.New Model Explains Two Puzzling Planetary Mysteries
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.New Model Explains Two Puzzling Planetary Mysteries
새로운 모델은 두 가지 난해한 행성의 미스터리를 설명합니다
주제:천문학천체물리학외계행성막스 플랑크 연구소라이스 대학교UCLA 라이스 대학교 2023년 1월 1 일 외계 행성 유형 그림 1990년대 이후에 발견된 5,000개 이상의 알려진 외계 행성 사이의 변이를 보여줍니다. 출처: NASA/JPL-Caltech JANUARY 1, 2023
새로운 모델은 슈퍼 지구와 미니 해왕성 사이에 있는 질량을 가진 행성의 희귀성을 설명합니다. 새로 태어난 행성에 작용하는 다양한 힘을 고려한 새로운 모델은 3,800개 이상의 알려진 행성계에서 관찰된 두 가지 수수께끼 같은 관측을 설명할 수 있습니다. 첫 번째 수수께끼인 "반지름 계곡"은 반지름이 지구의 약 1.8배인 외계 행성의 특이한 희소성을 나타냅니다.
- NASA 의 케플러 우주선의 관측에 따르면 이 크기의 행성은 반지름이 지구의 약 1.4배인 슈퍼지구와 미니 해왕성(지구의 반지름이 약 2.5배)보다 2~3배 정도 적습니다. "꼬투리 속의 완두콩"으로 알려진 두 번째 수수께끼는 TRAPPIST-1 및 Kepler-223을 포함하여 수백 개의 행성계에서 비슷한 크기의 이웃 행성의 존재를 말하며, 이 행성들도 거의 음악적 조화를 이루는 궤도를 가지고 있습니다. 라이스 대학의 André Izidoro는 최근 Astrophysical 저널에 발표된 연구의 교신저자인 "나는 우리가 관측의 여러 제약을 자체적으로 설명하는 행성 형성 및 역학적 진화 모델을 사용하여 반지름 계곡을 설명하는 최초의 사람이라고 생각합니다."라고 말했습니다 .
저널 편지 . "우리는 또한 거대한 충돌을 포함하는 행성 형성 모델이 외계 행성의 꼬투리 속의 완두콩 특징과 일치한다는 것을 보여줄 수 있습니다."
슈퍼 어스 갭 일러스트레이션 NASA의 케플러 우주선이 관측한 지구 크기의 약 1.8배에 달하는 외계 행성의 희소성을 묘사한 삽화. 크레딧: A. Izidoro/Rice
University Rice의 NASA 자금 지원 CLEVER Planets 프로젝트의 Welch 박사 후 연구원인 Izidoro와 공동 저자는 슈퍼컴퓨터를 사용하여 행성 이동 모델을 사용하여 행성계 개발의 첫 5천만 년을 시뮬레이션했습니다. 모델에서 젊은 행성을 생성하는 가스와 먼지의 원시 행성 원반도 그들과 상호 작용하여 부모 별에 더 가까이 끌어당기고 공명 궤도 사슬에 고정시킵니다. 원시행성 원반이 사라지면서 두 개 이상의 행성이 서로 부딪히게 하는 궤도 불안정이 발생하면 수백만 년 안에 사슬이 끊어집니다.
안드레 이지도로 André Izidoro는 NASA가 자금을 지원하는 Rice University의 CLEVER Planets 프로젝트의 Welch 박사후 연구원입니다. 출처: Jeff Fitlow/Rice University
행성 이동 모델은 공명 궤도 체인을 유지한 행성 시스템을 연구하는 데 사용되었습니다. 예를 들어, Izidoro와 CLEVER Planets 동료들은 2021년에 이동 모델을 사용하여 TRAPPIST-1의 7개 행성 시스템이 폭격 중에 견딜 수 있었고 여전히 조화로운 궤도 구조를 유지할 수 있었던 최대 혼란량을 계산했습니다. 새로운 연구에서 Izidoro는 CLEVER Planets의 연구원인 Rajdeep Dasgupta 및 Andrea Isella, Rice의 Rajdeep Dasgupta 및 Andrea Isella, 로스앤젤레스 캘리포니아 대학의 Hilke Schlichting , 독일 하이델베르크에 있는 Max Planck Institute for Astronomy 의 Christian Zimmermann 및 Bertram Bitsch와 파트너 관계를 맺었습니다.
Izidoro는 "젊은 행성이 모항성을 향해 이동하면 인구가 과밀해지고 종종 행성에서 수소가 풍부한 대기를 제거하는 대격변 충돌이 발생합니다."라고 말했습니다. "그것은 우리의 달을 형성한 것과 같은 거대한 충돌이 아마도 행성 형성의 일반적인 결과라는 것을 의미합니다." 연구에 따르면 행성은 건조하고 바위가 많으며 지구보다 50% 더 큰 슈퍼 지구와 물이 풍부하고 지구보다 약 2.5배 더 큰 미니 해왕성이라는 두 가지 "맛"이 있다고 제안합니다.
Izidoro는 새로운 관찰 결과가 결과를 뒷받침하는 것 같다고 말했습니다. 이는 슈퍼 지구와 미니 해왕성 모두 전적으로 건조하고 바위가 많은 세계라는 전통적인 견해와 상충됩니다. 연구원들은 그들의 발견을 바탕으로 NASA의 제임스 웹 우주 망원경 으로 테스트할 수 있는 예측을 했습니다 . 예를 들어, 그들은 지구 크기의 약 두 배인 행성의 일부가 원시 수소가 풍부한 대기를 유지하고 물이 풍부할 것이라고 제안합니다.
참조: André Izidoro, Hilke E. Schlichting, Andrea Isella, Rajdeep Dasgupta, Christian Zimmermann 및 Bertram Bitsch의 "가스 구동 행성 이동 및 공진 사슬의 파괴로 인한 외계 행성 반경 계곡", 2022년 11월 2일, The Astrophysical Journal Letters . DOI: 10.3847/2041-8213/ac990d 이 연구는 NASA, Welch Foundation 및 European Research Council의 자금 지원을 받았습니다.
https://scitechdaily.com/new-model-explains-two-puzzling-planetary-mysteries/
.Self-assembling proteins can store cellular 'memories'
자가 조립 단백질은 세포의 '기억'을 저장할 수 있습니다
매사추세츠 공과 대학 크레딧: Unsplash/CC0 퍼블릭 도메인 JANUARY 2, 2023
-세포가 일상적인 기능을 수행할 때 다양한 유전자와 세포 경로를 켭니다. MIT 엔지니어들은 이제 광학 현미경을 사용하여 이미지화할 수 있는 긴 단백질 사슬에 이러한 사건의 역사를 새기도록 세포를 유도했습니다. 이러한 사슬을 생성하도록 프로그래밍된 세포는 특정 세포 이벤트를 인코딩하는 빌딩 블록을 지속적으로 추가합니다. 나중에 정렬된 단백질 사슬을 형광 분자 로 표시 하고 현미경으로 판독할 수 있으므로 연구원은 사건의 타이밍을 재구성할 수 있습니다.
-이 기술은 기억 형성, 약물 치료에 대한 반응 및 유전자 발현과 같은 프로세스의 기초가 되는 단계를 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다. "시간이 지남에 따라 추적할 수 없는 몇 시간에서 몇 주에 걸쳐 장기 또는 신체 규모에서 발생하는 많은 변화가 있습니다."라고 Y. Eva Tan 교수는 말합니다.
MIT의 과학, Howard Hughes Medical Institute 연구원, MIT의 McGovern Institute for Brain Research 및 Koch Institute for Integrative Cancer Research의 회원입니다. 이 기술이 더 오랜 기간 동안 작동하도록 확장될 수 있다면 노화 및 질병 진행 과 같은 과정을 연구하는 데에도 사용될 수 있다고 연구원들은 말합니다. Boyden은 오늘 Nature Biotechnology 에 게재된 연구의 수석 저자입니다 .
-McGovern Institute의 전 J. Douglas Tan 박사 후 연구원이자 현재 미시간 대학의 조교수인 Changyang Linghu가 이 논문의 주저자입니다. 세포의 역사 장기와 같은 생물학적 시스템에는 다양한 종류의 세포 가 포함되어 있으며 모두 고유한 기능을 가지고 있습니다. 이러한 기능을 연구하는 한 가지 방법은 세포 내부의 단백질, RNA 또는 기타 분자를 이미지화하여 세포가 수행하는 작업에 대한 힌트를 제공하는 것입니다. 그러나 이를 수행하는 대부분의 방법은 시간의 한 순간을 엿볼 수만 있거나 매우 많은 세포 집단에서 잘 작동하지 않습니다. "생물학적 시스템은 종종 수많은 다른 유형의 세포로 구성됩니다. 예를 들어, 인간의 뇌 에는 860억 개의 세포가 있습니다."라고 Linghu는 말합니다.
-"이러한 종류의 생물학적 시스템 을 이해하려면 이러한 대규모 세포 집단에서 시간이 지남에 따라 생리학적 현상을 관찰해야 합니다." 이를 달성하기 위해 연구팀은 사슬에 지속적으로 추가되는 일련의 단백질 하위 단위로 세포 이벤트를 기록하는 아이디어를 내놓았습니다. 사슬을 만들기 위해 연구원들은 살아있는 세포에서 일반적으로 발견되지 않는 긴 필라멘트로 자가 조립할 수 있는 조작된 단백질 서브유닛을 사용했습니다. 연구원들은 이러한 하위 단위 중 하나가 세포 내에서 지속적으로 생성되는 반면 다른 하위 단위는 특정 이벤트가 발생할 때만 생성되는 유전적으로 암호화된 시스템을 설계했습니다.
각 소단위는 또한 에피토프 태그라고 하는 매우 짧은 펩타이드를 포함합니다. 이 경우 연구원들은 HA 및 V5라는 태그를 선택했습니다. 이러한 각 태그는 다른 형광 항체에 결합할 수 있으므로 나중에 태그를 쉽게 시각화하고 단백질 소단위의 서열을 결정할 수 있습니다. 이 연구를 위해 연구원들은 새로운 기억을 암호화하는 데 관여하는 c-fos라는 유전자의 활성화에 따라 V5 함유 서브유닛을 생산했습니다. HA 태그가 붙은 하위 단위가 체인의 대부분을 구성하지만 V5 태그가 체인에 나타날 때마다 c-fos가 그 시간 동안 활성화되었음을 의미합니다. "우리는 모든 단일 세포의 활동을 기록하기 위해 이러한 종류의 단백질 자기 조립을 사용하기를 희망하고 있습니다."라고 Linghu는 말합니다. "시간의 스냅샷일 뿐만 아니라 나이테가 나무가 자라면서 시간이 지남에 따라 정보를 영구적으로 저장할 수 있는 것처럼 과거의 역사도 기록합니다." 녹화 이벤트 이 연구에서 연구원들은 먼저 실험실 접시에서 성장하는 뉴런에서 c-fos의 활성화를 기록하기 위해 시스템을 사용했습니다.
c-fos 유전자는 화학적으로 유도된 뉴런의 활성화에 의해 활성화되었으며, 이로 인해 V5 서브유닛이 단백질 사슬에 추가되었습니다. 이 접근법이 동물의 뇌에서 작동할 수 있는지 알아보기 위해 연구자들은 동물이 특정 약물에 노출되었을 때 밝혀지는 단백질 사슬을 생성하도록 생쥐의 뇌 세포를 프로그래밍했습니다. 나중에 연구원들은 조직을 보존하고 광학 현미경 으로 분석하여 노출을 감지할 수 있었습니다 . 연구자들은 시스템을 모듈식으로 설계하여 다른 에피토프 태그를 교체하거나 원칙적으로 많은 세포 경로를 제어하는 데 도움이 되는 단백질 키나아제라고 하는 효소의 활성화 또는 세포 분열을 포함하여 다양한 유형의 세포 이벤트를 감지할 수 있습니다. . 연구원들은 또한 달성할 수 있는 기록 기간을 연장하기를 희망합니다. 이 연구에서 그들은 조직을 이미징하기 전에 며칠 동안 이벤트를 기록했습니다. 단백질 사슬의 길이는 세포의 크기에 의해 제한 되기 때문에 기록할 수 있는 시간의 양과 시간 분해능 또는 이벤트 기록 빈도 사이에는 절충안이 있습니다 . "저장할 수 있는 총 정보량은 고정되어 있지만 원칙적으로 체인의 성장 속도를 늦추거나 높일 수 있습니다."라고 Linghu는 말합니다. "더 오랜 시간 동안 기록하고 싶다면 합성 속도를 늦추어 2주 안에 세포 크기에 도달하도록 할 수 있습니다. 그런 식으로 더 오래 기록할 수 있지만 시간 분해능은 낮습니다." 연구원들은 통합할 수 있는 다양한 하위 단위의 수를 늘려 동일한 체인에서 여러 유형의 이벤트를 기록할 수 있도록 시스템 엔지니어링 작업도 진행하고 있습니다.
추가 정보: 광학적으로 판독 가능한 자가 조립 단백질 사슬을 따라 세포 생리학적 이력 기록, Nature Biotechnology (2022). DOI: 10.1038/s41587-022-01586-7 저널 정보: Nature Biotechnology 매사추세츠 공과대학 제공 이 이야기는 MIT 연구, 혁신 및 교육에 대한 뉴스를 다루는 인기 사이트 인 MIT News( web.mit.edu/newsoffice/ )의 호의로 다시 게시되었습니다.
https://phys.org/news/2022-12-self-assembling-proteins-cellular-memories.html
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메모 2301030458 나의 사고실험 oms 스토리텔링
샘플c.oss.base는 세포의 긴 염기서열을 나타낼 수 있다. 염기수 30억베이스의 한종류만으로도 거의 무한대의 서로 다른 배열을 가지고 있다. 그런 세포가 사람 몸에 약 60조 개나 되는 세포로 이뤄져 있다. 샘플c.oss.base.feedback.doorstepping은 대규모의 세포의 특성적 생리현상을 나타낸다. 허허.
1
세포의 종류도 많아 인간의 뇌세포 860억 개의 세포가 있다. 세포의 크기로는 가장 작은 적혈구 세포로 온몸에 산소를 운반하는 지름이 약 8~10㎛다. 핵이 없기 때문이다.
가장 큰 세포는 난자로 계란의 노른자 모양으로 생겼으며 총 크기는 약 200㎛, 즉 0.2mm로 인간의 세포 중 가장 크다. 좀 가는 샤프심의 굵기가 0.3mm이니, 인간의 눈으로도 보는 게 가능한 수준인 셈이다. 그렇다고 잘 보이는 건 아니고, 잘 보이는 것이라면 크기가 1mm정도는 넘어야 한다. 간신히 보이는 정도다. 여성의 질 안에 들어온 정자는 자궁 속을 지나 난소가 있는 난관을 향해 약 17㎝의 거리를 헤엄쳐 간다. 이 거리는 얼마 되지 않는 것 같지만 자신의 몸길이는 난자의 1/4(약 0.05㎜/0.2㎜)로 자신의 몸길이의 85,000배(17,000mm/0.2mm) 이상 먼 곳을 헤엄치는 것이다. 허허. 그래서 먼곳에서는 힘을 아끼고 난자에 가까워지면 전력질주하여 대가리 밀어넣고 전기를 일르켜 경쟁자들을 소크사 시킨다.
2.
아무튼 세포는 일상적인 기능을 수행할 때 다양한 유전자와 세포 경로를 켠다. 이런 단계가 바로 샘플c.oss.base.feedbackstep 단계이다. 대규모 세포 집단에서 시간이 지남에 따라 생리학적 다양한 현상을 나타낸다. 허허.
Samplea.oms (standard)
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sample c.oss (standard)
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zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
-Turns on various genes and cellular pathways when cells perform their daily functions. MIT engineers have induced cells to engrave a history of these events into long protein chains that can now be imaged using a light microscope. Cells programmed to create these chains continually add building blocks that encode specific cellular events. Later, the aligned protein chains can be labeled with fluorescent molecules and read under a microscope, allowing researchers to reconstruct the timing of events.
-This technique can help reveal the steps underlying processes such as memory formation, response to drug treatment, and gene expression. “There are many changes that occur in an organ or body scale over hours to weeks that cannot be tracked over time,” says Professor Y. Eva Tan.
She is a Fellow in Science at MIT, Howard Hughes Medical Institute, and a Fellow at MIT's McGovern Institute for Brain Research and the Koch Institute for Integrative Cancer Research. If the technology can be extended to work over longer periods of time, it could also be used to study processes such as aging and disease progression, the researchers say. Boyden is lead author of a study published today in Nature Biotechnology.
-Changyang Linghu, a former J. Douglas Tan Postdoctoral Research Fellow at the McGovern Institute and now an Assistant Professor at the University of Michigan, is lead author on this paper. Cell History Biological systems, such as organs, contain many different types of cells, all with unique functions. One way to study these functions is to image the proteins, RNAs, or other molecules inside cells, providing hints about what cells are doing. However, most methods of doing this only glimpse a moment in time or don't work well for very large populations of cells. “Biological systems are often made up of many different types of cells. For example, the human brain has 86 billion cells,” says Linghu.
-"Understanding these kinds of biological systems requires observing physiological phenomena over time in these large populations of cells." To achieve this, the research team came up with the idea of recording cellular events as a series of protein subunits that are continuously added to the chain. To make the chains, the researchers used engineered protein subunits that can self-assemble into long filaments not normally found in living cells. Researchers have designed a genetically encoded system in which one of these subunits is created continuously within cells, while the other subunits are created only when certain events occur.
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memo 2301030458 my thought experiment oms storytelling
Sample c.oss.base may represent a long nucleotide sequence of a cell. Even one type of 3 billion bases has an almost infinite number of different sequences. Such cells are composed of about 60 trillion cells in the human body. The sample c.oss.base.feedback.doorstepping represents a characteristic physiological phenomenon of a large-scale cell. haha.
One
There are many types of cells, and there are 86 billion brain cells in humans. It is the smallest red blood cell in terms of cell size and has a diameter of about 8 to 10 μm that carries oxygen throughout the body. because it has no nucleus.
The largest cell is an egg, which looks like the yolk of an egg and has a total size of about 200㎛, or 0.2mm, which is the largest among human cells. The thickness of the thin lead is 0.3mm, so it is possible to see it with the human eye. However, it does not mean that it is visible, and if it is visible, the size should exceed 1mm. barely visible. Sperm entering the woman's vagina pass through the uterus and swim a distance of about 17 cm toward the fallopian tube, where the ovaries are located. This distance may seem insignificant, but its body length is 1/4 of an egg (approximately 0.05mm/0.2mm), meaning it swims farther than 85,000 times its own body length (17,000mm/0.2mm). haha. So, he saves his energy in the distance, and when he gets close to the egg, he sprints, pushes his head in, and generates electricity to kill his competitors.
2.
After all, cells turn on various genes and cellular pathways when performing their daily functions. This is the sample c.oss.base.feedbackstep step. It exhibits a variety of physiological phenomena over time in large cell populations. haha.
Samplea.oms (standard)
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참고자료1.
.정자의 마라톤 경기 페이스 조절하며 달린다
캘리포니아대 키리초크 박사팀 속도제어 메커니즘 발견
기자명 김형자 과학칼럼니스트 입력 2010.11.11 13:19 호
사람의 새 생명은 남자의 정자가 여자의 난자와 결합하는 아주 짧은 순간에 시작된다. 그러나 정자는 난자를 만나기 위해 아주 긴 여행을 한다. 여성의 질 안에 들어온 정자는 자궁 속을 지나 난소가 있는 난관을 향해 약 17㎝의 거리를 헤엄쳐 간다. 이 거리는 얼마 되지 않는 것 같지만 자신의 몸길이(약 0.05㎜)보다 3000배 이상 먼 곳을 헤엄치는 것이다.
난자와의 상봉 위해 힘 조절 정자는 1분에 3㎜의 운동 능력으로 난자에 접근해 간다. 편모에 의해 움직이면서 난자가 유인하는 분비물을 따라 길을 찾아간다. 1회에 사정되는 약 3억개의 수많은 정자 중 난자 근처로 갈 수 있는 정자는 100개 정도다.
정자가 헤엄쳐 가는 자궁과 난관의 내부에는 복잡한 주름과 섬모가 있어 힘든 장애물 경주를 하는 것과 다름없기 때문이다. 그렇다고 무턱대고 빨리 헤엄치기만 한다 해서 난자와의 만남에 성공하는 것은 아니다. 처음부터 있는 힘을 다해 헤엄치면 난자에 도달하기도 전에 힘이 빠져 맥을 못 추기 때문이다.
또 난관(한 쌍의 길고 좁은 관, 나팔관이라고도 함)은 좌우 두 개의 길로 갈라져 있어 아무리 빠르게 헤엄쳐 간 정자라고 해도 난자가 있는 곳이 아닌 엉뚱한 길로 가면 난자와 만나지 못한다. 난자는 난관 두 곳 중 한 곳에서만 있기 때문이다. 따라서 초반의 적당한 스피드와 어느 지점에서 스피드를 내야 하는지의 타이밍이 중요하다.
-정자는 난자에 가까워질수록 스피드를 높인다. 왜 그럴까? 난자에 가까이 갈수록 힘 펄펄 보통 정자는 여성의 몸속에 들어가면 여성이 보내는 화학적 신호에 반응해 움직임이 매우 격렬해진다. 이 흥분 상태로 인해 정자가 난자 속으로 파고들어갈 수 있다. 정자가 격렬하게 헤엄을 쳐서 난자에 도달하는 데 결정적인 역할을 하는 것은 산성도(pH)이다.
일반적으로 정자는 알칼리성이 될수록 빨리 움직인다. 예컨대 높은 산성을 띤 남성 생식기에서는 정자 역시 강한 산성을 띠면서 움직임이 둔하다. 그런데 여성 생식기 안으로 들어가면 처음엔 천천히 움직이기 시작하다가 난자 쪽으로 접근하면서 알칼리성이 강해져 움직임이 활발해진다. 난자에 거의 닿을 무렵에는 최고의 속도를 낸다. 이처럼 산성도가 정자의 활동성을 결정한다는 사실은 이미 수십 년 전부터 알려진 사실이다. 하지만 어떤 메커니즘 속에서 정자가 스스로의 산성도를 바꾸는지에 대해서는 지금까지 의문이었다.
-그런데 지난 2010 2월 5일, “미국 캘리포니아대학의 생리학자 유리 키리초크(Yuriy Kirichock) 박사팀이 남성의 정자가 스스로 산성도를 조절해 활발하게 움직이거나 움직임을 억제하는 메커니즘을 발견했다”는 내용을 영국 BBC 방송과 미국의 사이언스 데일리가 보도해 화제가 되었다.
키리초크 박사팀에 따르면, Hv1이라는 정자 내부 물질이 산성의 양성자 방출을 적절하게 제어함으로써 정자의 움직임을 때로는 활발하게 때로는 둔하게 한다. 정자 내부는 산성의 양성자가 바깥보다 1000배나 많은 것으로 알려져 있다. 이 말은 정자가 스스로 알칼리성으로 만들어 활동성을 높여야 할 때를 안다는 뜻이다.
정자가 난자에 가까이 접근했을 때 Hv1이라는 물질이 정자 표면의 미세한 구멍을 확 열고 산성 물질의 양성자를 바깥으로 내보내 정자 내부를 알칼리성으로 만들어 속도를 높이는 것이다. 반대로 힘을 아껴야 할 때는 구멍을 닫아 산성 물질을 유지한다. 이 구멍의 이름은 ‘Hv1 proton channel’이다. 그렇다면 정자는 어떻게 난자 가까이 접근했다는 것을 알고 구멍의 문을 여는 것일까. 그것은 정자의 Hv1이라는 물질이 여성의 생식기 특히 난자 부근에 많이 분비되는 아난다미드(anandamide)라는 물질에 반응함으로써 일어난다.
-아난다미드와 반응한 Hv1이 정자 표면의 구멍을 잽싸게 열어 산성의 양성자를 방출한 결과 신기할 정도로 난자 주변에서 정자가 속도를 더해 아주 빠르게 진출하는 것이다. 정자가 가진 에너지는 한정돼 있다. 그래서 난자와의 거리가 먼 곳에서는 에너지를 아끼고, 거리가 가까운 곳에서는 비축해둔 에너지를 최대한 사용해 전력 질주해 나가는 메커니즘을 정자가 선택한 것이라고 전문가들은 말한다.
Hv1 조절 가능하면 피임·불임 치료 가능 이렇게 험난한 여행을 거쳐 가장 건강하고 운이 좋은 단 한 개의 정자가 난자와 결합한다. 난자 근처로 간 정자 100개 중 한 개를 빼고는 모두 들러리를 서는 것이다. 지금까지 정자는 동그란 머리에 긴 꼬리를 흔들면서 난자를 향해 헤엄쳐 나가는, 그저 난자에 제일 먼저 도달해 수컷의 DNA를 다음 세대에 전달하는 것으로 임무를 끝내는 단순한 수컷의 생식세포일 뿐이라고 여겨왔다.
-그런데 수정 확률을 높이려고 속도 시점을 조절한다니 놀랍지 않은가. 그야말로 영리한 생식세포이다. 정자가 수정을 위해 난자로 들어가는 모습을 전자현미경으로 촬영한 사진. ⓒ조선일보DB 정자가 수정을 위해 난자로 들어가는 모습을 전자현미경으로 촬영한 사진. ⓒ조선일보DB
-정자가 난자를 만나면 머리끝에 있는 아크로신이라는 효소로 난자의 세포막을 녹이고, 꼬리는 남겨둔 채 머리만 난자 속으로 들어간다. 원래 난자와 정자의 크기를 비교하면, 난자는 0.2㎜이고 정자는 약 0.05㎜이므로 정자는 난자의 4분의 1밖에 되지 않는다. 그런데 머리 부분만 따지고 보면 난자와 정자의 크기는 마치 공룡과 사람처럼 엄청나게 차이가 나는 것이다.
-하나의 정자가 들어가면 난자의 세포막에서 전기반응이 일어나 다른 경쟁 정자들은 난자의 세포막에서 떨어지게 되고, 시간이 지나면 난자의 겉을 둘러싸고 있는 물질이 딱딱하게 굳어 다른 정자가 들어오지 못한다. 그리고 2~3시간쯤 지나 수정란이 분열을 시작하고, 수정된 지 약 7일째 되는 날 수정란은 자궁내막 안으로 들어가 아기로 자라기 위해 자리를 잡는다.
-이렇게 해서 하나의 알에서 하나의 생명체가 태어나는 것이다. 과학자들은 이번 키리초크 박사팀의 발견으로 불임 치료와 남성 피임법에 새로운 전기가 마련될 것으로 내다보고 있다. 만약 인위적으로 Hv1을 조절할 수 있다면, 불임의 원인인 운동성이 약한 정자의 활동을 활발하게 해 임신이 가능하도록 만들고 또 정자의 움직임을 억제해 임신을 막는 것이 가능하기 때문이다. 곧 정자에 Hv1의 조절 스위치가 켜져 피임약 개발은 물론 불임 치료에도 새로운 돌파구가 열리기를 기대한다.
http://weekly.chosun.com/news/articleView.html?idxno=1189
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