.Rare quadruple-helix DNA found in living human cells with glowing probes
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.Researchers report quantum-limit-approaching chemical sensing chip
연구원들은 양자 한계에 접근하는 화학 감지 칩을보고합니다
에 의해 버팔로 대학 이 칩은 식품 안전 모니터링, 위조 방지 및 미량 화학 물질을 분석하는 기타 분야에서도 사용할 수 있습니다. 신용 : Huaxiu Chen, University at Buffalo.JANUARY 11, 2021
Buffalo 대학의 연구원들은 음주 측정기가 알코올을 식별하는 즉시 미량 화학 물질 (불법 약물에서 오염에 이르기까지 모든 것)을 감지하는 휴대용 장치로 이어질 수있는 화학 감지 칩의 발전을보고하고 있습니다. 식품 안전 모니터링, 위조 방지 및 미량 화학 물질을 분석하는 기타 분야에서도 사용할 수있는 이 칩 은 Advanced Optical Materials 지 12 월 17 일자 표지에 실린 연구에 설명되어 있습니다. 연구의 주 저자 인 UB 공학 및 응용 과학 대학의 전기 공학 교수 인 Qiaoqiang Gan, Ph.D.는 " 많은 분야, 특히 약물 남용 에서 휴대 가능하고 비용 효율적인 화학 센서가 절실히 필요합니다 ."라고 말합니다.
ㅡ이 연구는 금과은 나노 입자의 가장자리에 빛을 가두는 칩을 만드는 것과 관련된 이전 연구 Gan의 연구실을 기반으로합니다. 생물학적 또는 화학적 분자가 칩 표면에 닿으면 포착 된 빛의 일부가 분자와 상호 작용하여 새로운 에너지의 빛으로 "산란"됩니다.
이 효과는 화학적 또는 생물학적 분자의 지문 역할을하는 인식 가능한 패턴에서 발생하여 어떤 화합물이 존재하는지에 대한 정보를 나타냅니다. 모든 화학 물질에는 고유 한 광 산란 신호가 있기 때문에이 기술은 결국 혈액, 호흡, 소변 및 기타 생물학적 샘플에서 약물을 감지 하는 휴대용 장치 에 통합 될 수 있습니다 . 또한 공기 또는 물 및 기타 표면에서 화학 물질을 식별하기 위해 다른 장치에 통합 될 수 있습니다. 감지 방법을 SERS (surface-enhanced Raman spectroscopy)라고합니다.
ㅡ효과적이기는하지만 이전에 Gan 그룹이 만든 칩은 디자인이 균일하지 않았습니다. 금과 은의 간격이 고르지 않기 때문에 분산 된 분자를 식별하기 어렵게 만들 수 있습니다. 특히 칩의 다른 위치에 나타나는 경우 더욱 그렇습니다. Gan과 연구팀은 UB에있는 자신의 연구실 구성원과 중국의 상하이 과학 기술 대학, 사우디 아라비아의 King Abdullah 과학 기술 대학의 연구자들이이 단점을 해결하기 위해 노력하고 있습니다.
ㅡ연구팀은 금과은 나노 입자 사이의 간격 크기를 제어하기 위해 제작 과정에서 길이가 다른 4 개의 분자 (BZT, 4-MBA, BPT 및 TPT)를 사용했습니다. 업데이트 된 제조 공정 은 SERS 칩을위한보다 일반적이고 값 비싼 방법 인 전자빔 리소그래피 와는 반대로 원자 층 증착 과 자체 조립 된 단층의 두 가지 기술을 기반으로합니다 .
ㅡ그 결과 생산 비용이 상대적으로 저렴한 전례없는 균일 성을 갖춘 SERS 칩이 탄생했습니다. 더 중요한 것은 양자 제한 감지 기능에 접근하는 것이라고 Gan은 말합니다.
"우리는이 칩이 휴대용 약물 탐지 장치 외에도 많은 용도로 사용될 것이라고 생각합니다."이 연구의 첫 번째 저자 인 Gan의 연구실 박사후 연구원 인 Nan Zhang 박사는 말합니다. 예를 들어 대기 및 수질 오염 또는 식품의 안전을 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 보안 및 국방 부문에서 유용 할 수 있으며 의료 분야에서 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다. "
더 알아보기 화학 감지 칩이 몇 분 안에 코카인을 스니핑 추가 정보 : Nan Zhang 외, 정량 화학 감지를위한 양자 상한에 접근하는 대규모 Sub-1nm 랜덤 갭, 고급 광학 재료 (2020). DOI : 10.1002 / adom.202001634 저널 정보 : Advanced Optical Materials 에 의해 제공 버팔로에 대학
https://phys.org/news/2021-01-quantum-limit-approaching-chemical-chip.html
ㅡ이 연구는 금과은 나노 입자의 가장자리에 빛을 가두는 칩을 만드는 것과 관련된 이전 연구 Gan의 연구실을 기반으로합니다. 생물학적 또는 화학적 분자가 칩 표면에 닿으면 포착 된 빛의 일부가 분자와 상호 작용하여 새로운 에너지의 빛으로 "산란"됩니다.
ㅡ연구팀은 금과은 나노 입자 사이의 간격 크기를 제어하기 위해 제작 과정에서 길이가 다른 4 개의 분자 (BZT, 4-MBA, BPT 및 TPT)를 사용했습니다.
업데이트 된 제조 공정 은 SERS 칩을 위한 보다 일반적이고 값 비싼 방법 인 전자빔 리소그래피 와는 반대로 원자 층 증착 과 자체 조립 된 단층의 두 가지 기술을 기반으로합니다 .
ㅡ그 결과 생산 비용이 상대적으로 저렴한 전례없는 균일 성을 갖춘 SERS 칩이 탄생했습니다. 더 중요한 것은 양자 제한 감지 기능에 접근하는 것이라고 Gan은 말합니다.
===메모 210112 나의 ss/ms , oms 스토리텔링
감지기 센서는 다양한 분야에 쓰이고 있다. 금과은의 분포를 빛의 산란을 유도하여 포물경에 집적시켜 감지하듯한 칩은 균일한 데이타를 얻는 것은 어쩌면 oms개념일 수 있다. 어느 방향에서든 균일한 값을 나타내기 때문이다. 이것은 거대한 감지기를 제작하여 감지능력을 극대화 하는 표준응용을 제시한 양자의 한계에 접근하는 유일한 해법일 수 있다. 감지기가 진화하는 현장은 자율자동차에서 로봇에서 우주선에 이르기 까지 무궁무진한 응용 범위가 있다.
ss 스핀은 4개의 서로 다른 크기를 가진 분자를 감지기에서 이용하듯 다른 크기를 가졌다.
보기1.
12
34
이곳에서는 각변에 두개의 수를 더하여 5을 기준으로 절대값을 찾아보면 012가 나타나는데 이들은 3개 방향성을 가진다. xyz이다. 보기1.이 ss 스핀이다. 수열의 순열은 6개의 값을 가진다. abcdef이다.
이 ss 으로 구조체를 만들면 xyz 방향성을 가진 zerosum을 유도할 수 있다. 마방진에 적용하여 나는 사용했지만 완벽한 감지기를 만드는데도 이용될 수 있다. 최근에는 다양한 응용분야들이 뇌리를 휘감아 돌린다.
예를들어,
ㅡ"연구팀은 금과은 나노 입자 사이의 간격 크기를 제어하기 위해 제작 과정에서 길이가 다른 4 개의 분자 (BZT, 4-MBA, BPT 및 TPT)를 사용했다." ㅡ했으니, 나 역시 금과은 나노 입자 사이의 간격 크기를 제어하기 위해 ss 스핀의 1234를 사용되지 말라는 법은 없을 것이다. ss스핀이 더 큰 감지기를 제작하는데 더 나은 해법이 될 수 있다는 것이 크나큰 잠재력이다. zerosum을 유도하는 구조체를 가졌기 때문이다. 그러면 구조체는 저절로 나타날까? 아니다. 고도의 해법이 존재한다.
보기1.
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보기1.은 18차 마방진을 ss스핀으로 작성된 zerosum 상태의 구조체이며 고밀도 양자한계에 접근하는 고도의 감지능력을 지니게 할 수 있다. 우주의 빛들을 감지하여 암흑물질이나 암흑에너지를 찾고자 하는가? 보기1. 가진 고도의 감지력으로 그 해답을 구할 수도 있으리라. 그러면 보기1,은 저절로 작성된 것인가? 아니다. 그 작성법은 아직 공개하지 않았다. 물론 점차적으로 공개할 예정이고 그렇게 복잡하지도 않다. 물론 이 구조체 작성법은 30년전 부터 단순화를 거듭 업그레이드 시킨 것으로 나의 유일한 해법이다.
ㅡ This work is based on Gan's lab, a previous work involved in creating a chip that traps light at the edges of gold and silver nanoparticles. When a biological or chemical molecule hits the surface of the chip, some of the captured light interacts with the molecule and "scatters" it into light of new energy.
ㅡThe research team used 4 molecules of different lengths (BZT, 4-MBA, BPT and TPT) in the fabrication process to control the size of the gap between the gold and silver nanoparticles.
The updated fabrication process is based on two techniques: atomic layer deposition and self-assembled monolayer as opposed to electron beam lithography, a more common and expensive method for SERS chips.
ㅡ The result is a SERS chip with unprecedented uniformity, which is relatively low in production costs. What's more important, says Gan, is to approach quantum limit detection.
===Note 210112 My ss/ms, oms storytelling
Sensor Sensors are used in various fields. It may be the oms concept that the distribution of gold and silver induces the scattering of light and integrates it into a parabolic mirror to obtain uniform data for a chip. This is because it shows a uniform value in any direction. This may be the only solution approaching the limitations of both, which has proposed a standard application that maximizes detection capability by building a massive detector. The field where the sensor is evolving has an endless range of applications from autonomous vehicles to robots to spacecraft.
The ss spin has a different size, just like a detector uses four different sized molecules.
Example 1.
12
34
Here, if you add two numbers to each side and look for the absolute value based on 5, 012 appears, which has three directions. xyz. Example 1. This is the ss spin. The permutation of a sequence has 6 values. abcdef.
Creating a structure with this ss can derive a zerosum with xyz orientation. I used it for magic dust, but it can also be used to make a perfect detector. In recent years, various applications are turning around the mind.
For example,
ㅡ"The research team used four molecules of different lengths (BZT, 4-MBA, BPT and TPT) in the fabrication process to control the size of the gap between the gold and silver nanoparticles." Now that I do, there's no way I shouldn't use 1234 of the ss spin to control the size of the gap between gold and silver nanoparticles. The great potential is that the ss spin could be a better solution to building larger detectors. This is because it has a structure that induces zerosum. Then does the structure appear by itself? no. There is a high level of solution.
Example 1.
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Example 1. is a structure in the state of zerosum written with an ss spin on the 18th magic square, and it can have a high level of detection capability approaching the high density quantum limit. Do you want to detect dark matter or dark energy by sensing the lights of the universe? Example 1. You may be able to find the answer with a high level of detection. Then, was Example 1 written by itself? no. The recipe has not yet been disclosed. Of course, it will be released gradually, and it is not that complicated. Of course, this structure creation method is my only solution as I upgraded the simplification over and over 30 years ago.
.Rare quadruple-helix DNA found in living human cells with glowing probes
빛나는 프로브가있는 살아있는 인간 세포에서 발견 된 희귀 4 중 나선 DNA
작성자 : Hayley Dunning, Imperial College London 4 중 나선 DNA. 크레딧 : Imperial College London JANUARY 8, 2021
ㅡ새로운 프로브를 통해 과학자들은 살아있는 인간 세포 내부의 분자와 상호 작용하는 4 가닥 DNA를 볼 수 있으며, 세포 과정에서 그 역할을 밝혀 낼 수 있습니다. DNA는 일반적으로 서로 감기는 두 가닥의 고전적인 이중 나선 모양을 형성합니다.
ㅡDNA는 시험관에서 좀 더 이국적인 모양을 형성 할 수 있지만 실제 살아있는 세포에서는 거의 볼 수 없습니다. 그러나 G-quadruplex로 알려진 4 가닥 DNA는 최근 인간 세포 에서 자연적으로 형성되는 것으로 나타났습니다.
오늘 Nature Communications에 발표 된 새로운 연구에서 Imperial College London 과학자들이 이끄는 팀은 G-quadruplex가 살아있는 세포 내부의 다른 분자 와 어떻게 상호 작용 하는지를 볼 수있는 새로운 프로브를 만들었습니다 .
G-quadruplexes는 암세포에서 더 높은 농도로 발견되기 때문에 질병의 역할을 하는 것으로 생각됩니다. 이 탐사선은 G-quadruplex가 특정 단백질에 의해 어떻게 '해제'되는지를 밝히고, G-quadruplex에 결합하는 분자를 식별하는 데 도움을 주어 활성을 방해 할 수있는 잠재적 인 신약 표적을 유도 할 수 있습니다. 건초 더미에서 바늘 임페리얼 화학과의 수석 저자 중 한 명인 Ben Lewis는 다음과 같이 말했습니다. "다른 DNA 모양은 유전 정보 읽기, 복사 또는 표현과 같은 모든 과정에 엄청난 영향을 미칠 것입니다.
"G-quadruplex가 생명에 필수적인 다양한 과정과 다양한 질병에서 중요한 역할을한다는 증거가 늘어나고 있지만, 누락 된 연결 고리는이 구조를 살아있는 세포에서 직접 이미징하는 것입니다."
G-quadruplexes는 세포 내부에서 드물기 때문에 이러한 분자를 감지하는 표준 기술은 특정 분자를 감지하기가 어렵습니다. Ben Lewis는이 문제를 "건초 더미에서 바늘을 찾는 것과 같지만 바늘도 건초로 만들어졌습니다."라고 설명합니다.
이 문제를 해결하기 위해 Imperial 화학과의 Vilar 및 Kuimova 그룹의 연구자들은 Medical Research Council의 London Institute of Medical Sciences의 Vannier 그룹과 협력했습니다.
새로운 프로브로 염색 된 살아있는 세포에서 핵 DNA의 형광 수명 이미징 현미경지도. 색상은 9 (빨간색) ~ 13 (파란색) 나노초 사이의 형광 수명을 나타냅니다. 크레딧 : Imperial College London
그들은 DAOTA-M2라는 화학 탐침을 사용했는데,이 탐침은 G-quadruplexes가있을 때 형광을 발합니다 (불이 켜짐). 그러나 형광 밝기를 모니터링하는 대신이 형광이 얼마나 오래 지속되는지 모니터링했습니다. 이 신호는 프로브 또는 G-quadruplexes의 농도에 의존하지 않으므로 이러한 희귀 분자를 분명하게 시각화하는 데 사용할 수 있습니다.
Imperial 화학과의 Marina Kuimova 박사는 "이보다 정교한 접근 방식을 적용함으로써이 DNA 구조에 대한 신뢰할 수있는 프로브 개발을 방해하는 어려움을 제거 할 수 있습니다."라고 말했습니다. 살아있는 세포에서 직접보기 연구팀은 G-quadruplexes와 두 개의 helicase 단백질 (DNA 구조를 풀어주는 분자)과의 상호 작용을 연구하기 위해 프로브를 사용했습니다. 그들은 이러한 helicase 단백질이 제거되면 더 많은 G-quadruplex가 존재하며, helicases가 풀려서 G-quadruplex를 분해하는 역할을한다는 것을 보여주었습니다. MRC London Institute of Medical Sciences 및 Institute of Clinical Sciences at Imperial의 Jean-Baptiste Vannier 박사는 다음과 같이 말했습니다. "과거에는 이러한 헬리 카제의 영향에 대한 간접적 인 징후를 관찰하는 데 의존해야했지만 이제는 라이브 셀 내부에서 직접 살펴보십시오. "
그들은 또한 살아있는 세포에서 G-quadruplexes와 상호 작용하는 다른 분자의 능력을 조사했습니다. 세포에 도입 된 분자가이 DNA 구조에 결합하면 DAOTA-M2 프로브를 대체하고 수명, 즉 형광이 얼마나 오래 지속되는지를 줄입니다. 이를 통해 살아있는 세포의 핵 내부에서 상호 작용을 연구 할 수 있으며 형광이 아니고 현미경으로 볼 수없는 분자와 같은 더 많은 분자를 더 잘 이해할 수 있습니다. Imperial 화학과의 Ramon Vilar 교수는 다음과 같이 설명했습니다. "많은 연구자들이 G-quadruplex 결합 분자가 암과 같은 질병에 대한 잠재적 약물로서의 잠재력에 관심을 갖고 있습니다. 우리의 방법은 이러한 잠재적 인 새로운 가능성에 대한 이해를 발전시키는 데 도움이 될 것입니다. 약제." Imperial의 화학과의 또 다른 주 저자 인 Peter Summers는 다음과 같이 말했습니다 : "이 프로젝트는 화학, 생물학 및 물리학의 교차점에서 일할 수있는 환상적인 기회였습니다. 전문성과 긴밀한 협력 관계 없이는 불가능했을 것입니다. 세 연구 그룹 모두. " 세 그룹은 프로브 의 특성을 개선하고 새로운 생물학적 문제를 탐구하고 G-quadruplex가 우리의 살아있는 세포 내에서 수행하는 역할에 대해 더 많은 조명을 비추기 위해 계속 협력 할 계획 입니다. 이 연구는 Imperial 's Excellence Fund for Frontier Research에서 지원했습니다.
더 알아보기 디자이너 분자가 신비한 4 가닥 DNA에 주목 추가 정보 : Peter A. Summers et al. 형광 수명 이미징 현미경으로 살아있는 세포에서 G-quadruplex DNA 역학 시각화, Nature Communications (2021). DOI : 10.1038 / s41467-020-20414-7 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 임페리얼 칼리지 런던 (Imperial College London)
https://phys.org/news/2021-01-rare-quadruple-helix-dna-human-cells.html
ㅡ새로운 프로브를 통해 과학자들은 살아있는 인간 세포 내부의 분자와 상호 작용하는 4 가닥 DNA를 볼 수 있으며, 세포 과정에서 그 역할을 밝혀 낼 수 있습니다. DNA는 일반적으로 서로 감기는 두 가닥의 고전적인 이중 나선 모양을 형성합니다.
ㅡDNA는 시험관에서 좀 더 이국적인 모양을 형성 할 수 있지만 실제 살아있는 세포에서는 거의 볼 수 없습니다. 그러나 G-quadruplex로 알려진 4 가닥 DNA는 최근 인간 세포 에서 자연적으로 형성되는 것으로 나타났습니다.
===메모 210111 나의 oms 스토리텔링
보기1. ss(soma structure)/ms(magicsum)
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ms는 마방진이고 순서수가 있는데, 이를 DNA로 표현하면 염기배열을 가지고 있다. 그런데 그래프로 나타내면 2가닥이다. 예를들어, 보기2.을 보면 4차 마방진으로 01~08, 왼쪽 가닥 . 09~16, 오른쪽 가닥으로 선대칭이 돼 있는 2가닥이다. 보기1.은 18차 마방진을 구조체 해법으로 나타낸 것도 알고보면 DNA 처럼 2가닥이다.
보기2.
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15080902
14051203
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보기1.을 확장하면 무한대에 이르지만, 인간의 DNA의 염기서열 30억 마방진도 어렵지 않게 만들 수 있다. 그 마방진 역시 1에서 30억까지가 좌우 2가닥으로 보여진다.
그런데, 보기1.의 구조체 해법을 통해서 보면 G-quadruplex ss스핀 4가닥으로 구성돼 있다. 2가닥의 magicsum은 4가닥의 구조체 스핀으로 구성되기도 한다.
고로, 모든 생물체의 DNA는 보기1.로 표현 가능할 수 있다. 허허.
The new probe allows scientists to see four-stranded DNA that interacts with molecules inside living human cells, revealing its role in cellular processes. DNA usually forms the shape of a classic double helix of two strands wrapped around each other.
ㅡDNA can form a more exotic shape in test tubes, but rarely seen in real living cells. However, four-stranded DNA known as G-quadruplex has recently been shown to form naturally in human cells.
===Note 210111 My oms storytelling
Example 1. ss(soma structure)/ms(magicsum)
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ms is a magic square and there is an order number, and when expressed in DNA, it has a base sequence. By the way, it is 2 strands when it is shown as a graph. For example, look at example 2, 01~08 for the 4th magic square, left strand. 09~16, it is two strands with a line symmetry with the right strand. Example 1 shows the 18th order magic square as a structure solution, it is 2 strands like DNA.
Example 2.
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If you expand example 1, it reaches infinity, but it is not difficult to make the 3 billion nucleotide sequence of human DNA. The magic bang is also seen in two strands, from 1 to 3 billion.
By the way, looking through the structure solution of Example 1, it is composed of four G-quadruplex ss spins.
.Optical network shapes pulses of light
광 네트워크는 빛의 펄스를 형성합니다
에 의한 기술 발전을위한 UCLA 공학 연구소 빛의 펄스를 형성하는 광학 회절 네트워크의 예술적 묘사. 삽입 : THz 펄스를 엔지니어링하는 데 사용되는 3D 인쇄 광학 회절 네트워크. 출처 : UCLA JANUARY 7, 2021
기술 발전을위한 엔지니어링 연구소 UCLA 엔지니어 및 연구원 팀은 특수하게 엔지니어링 된 레이어로 구성된 물리적 네트워크를 만들어 광 펄스를 형성하는 새로운 방법을 개발했습니다. 이러한 레이어는 딥 러닝을 사용하여 설계 한 다음 3D 프린팅을 사용하여 제작하고 차례로 쌓아 광파와 빛의 회절을 사용하여 다양한 계산 작업을 수행 할 수있는 광 네트워크를 형성합니다. 이전 연구에서는 이러한 딥 러닝으로 설계된 회절 네트워크를 사용하여 모든 광학 분류 및 이미지 인식을 입증했습니다.
Nature Communications에 발표 된이 최근 연구에서 UCLA 연구진은 입력 광 펄스를 가져와 특수하게 설계된 레이어를 통과하여 광 네트워크 를 떠나는 출력 펄스를 원하는 시간 파형 으로 형성 할 수있는 회절 광 네트워크를 만들었습니다 . 이 펄스 형성 네트워크는 전자기 스펙트럼의 테라 헤르츠 부분에서 처음으로 시연되어 다양한 형태의 테라 헤르츠 펄스의 합성을 보여줍니다. 연속 된 파장에 걸쳐 광대역 입력 펄스의 위상과 진폭을 모두 정밀하게 제어함으로써 다양한 펄스 폭을 가진 다양한 펄스 형태의 생성이 입증되었습니다.
이 펄스 형성 접근 방식은 전력을 소비하지 않는 수동 회절 레이어로 구성되어 있으며, 예를 들어 양자 캐스케이드 레이저, 고체 회로 및 입자 가속기를 통해 생성 된 테라 헤르츠 펄스를 직접 엔지니어링하는 데 사용할 수 있습니다. 이 딥 러닝 기반 접근 방식 의 또 다른 주요 이점 은 다목적이며 편광 상태, 빔 품질 또는 수차에 관계없이 테라 헤르츠 펄스를 엔지니어링하는 데 쉽게 적용 할 수 있다는 것입니다. 볼게 나우 엔지니어링 혁신 의장이자 UCLA의 전기 및 컴퓨터 공학 총장 인 Aydogan Ozcan 교수는이 프레임 워크를 전자기 스펙트럼의 다른 부분에 적용하여 광 펄스를 형성 할 수 있으며 광 펄스 가 초고속 이미징, 분광학 및 광학 통신 등에서 사용되고 있습니다. UCLA의 Mona Jarrahi 교수는 회절 광학 네트워크가 특히 기존 장치와 구성 요소에 몇 가지 중요한 제한이있는 스펙트럼의 테라 헤르츠 부분에서 수많은 새로운 설계 기회를 열어줍니다.
더 알아보기 전광 회절 신경망은 광대역 빛을 처리합니다. 추가 정보 : Muhammed Veli et al. 회절 표면을 사용한 테라 헤르츠 펄스 형성, Nature Communications (2021). DOI : 10.1038 / s41467-020-20268-z 이 연구의 저자는 모두 UCLA 공과 대학의 대학원생 인 Muhammed Veli, Deniz Mengu, Yi Luo 및 Jingxi Li입니다. 박사후 연구원 Nezih Yardimci; Yair Rivenson 겸임 교수; 그리고 Aydogan Ozcan 교수와 Mona Jarrahi 교수는 모두 UCLA의 전기 및 컴퓨터 공학과의 구성원입니다. 또한 Ozcan은 생명 공학 분야에서 UCLA 교수진으로 임명되었으며 UCLA California NanoSystems Institute (CNSI)의 부소장이자 HHMI 교수입니다. 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 기술 진흥 UCLA 공학 연구소
https://phys.org/news/2021-01-optical-network-pulses.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
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