나의 oms 스토리텔링
나는 어제 서울 북한산 둘레길을 걸어가며 아래의 글을 썼다. 그리고 등산객을 따라 향로봉 정상 쪽두리봉에 올라 사진을 찍었다. 2021년 1월 새해에 산의 정상에 서서..한해의 시작을 맞았다.
나자신도 놀라운 사실은 새로운 시공간 개념을 oms의 내부에서 자유롭게 이동하는 smallar을 통해 물질의 입자들이 거의 충돌없이 우주를 이동할 수 있다는 양자얽힘의 단서을 찾아낸 점이다. 보시다피 , 데이타가 그렇게 유별난 과학뉴스도 아닌데, 산의 산책길에서 영감을 받아 우주의 새로운 시공간을 찾아냈다는 게 믿기질 않는다. 물론 개인적인 주장일 뿐이지만 이제부터 서서히 나의 가설의 증거를 찾는데 2021년 1월1일 부터 심혈을 기우릴 것이다. 가볍게 기분순환이나 하자고 시작한 산책이 급경사 등산길을 맞아 향로봉 정상 오르리라 상상도 못한 일이기도 하다. 허허
Junggoo Lee 메모 210101
새로운 oms 고차원 표면적 시공간을 가설적으로 제시 하겠다.
Oms의 스몰러(smallar)간에는 자유이동 2의제곱 격자가 존재한다. 한점에서 다수로 이동 가능하기도 한다. 이는 입자들이 무질서 중에서 타 입자들과의 충돌 전혀없이 자율적 경로 이동을 가능하게 한다.
1.
임의 a 점 b점에게 신호를 보내면 이동 가능한 공간을 알아내 서로 다른 직선으로 이동한다. 그 신호가 거의 순간으로 이뤄지고 동시에 이동하여 목적지에 닿는데 그 거리는 크기는 무시된다. 아무리 멀거나 짧아도 동일한 순간적 시간에 도착한다. 거리가 항성간 처럼 멀면 양자 얽힘이 작용한다. 그렇게 이동해야만 a점의 다중 이동경로가 서로 충돌없이 질서을 유지한다.
무작위로 충돌하는 역학적 통계가 필요없는 자유공간 이동 시공간이다.
아마 지금까지 알려져 있지 않는 우주의 시공간이라해도 될듯 하다. 굿굳이여. 새로운 시공간은 질서로운 입자.별의 이동이 벌어지는 곳이다. 아마 암흑물질이나 암흑 에너지의 운동이 이런 종류일듯 하니, 2021년 북한산 둘레길에서의 지금 시간 오전 11시 2분에 이글을 쓰는 대단한 발견이랄 수 있다.
2.
만약에 점 a가 발광체이고 도착한 지점이 안보이는 좌표점이라면 이는 점 a가 현란하게 움직이는 브라운 운동이거나 jungoo라이나 운동처럼 궤적만 보이는 현상이 나타난다.
Junggoo 라이나운동 : 움직이는 선의 (점의 수효=면의 수효)에서 접선이 발생하는데 이때 생겨나는 면이 접점의 수효와 동일하다.
참고로, 정구라이나 운동은 점과 면의 갯수가 동일한 무작위 궤적운동을 말한다. junggoo가 직접 정의한 단어이다. 이 운동에너지는 oms smallar action유래설을 내세울 수 있다. 브라운 운동은 분자의 막가파 운동이다. 허허. 우주가 바로 이런 막가파로 백빙이니 초신성 폭발이나 하면서 거의 랜덤 카오스로 물질계 중력장을 만든 시공간이 되었고 그나마 지구는 oms 질서장이 존재하여 junggoo 시공간에 의한 생명체 안전 지대를 이룬 것이다.
ㅡ Predicting when and how particles, robots or animals will be collected remains a challenge in science and engineering. In the 19th century, scientists and engineers developed a field of statistical mechanics that predicts how a simple group of particles transitions between order and disorder, such as when a set of randomly colliding atoms freezes to form a uniform crystal lattice.
What is harder to predict is the collective behavior you can get when particles become more complex so that they can move on their own. This type of system (observed in flocks of birds, colonies of bacteria and swarms of robots) is used under the name "active substance".
==Note 210102 My oms storytelling
Yesterday I wrote the following while walking the Bukhansan Dulle-gil in Seoul. Then, I followed the climbers to the top of Hyangnobong Peak and took a picture. On the New Year's Day in January 2021, standing on the top of the mountain... marked the beginning of the year.
What is surprising to me is that I have found a clue of quantum entanglement that particles of matter can move through space almost without collision through smallar, which moves freely inside of the new space-time concept. As you can see, the data aren't that unusual science news, but it's hard to believe that they found a new space and time in the universe inspired by the mountain trails. Of course, this is just a personal argument, but from now on, I will be working hard from January 1, 2021 to gradually search for evidence of my hypothesis. It is also unthinkable that a walk that started to lighten the mood cycle would climb to the top of Hyangnobong on a steep mountain trail. haha
Junggoo Lee Memo 210101
A new oms high-dimensional surface area, space-time, is hypothesized.
There is a free-moving power-of-two grid between Oms's smallar. It is also possible to move from one point to many. This enables particles to move autonomously without colliding with other particles among the disorders.
One.
If a signal is sent to a point b, it finds out the space that can be moved and moves in different straight lines. The signal is made almost instantaneously and moves at the same time to reach the destination, the distance being ignored. No matter how far or short, they arrive at the same instantaneous time. When the distance is as far as interstellar, quantum entanglement works. Only then can the multiple paths of point a maintain order without colliding with each other.
It is a free space moving space-time that does not require mechanical statistics colliding at random.
Probably, it may be called the space-time of the universe that is not known until now. Good luck. The new space-time is an orderly particle, where the movement of stars takes place. Probably this kind of movement of dark matter or dark energy may be a great discovery writing this article at 11:02 am on the Bukhansan Dulle-gil in 2021.
2.
If point a is an illuminant and the point of arrival is an invisible coordinate point, this is a phenomenon in which point a is moving brilliantly or only a trajectory is seen like a jungoo liner motion.
Junggoo Liner Movement: A tangent line occurs in the (number of points = number of faces) of a moving line, and the resulting face is the same as the number of contacts.
For reference, the regular trajectory motion refers to a random trajectory motion with the same number of points and faces. It is a word defined by junggoo. This kinetic energy can be derived from oms smallar action. The Brownian motion is the steep motion of a molecule. haha. The universe became the space-time that created the gravitational field of the physical world with almost random chaos while the supernova explosion occurred because the universe was such a makga wave.
.New Physics Breakthrough in Field of Topological Matter
위상 물질 분야의 새로운 물리학 혁신
주제 :메타 물질암스테르담 대학교 으로 암스테르담 대학 2021년 1월 1일 새로운 메타 머티리얼 연구자들이 디자인 한 새로운 메타 물질. 크레딧 : Coulais et al.
ㅡ때로는 재료의 내부가 외부에서 일어나는 일을 결정할 수 있습니다. 암스테르담 대학의 물리학 자 팀은 특히 에너지를 보존하지 않는 시스템에서 이러한 일반적인 진리를 사용하는 새로운 방법을 고안했습니다. 결과는 국립 과학원 회보에 게재되었습니다 .
물리학 및 수학에서 토폴로지 는 형태와 형태를 전반적으로 연구하는 것입니다. 토폴로지는 미세한 세부 사항에 대해 걱정하지 않지만 가장 글로벌 속성에서 시스템에 대해 무엇을 배울 수 있는지 묻습니다. 예를 들어, 토폴로지에서 도넛과 결혼 반지는 본질적으로 동일합니다. 둘 다 단일 구멍이있는 솔리드 모양입니다. 그러나 두 개 또는 세 개의 구멍이있는 프레첼은 위상이 다른 모양으로 간주됩니다. 벌크 및 경계 토폴로지는 양자 전자에서 음향 및 역학에 이르기까지 많은 분야에서 기술 혁신을 약속합니다. 토폴로지는 또한 많은 재료에서 역할을합니다.
ㅡ토폴로지 물질의 기본 속성은 소위 벌크 경계 대응입니다 . 물질의 내부에서 관찰되는 단순한 토폴로지 양은 물질의 가장자리에 국한된 파동의 출현을 예측할 수 있습니다. 잘 알려진 물리학 법칙에 따르면 에너지는 보존됩니다. 에너지는 한 형태에서 다른 형태로 변형 될 수 있지만 (예를 들어 중력 에너지를 운동 에너지로 바꾸는 등 언덕 아래로 공을 굴려) 손실되지 않거나 나타납니다. 아무데도. 그러나이 법칙은 주변과 완벽하게 격리 된 이상화 된 시스템에서만 적용됩니다.
실생활의 물리적 시스템에서 에너지 는 단순히 시스템을 떠나 ( 소멸 ) 하기 때문에 손실 됩니다. 반대로, 재료 과학에서는 이제 주변에서 실제로 에너지를 얻는 '활성 물질'을 구성 합니다. 최근에는 토폴로지 개념을 에너지가 손실되거나 주입 될 수있는 실제 시스템으로 일반화 할 목적으로 활동이 폭발적으로 증가했습니다. 그러나 강렬한 노력에도 불구하고 에너지를 보존하지 않는 시스템에서 위상 에지 파의 거동은 실험적으로 관찰되지 않았습니다.
이번 주 National Academy of Sciences 저널에 실린 새로운 논문에서 암스테르담 대학의 물리학 자 팀은 이제이 활기찬 분야에서 두 가지 돌파구를 달성했습니다.
이론에서 물질로 우선, 팀은 벌크 경계 통신의 새로운 형태를 발견했습니다. 물질의 내부와 가장자리에서 일어나는 일 사이의 새로운 관계, 특히 이러한 에너지 비 보존 시스템에 유효합니다. 재료 내부의 토폴로지 가 특정 변경 되면 가장자리에 물결 모양 효과의 위치가 변경 되는 것으로 나타났습니다 . 이론적 모델과 실제 메타 물질 이론적 모델 (위쪽)에서 실제 메타 물질 (아래쪽)까지. 크레딧 : Coulais et al.
둘째, 팀은 톱니 바퀴, 막대, 레버 및 작은 로봇으로 이론적으로 예측 된 특성을 가진 특정 메타 물질을 구성함으로써이 이론적 발견을 매우 구체적으로 만들었습니다. 사실, 파동 전파에 대한 토폴로지의 영향을 보는 데 가장 유리한 매체는 동일한 단위의 배열로 인위적으로 만들어진 복합 시스템 인 메타 물질입니다. 위의 그림은 1 차원적인 예를 보여줍니다. 모든 구성 요소는 왼쪽 및 오른쪽 이웃과 만 '대화'합니다. 이상적인 시나리오에서 이러한 메타 물질의 각 동일한 단위는 대칭 방식으로 이웃과 대화하여 에너지를 보존합니다. 그러나 연구자들이 만든 재료에서 유닛은 서로 다른 방식으로 왼쪽과 오른쪽 이웃과 대화합니다. 이것은 시스템이 환경으로부터 또는 환경으로 에너지를 얻거나 잃게 만듭니다. 물리학 자들은 이제이 경우에도 파동이 시스템과 토폴로지를 통과하도록 허용 한 다음 내부의 파동이 경계의 파동에 어떻게 영향을 미치는지 설명 할 수 있음을 보여주었습니다. 특히, 설정의 토폴로지는 이러한 에지 웨이브가 발생하는 재료의 측면을 결정합니다. 이 작업은 평형 상태가 아닌 시스템에 대한 양자 역학에서부터 주문에 따라 파동을 조정하여 파동 특성을 엔지니어링하는 데 유용한 상황을위한 새롭고 흥미로운 메타 물질의 구성에 이르기까지 물리학의 많은 분야에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 잠재적 인 응용 분야는 감지 또는 에너지 수확, 또는 예를 들어 충격 및 진동을 매우 효과적으로 감쇠 또는 완화하는 새로운 재료를 만드는 데 있습니다.
참조 : Ananya Ghatak, Martin Brandenbourger, Jasper van Wezel 및 Corentin Coulais의 "비 헤르 미트 토폴로지 및 활성 기계 메타 물질에서의 벌크 에지 대응 관찰", 2020 년 11 월 9 일, Proceedings of the National Academy of Sciences . DOI : 10.1073 / pnas.2010580117
https://scitechdaily.com/new-physics-breakthrough-in-field-of-topological-matter/
ㅡ때로는 재료의 내부가 외부에서 일어나는 일을 결정할 수 있습니다. 암스테르담 대학의 물리학 자 팀은 특히 에너지를 보존하지 않는 시스템에서 이러한 일반적인 진리를 사용하는 새로운 방법을 고안했습니다. 결과는 국립 과학원 회보에 게재되었습니다 .
ㅡ토폴로지 물질의 기본 속성은 소위 벌크 경계 대응입니다 . 물질의 내부에서 관찰되는 단순한 토폴로지 양은 물질의 가장자리에 국한된 파동의 출현을 예측할 수 있습니다. 잘 알려진 물리학 법칙에 따르면 에너지는 보존됩니다. 에너지는 한 형태에서 다른 형태로 변형 될 수 있지만 (예를 들어 중력 에너지를 운동 에너지로 바꾸는 등 언덕 아래로 공을 굴려) 손실되지 않거나 나타납니다. 아무데도. 그러나이 법칙은 주변과 완벽하게 격리 된 이상화 된 시스템에서만 적용됩니다.
실생활의 물리적 시스템에서 에너지 는 단순히 시스템을 떠나 ( 소멸 ) 하기 때문에 손실 됩니다. 반대로, 재료 과학에서는 이제 주변에서 실제로 에너지를 얻는 '활성 물질'을 구성 합니다. 최근에는 토폴로지 개념을 에너지가 손실되거나 주입 될 수있는 실제 시스템으로 일반화 할 목적으로 활동이 폭발적으로 증가했습니다. 그러나 강렬한 노력에도 불구하고 에너지를 보존하지 않는 시스템에서 위상 에지 파의 거동은 실험적으로 관찰되지 않았습니다.
==메모 2101021 나의 oms 스토리텔링
우주는 고차원의 oms 표면에 존재하는 토폴로지일 가능성이 있다. 임의 재료가 외부적인 oms의 요인에 의해 내부적인 상태가 변하는 것이란 추측이다. 그러나 토폴로지oms가 빈틈이 생기거나 변형으로 인하여 oms조건을 벗어날 때, 실생활의 물리적 시스템에서는 나타나지 않을 확률이 높다. 고로 완벽한 시스템이라 토폴로지 oms을 실현해야 가능하다는 명제가 나타난다. 이는 어제에 놀라운 smallar /junggoo라이나 운동에 이은 대발견일 가능성이 높다. 굿굳이여. 2021년 벽두부터 뭔가 확실하게 oms이론을 정착 시킬 느낌이 번쩍 온다. 허허.
ㅡSometimes the inside of the material can determine what happens outside. A team of physicists at the University of Amsterdam has devised a new way to use these general truths, especially in systems that do not conserve energy. The results were published in the newsletter of the National Academy of Sciences.
ㅡThe basic property of a topology material is the so-called bulk boundary correspondence. A simple amount of topology observed inside a material can predict the appearance of waves confined to the edges of the material. Energy is conserved according to the well-known laws of physics. Energy can be transformed from one form to another (for example, by rolling the ball down a hill, converting gravitational energy into kinetic energy, etc.) but not lost or appear. Nowhere. However, this law only applies to idealized systems that are completely isolated from their surroundings.
In real life physical systems, energy is lost simply because it leaves (dissipates) the system. Conversely, materials science now constructs'active substances' that actually get their energy around them. In recent years, there has been an explosion of activity with the aim of generalizing the concept of topology to real systems where energy can be lost or injected. However, despite intense efforts, the behavior of phase edge waves in a system that does not conserve energy has not been observed experimentally.
==Note 2101021 My oms storytelling
The universe is likely to be a topology that exists on the high-dimensional oms surface. It is speculated that an arbitrary material changes its internal state due to external oms. However, when the topology oms is out of the oms condition due to a gap or deformation, there is a high probability that it will not appear in real life physical systems. Therefore, since it is a perfect system, the proposition that it is possible to realize the topology oms appears. This is likely to be a great discovery following the surprising smallar /junggoo liner movement yesterday. Good luck. From the beginning of 2021, there is a feeling that something will surely settle the oms theory. haha.
.Light-responsive E. coli functional biofilms as scaffolds for hydroxyapatite mineralization
수산화 인회석 광물 화를 위한 스캐 폴드로서의 광 반응성 대장균 기능성 생물막
작성자 : Thamarasee Jeewandara, Phys.org HA 광물 화를위한 스캐 폴드로 빛에 반응하는 E. coli 기능성 생물막을 엔지니어링합니다. HA 광물 화를위한 스캐 폴드로 빛에 반응하는 E. coli 기능성 생물막을 엔지니어링합니다. (a) 고체 표면에 생물막의 강력한 부착에 기여하는 주요 생물막 단백질 성분 인 세포 외 CsgA 아밀로이드 나노 섬유를 포함하는 야생형 대장균 생물막의 개략도. (b) 캘리포니아 홍합 M. californianus의 접착 플라크에서 얻은 Mfps의 개략도. Mfp3S-pep (아래)는 M. californianus의 접착 플라크에서 발견되는 원래 Mfp3S 단백질을 모방 한 생체 영감을받은 접착 펩타이드입니다. Mfp3S-pep은 HA의 핵 형성, 성장 및 부착을 촉진하는 기능적 역할로 알려진 아스파르트 산 (파란색), 라이신 (녹색) 및 티로신 (빨간색) 잔기가 풍부합니다. (c) 광 반응성 대장균 생물막의 유전 적 구성 요소를 보여주는 개략도. 기능성 생물막의 디자인은 CsgA 단백질과 Mfp3S-pep을 인코딩하는 서열을 융합하여 가능하게했으며, 둘 다 빛에 민감한 pDawn 전사 제어 요소의 하류에 위치했습니다. pDawn 회로에서 히스티딘 키나제 YF1 및 그 동족 반응 조절제 FixJ의 구성 적 발현은 LacIq 프로모터에 의해 엄격하게 조절되는 반면 λ 파지 억제 자 cI의 발현은 FixK2 프로모터에 의해 제어됩니다. 청색광 조명시 YF1의 키나제 활성과 그에 따른 cI의 발현이 모두 억제되며, 이는 차례로 λ 프로모터 pR을 활성화하여 CsgA-Mfp3S-pep의 발현을 촉진합니다. (d) CsgA–Mfp3S-pep 융합 단백질로 구성된 기능성 세포 외 나노 섬유에 HA 미네랄의 국소 침착을 보여주는 개략도, 광 수신기 -CsgA– Mfp3S-pep 균주 인 조작 된 광 반응성 대장균에 의해 분비됩니다. (e) 생물막에 풍부한 아밀로이드 섬유가있는 세포 및 세포 외 기질을 보여주는 TEM 이미지. 스케일 바, 500nm. f, 1.5x SBF에서 7 일 동안 광물 화 한 후 세포 외 나노 섬유의 표면에 석출 된 형성된 복합체 및 lath-like 결정을 보여주는 TEM 이미지. 해당 SAED 패턴은 (002), (211) 및 (004) 평면에 할당 된 회절 호를 나타냅니다. 스케일 바, 500nm. g, HA 단계에 본질적으로 할당 된 Ca, O 및 P 요소를 보여주는 EDS 매핑. 스케일 바, 500nm. 신용: 1.5X SBF에서 7 일 동안 광물 화 한 후 세포 외 나노 섬유의 표면에 침전 된 형성된 합성물과 lath-like 결정을 보여주는 TEM 이미지. 해당 SAED 패턴은 (002), (211) 및 (004) 평면에 할당 된 회절 호를 나타냅니다. 스케일 바, 500nm. g, HA 단계에 본질적으로 할당 된 Ca, O 및 P 요소를 보여주는 EDS 매핑. 스케일 바, 500nm. 신용: 1.5X SBF에서 7 일 동안 광물 화 한 후 세포 외 나노 섬유의 표면에 침전 된 형성된 합성물과 lath-like 결정을 보여주는 TEM 이미지. 해당 SAED 패턴은 (002), (211) 및 (004) 평면에 할당 된 회절 호를 나타냅니다. 스케일 바, 500nm. g, HA 단계에 본질적으로 할당 된 Ca, O 및 P 요소를 보여주는 EDS 매핑. 스케일 바, 500nm. 신용:자연 화학 생물학 , doi : https : //doi.org/10.1038/s41589-020-00697-z DECEMBER 31, 2020 FEATURE
ㅡ살아있는 유기체는 구조적으로 질서 있고 환경 적으로 적응하는 복합 재료를 만들기 위해 생물 미네랄 화 메커니즘을 진화 시켰습니다 . 연구팀이 실험실에서 생체 모방 광물 화 연구를 크게 개선했지만, 구조적 특징과 기본 대응 물과 매우 유사한 살아있는 구성 요소를 가진 광물 화 된 복합재를 엔지니어링하는 것은 여전히 어렵습니다.
현재 Nature Chemical Biology 에 발표 된 새 보고서 에서 Yanyi Wang과 중국의 물리학, 첨단 재료, 합성 생물학 및 공학 연구팀은 자연 등급 재료에서 영감을받은 생활 패턴 및 그라디언트 복합 재료를 개발했습니다. 그들은 빛을 유도 할 수있는 박테리아 생물막 형성과 생체 모방 수산화 인회석을 결합했습니다.
(HA) 광물 화는 광화의 위치와 정도를 제어 할 수있는 방법을 보여줍니다. 복합재의 세포는 환경 신호를 감지하고 이에 응답하는 동안 생존 가능한 상태를 유지했습니다. 복합 재료는 광물 화 후 영률 (즉, 강성, 응력과 변형 사이의 비율) 이 15 배 증가한 것으로 나타났습니다 . 이 작업은 동적 반응성과 환경 적응성을 갖춘 살아있는 복합 재료를 개발하는 데 빛을 비 춥니 다. 실험실에서의 바이오 미네랄 화 살아있는 유기체는 생물 미네랄 화를 기반으로 다양한 계층 적 유기-무기 복합 구조 를 생성 할 수 있으며 , 여기서 주목할만한 예로는 다양한 생물학적 기능을 수행하는 키톤, 어류 비늘 및 가재 하악골 의 근치가 있습니다.
생체 광물 화의시기와 정도는 살아있는 유기체에서 정확한 구조와 기능 을 형성하기 위해 세포에 의해 정밀하게 제어되어야합니다 . 생체 모방 광물 화에 대한 최근 연구 는 유망하지만 대체로 미개척 영역으로서 살아있는 패턴과 등급 화 된 복합재를 생산하기 위해 세포 제어 접근 방식 을 탐구하는 것의 중요성을 강조했습니다 . 의 분야 합성 생물학 및 재료 과학다양한 새로운 세포 기능 을 생명 공학으로 만들기 위해 정교하고 환경 친화적 인 다양한 유전자 회로 를 공개했습니다 .
이 작품에서 Wang et al. 생체 모방 광물 화와 결합 된 빛을 유도 할 수있는 대장균 생물막 을 활용하여 생물에서 영감을받은 살아있는 복합 재료를 개발했습니다 . 이 작업은 공학적 세포를 통합하여 구조적 및 살아있는 특징을 가진 광물질을 생산하는 문을 열 것입니다.
생활 패턴 복합재를위한 광유 도성 생물막의 공간적으로 제어 가능한 광물 화. (a) 살아있는 패턴 복합재를 생산하기위한 실험 설정 및 순차적 단계의 개략도. 그림에 묘사 된 파란색 잎 패턴은 배지에 현탁 된 광 수신기 -CsgA-Mfp3S-pep 균주를 포함하는 페트리 접시에 투영되었습니다. 청색광은 광 수신기 -CsgA-Mfp3S-pep 균주에서 CsgA-Mfp3S-pep 단백질의 빛 조절 발현을 통해 기능적 생물막 형성을 유발합니다. 페트리 접시의 배양 배지를 1.5x SBF로 교체 한 다음 37 ° C에서 배양하여 복합체를 형성했습니다. 광물 화 과정 후 aTc를 첨가하여 적색 형광 단백질 (mCherry)의 발현을 유도했습니다. (b) CV로 염색 된 패턴 화 된 생물막의 디지털 카메라 이미지. 스케일 바, 1cm. (c) 패턴 화 된 생물막의 표면 형태를 보여주는 SEM 이미지. 스케일 바 : 2µm (왼쪽), 1µm (오른쪽). (d) 원래 패턴을 유지 한 후속 광화 합성물의 디지털 카메라 이미지. 스케일 바, 1cm. (e) 광화 복합재의 표면 미세 구조를 보여주는 SEM 이미지. 스케일 바 : 2µm (왼쪽), 1µm (오른쪽). (f, g) 생물막 (f) 및 복합재 (g)에서 세균 생존 능력의 공 초점 레이저 스캐닝 현미경 분석. 스케일 바, 5 µm. SYTO 9 염료 및 PI는 각각 살아있는 (녹색) 및 죽은 (적색) 세포를 염색하기위한 표지 제로 적용되었습니다. (h) ChemiDoc XRS 시스템으로 기록 된 살아있는 합성물의 유도 형광. 스케일 바, 1cm. i, 공 초점 현미경은 복합체에서 박테리아로부터 mCherry 발현을 입증했습니다. 스케일 바, 20 µm. 제이, mCherry 발현을 유도하고 칼 세인으로 라벨링 한 후 살아있는 합성물의 공 초점 이미지는 패턴 화 된 살아있는 합성물 내부의 유기 성분과 무기 미네랄의 균질 한 분포를 나타냅니다. 스케일 바, 20 µm. 신용:자연 화학 생물학 , doi : https : //doi.org/10.1038/s41589-020-00697-z
하이드 록시 아파타이트 (HA) 광물 화를위한 단백질 모듈 선택 및 빛에 민감한 생물막 개발 연구팀은 E. coli 생물막을 촉진하는 광물 화를 조작하기 위해 융합 단백질을 선택했습니다. 이전 실험을 기반으로 , 그들은 Mytilus edulis에서 유래 된 단백질 Mefp5를 선택했고 , Mytilus californianus에서 유래 한 Mfp3S 와 미네랄 화를 시작하고 접착을 촉진하기 위해 Mfp3S 펩티드 (Mfsp3S-pep) 의 또 다른 변종을 선택했습니다 . 연구팀은 대장균 생물막 의 주요 단백질 도메인을 포함하는 융합 단백질을 구축했습니다.CsgA-Mfp 융합 단백질을 형성하고 조작 된 세포에서 잠재적 인 분비를 확인했습니다. 그런 다음 CsgA–Mfp3S-pep 융합 단백질을 수산화 인회석 광물 화의 대표자로 선택하고 광물 화 및 결정 형성 과정에서 역할을 강조하기 위해 단백질의 기능을 확인하기위한 실험을 수행했습니다. 이후 Wang et al. 청색광 조명을 통해 엄격하게 조절할 수있는 light receiver -CsgA-Mfp3S-pep 라는 광유 도성 생물막 형성 균주를 구축했습니다 .
빛에 민감한 변형은 수산화 인회석 (HA)의 광물 화를 촉진하기 위해 빛으로 조명 한 후 기능성 생물막 물질을 생성 할 수 있습니다. 이를 검증하기 위해 과학자들은 빛에 민감한 변형을 페트리 접시의 청색광에 노출시키고 조직 학적 염색 및 투과 전자 현미경 (TEM) 이미징을 사용하여 생물막에서 아밀로이드 섬유의 생성을 보여주었습니다. 비교적으로 그들은 어둠 속에서 자란 샘플에서 아밀로이드 섬유를 관찰하지 않았습니다. 조작 된 세포 외 매트릭스는 또한 시간에 따른 HA 광물 화를위한 템플릿 역할을했으며, XRD ( X-ray diffraction ) 및 EDS ( Energy-dispersive X-ray spectroscopy ) 기술을 기반으로 7 일 배양 후 확인했습니다 .
생활 등급 복합 재료를 제조하는 데 사용되는 광도 조절 그라디언트 바이오 필름의 밀도 제어 가능한 광물 화. (a) 구배 바이오 매스 밀도를 갖는 생물막의 현장 광물 화를 통해 살아있는 구배 합성물의 생성을 보여주는 개략도. 그라디언트 생물막은 다양한 강도와 정확한 공간 제어를 가진 빛을 배지에 부유 된 광 수신기 -CsgA-Mfp3S-pep 균주를 포함하는 페트리 접시에 투사하여 형성되었습니다. (b) 그라데이션 바이오 매스 밀도가있는 CV 염색 바이오 필름을 보여주는 디지털 카메라 이미지. 스케일 바, 1cm. (c) HA 광물 화 후 이후에 형성된 그라디언트 생활 복합물의 디지털 카메라 이미지. 스케일 바, 1cm. (d) 생물막의 두께와 다양한 광도 하에서 형성된 광화 복합재. 결과는 평균 ± sd로 표시됩니다. 데이터는 n = 5 개의 독립적 인 실험을 나타냅니다. (e) 광도 등급 생물막에서 다른 영역 (A1-A4)의 형태를 보여주는 단면 SEM 현미경 사진. 스케일 바, 10 µm. 삽입 이미지 (A4 영역에서 가져온)는 생물막의 일반적인 표면 형태를 나타냅니다. 스케일 바, 1µm. (f) 광도 등급 생물막 스캐 폴드에 의해 주형 화 된 생활 구배 합성물에서 다른 영역 (B1–B4)의 형태를 보여주는 단면 SEM 현미경 사진. 스케일 바, 10 µm. 삽입 이미지 (B4 영역에서 가져옴)는 광물 화 된 그래디언트 합성물의 전형적인 표면 형태를 나타냅니다. 스케일 바, 1µm. 100 %, 50 %, 25 % 및 12.5 %의 불투명도 백분율은 0.0306 W cm-2, 0.0268 W cm-2, 0.0178 W cm-2 및 0.0140 W cm-2의 실제 조명 강도에 해당합니다. 각기. 신용:자연 화학 생물학 , doi : 10.1038 / s41589-020-00697-z
통제 된 생활 합성물 형성 조작 된 생물막의 빛에 민감한 특성을 바탕으로 Wang et al. 복합물의 형성을 제어하기 위해 시공간에서 조작 된 생물막 형성. 그들은 박테리아 생물막에 투영 된 빛 패턴을 충실하게 재현 한 폴리스티렌 페트리 접시의 액체 박테리아 배양에 잎 패턴을 비추어이를 달성했습니다. 광화 7 일 후 배양 접시에서 생성 된 복합체는 주사 전자 현미경을 사용하여 관찰 된 원래 패턴을 유지했습니다.. 빛 조절 접근 방식은 그리드 패턴 투영과 살아있는 박테리아의 크기와 비교할 수있는 빛의 공간 해상도를 기반으로 합성물의 형태를 제어했습니다. 그런 다음 연구팀은 공 초점 현미경 이미지를 사용하여 확인 된 바와 같이 형광 단백질을 발현하도록 살아있는 복합 재료를 엔지니어링하여 살아있는 온전한 세포의 생존 가능성을 확인했습니다 . 그 후, 그들은 열 중량 분석 을 사용 하여 광물 화 된 복합재의 무기 성분을 정량화했습니다. 여기서 무기 물질은 시뮬레이션 된 체액 (SBF) 에 담그는 시간에 비례하여 증가했습니다 . Wang et al. 또한 micro-indentation 기술을 사용하여 생물막의 Young 's modulus를 비교하여 광물 화가 E. coli 생물막을 어떻게 강화 했는지 보여줍니다 . 세포를 보호합니다.
밀도 제어 그라디언트 합성물
기판에서 마이크로 스피어를 강력하게 캡처하고 고정하기 위해 엔지니어링 된 생물막을 광물 화와 결합합니다. (a) 용액의 유리 슬라이드에서 마이크로 스피어의 캡처 및 고정을 보여주는 개략도. 배양 배지에 현탁 된 PS 마이크로 스피어를 포획하고 생물막 형성을 통해 기질에 고정시킨 다음 1.5 배 모의 체액 (SBF)에서 광물 화했습니다. (b) 8의 일정한 토출 압력에서 물 분사로 챌린지 전 (상단)과 후 (하단) 기판에 두 가지 유형의 생물막 (왼쪽 및 중앙 열)과 살아있는 복합 고정 마이크로 스피어 (오른쪽 열)를 보여주는 형광 이미지 psi. 스케일 바, 100 µm. (c) 기판에 PS 마이크로 스피어를 접착하고 고정하기위한 서로 다른 생물막 및 살아있는 복합물의 상대적 능력의 정량화. 결과는 평균 ± sd로 표시됩니다. 왼쪽에서 오른쪽으로 : P = 0.00003, P = 0.000004. * P <0.05, ** P <0.01, *** P <0.001. 양측 t- 검정을 사용하여 통계를 도출합니다. 데이터는 n = 3 개의 독립적 인 실험을 나타냅니다. 신용:자연 화학 생물학 , doi : https : //doi.org/10.1038/s41589-020-00697-z
ㅡ조직 공학 접근법은 경조직 과 연조직을 정확하게 식별 할 필요성을 강조 했습니다. 따라서 성공적인 생리적 성능을 위해 빛의 강도를 조정하여 공학적 생명체의 밀도와 기계적 특성을 제어 할 수 있습니다. Zhang et al.
대장균 배양 물을 다양한 조명 강도에 노출시켜 청색광의 강도가 감소함에 따라 생물막 두께가 어떻게 감소했는지를 보여줌으로써이를 달성했습니다. 그들은 또한 조작 된 Mfsp3S-pep 융합 단백질에 의해 광물 화가 어떻게 밀접하고 국부적으로 지시되는지 보여 주었다. 그런 다음 그들은 뼈 조직 공학 응용 분야에서 조정 가능한 광물 구배 및 재생 조직 간 인터페이스에 대한 기계적 특성으로 설계된 살아있는 복합재를 강조하기 위해 영 계수의 4 배 증가를 관찰하기 위해 마이크로 인덴 테이션으로 조명 영역의 국소 기계적 특성을 연구했습니다 . 현장 별 손상 수리를 위해 살아있는 복합재 배치 과학자들은 또한 HA- 광물 화와 함께 폴리스티렌 마이크로 스피어 를 접착하여 손상 복구를 위해 응집되는 공학적 생물막의 능력을 연구했습니다.. 개념 증명으로 그들은 폴리스티렌 페트리 접시의 표면에 조작 된 균열을 채우고 수리하기 위해 살아있는 무기질 복합재를 적용했습니다. 실험 중에 광 유도 접착 생물막은 의도적으로 생성 된 손상된 고랑을 채우기 위해 용액에 마이크로 스피어를 캡처 한 반면, 생물막의 나노 섬유는 수산화 인회석 광물 화를위한 템플릿 역할을하여 청색광 조명 아래에서 광 유도 합착을 통합했습니다. 주사 전자 현미경을 사용하여 Wang et al. 살아있는 생물막의 접착 기능을 설명하기 위해 박테리아와 주변 세포 외 기질이 마이크로 스피어와 함께 부착되는 방법을 보여주었습니다. HA- 광물 화 복합재는 강화 된 내구성 및 수리 적용을 위해 살아있는 복합재의 광물 화 기능을 강조하기 위해 손상된 고랑을 정리하는 조밀하고 콘크리트 같은 층을 형성했습니다.
현장 별 손상 수리를 위해 제어 가능한 살아있는 광물 화 적용. (a) PS Petri 접시 표면의 균열을 채우고 수리하기 위해 살아있는 광화 복합재의 적용을 보여주는 개략도. 왼쪽에서 오른쪽으로 : 페트리 접시 기판의 고랑 손상, 광 유도 접착 바이오 필름은 용액에서 마이크로 스피어를 캡처하여 손상 고랑을 채우고, 바이오 필름의 나노 섬유는 HA 광물 화를위한 템플릿 역할을하여 시멘트를 통합합니다. (b) 손상 고랑을 보여주는 SEM 이미지. 아래는 손상 고랑의 치수를 보여주는 개략도입니다. 스케일 바, 50 µm. c, 생물막과 마이크로 스피어로 채워진 손상 고랑의 형태를 보여주는 SEM 이미지. 스케일 바 : 50 µm (위), 5 µm (아래). (d) 광물 화 후 손상 고랑의 형태를 보여주는 SEM 이미지; HA는 구체 사이의 간격을 채 웁니다. 스케일 바 : 50 µm (위), 5 µm (아래). 부위 별 손상 복구 실험은 동일한 결과로 3 회 이상 반복되었습니다. 신용:자연 화학 생물학 , doi : 10.1038 / s41589-020-00697-z
시야
이러한 방식으로 Yanyi Wang과 동료들은 빛이 조절되는 생물막 플랫폼을 사용하여 생물에서 영감을받은 생활 패턴 합성물과 생활 등급 합성물을 생산했습니다. 그 결과 합성물은 기본 제품과 유사한 환경 반응성을 나타 냈습니다. 복합재 내의 세포는 생존 가능하며 광물 화 후에도 환경 자극에 반응했습니다. 이 작품은 생물 의약에 걸쳐 응용 프로그램, 재생 의학 및과 적응과 자기 복구 기능을 살고, 기능성 유기 - 무기 복합 재료 제작하는 경로 열립니다 생물학적 정화를 .
더 알아보기 연구는 뼈에 대한 물과 미네랄 함량의 나노 규모 효과를 확인합니다
추가 정보 : Wang Y. et al. 빛을 유도 할 수있는 생물막, Nature Chemical Biology , doi : doi.org/10.1038/s41589-020-00697-z의 그라데이션 광물 화를 통해 제작 된 생활 재료 Kröger N. et al. 고도로 인산화 된 실라 핀의 자기 조립과 바이오 실리카 형태 형성에서의 기능, Science , 10.1126 / science.1076221. Davis SA et al. 실리카 및 실리카 계면 활성제 메조 페이즈에서 정렬 된 매크로 구조의 박테리아 템플릿. 자연 , doi.org/10.1038/385420a0 저널 정보 : Nature Chemical Biology , Nature , Science © 2020 과학 X 네트워크
https://phys.org/news/2020-12-light-responsive-coli-functional-biofilms-scaffolds.html
.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
페이스 북 친구 여러분께 새해 인사드립니다. 다사다난 했던 2020년 한해의 코로나 19 사태를 겪으며 슬픔과 고통을 당한 분들께 용기와 위로를 드립니다. 우리 지구촌 페이스북 여러분은 인류의 미래문명을 목전에 앞둔 시련들을 맞은듯 합니다. 미국의 스페이스X 회사의 일론 머스크가 화성에 인류를 스타쉽으로 보내겠다고 주장할 때 아무도 믿기 어려웠습니다. 하지만 실현 가능한 경제적인 우주민간 사업화의 기술적 문제를 하나둘씩 해결하면 우주시대가 열리고 있습니다. 한편으로 코로나19로 의학적인 과학이 각국의 연구진을 통해 희망의 빛을 내기 시작했고 질병 퇴치가 가능하다는 확신을 가집니다. 2021년 새해을 맞으며 페이스 친구 여러분의 건강과 행복을 기원합니다. 저에게도 노력을 하여 작은 성과를 내야하는 소박한 소망의 과제가 있습니다. 그저 지치지 않고 꾸준히 노력할 뿐입니다. 더 나은 미래가 우리 모두에게 새해의 새아침의 햇살처럼 빛납니다. 세상은 늘 아름답고 추억이 깃든 장소입니다. 희망과 용기를 버리지 마십시요. 아무리 큰 시련와도 이겨낼 만큼의 고통일 뿐입니다. ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ .ELON MUSK, 발사대에서 SPACEX 로켓을 잡을 계획을 공개하여 1 시간 내에 다시 출발 할 수 있습니다. 머스크는 SpaceX의 궁극적 인 임무가 "화성에 자립형 도시를 만들기 위해 1,000 개의 우주선을 건설하는 것"이라는 자신의 생각을 되풀이하면서이 계획을 밝혔습니다. ㅡ참으로 멋진 계획입니다. 인류가 미래문명을 화성의 테라포밍에서 찾는다는 것은 콜롬버스의 아메리카 발견에 이은 거주 가능한 행성의 발견입니다. 모험과 과학적 기술이 필요합니다. 이에 지구촌의 벤처 사업가들은 이제 우주시대에 초점을 맞춰서 인류의 과학문명을 보다 실용적으로 도전 가능한 우주선을 제작해야 합니다. 현실은 비록 코로나19의 습격을 받아 당황하지만 2021년 한해이면 얼마든지 면역체계가 구축되어 더 강한 인체를 구축하리라 봅니다.
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