.Researchers confirm the existence of HD 169142 b, the third protoplanet confirmed to date
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.Researchers confirm the existence of HD 169142 b, the third protoplanet confirmed to date
연구원들은 지금까지 확인된 세 번째 원시 행성인 HD 169142 b의 존재를 확인했습니다
University de Liege 에 의해 형성 중인 행성 HD 169142 b(약 11시 방향)의 신호와 행성과 행성이 위치한 디스크 사이의 동적 상호 작용으로 인한 밝은 나선형 팔을 보여주는 HD 169142 시스템의 이미지. 행성보다 100,000배 더 밝은 별에서 나오는 신호는 광학 부품과 이미지 처리(이미지 중앙의 마스크)의 조합으로 감산되었습니다. 서로 다른 시간의 관측은 행성이 시간이 지남에 따라 궤도에서 전진하는 것을 보여줍니다. ESO의 VLT/SPHERE 기기로 얻은 이미지. 크레딧: V.Chrisitaens / ULiège APRIL 12, 2023
리에주 대학교(벨기에)와 모나시 대학교(호주)의 국제 연구팀이 새로운 원형 행성을 확인하는 유럽 남방 천문대(ESO)의 SPHERE 장비 데이터 분석 결과를 방금 발표했습니다. 이 결과는 Liège 대학의 PSILab에서 개발한 고급 이미지 처리 도구 덕분에 가능했습니다. 이 연구는 Royal Astronomical Society의 월간 고지: Letters 에 게재되었습니다 . 행성은 새로 태어난 별을 둘러싼 원반의 물질 덩어리에서 형성됩니다. 행성이 아직 형성 중일 때, 즉 여전히 물질을 모으고 있을 때 이를 원시 행성이라고 합니다.
지금까지 PDS 70 b와 c라는 두 개의 원형 행성만 명확하게 확인되었으며, 둘 다 별 PDS 70을 공전하고 있습니다. 가스와 먼지 원반에서 원형 행성이 발견 및 확인됨에 따라 이 숫자는 이제 세 개로 증가했습니다. 우리 태양계에서 374 광년 떨어진 별인 HD 169142를 둘러싸고 있습니다 . "우리는 2015년에서 2019년 사이에 여러 번 관측된 별 HD 169142에서 얻은 유럽 남방 천문대(ESO) VLT(Very Large Telescope)의 SPHERE 장비에서 관측을 사용했습니다."라고 Monash University의 연구원인 Iain Hammond는 설명합니다. 호주) 박사 학위 논문의 일부로 ULiège에서 공부했습니다.
169142 b 행성이 시간이 지남에 따라 궤도를 따라 움직이는 것을 보여주는 HD 169142 시스템의 일련의 이미지. 밝은 나선형 팔은 행성과 그것이 놓여 있는 원반 사이의 역동적인 상호 작용으로 인해 행성의 여파로 볼 수 있습니다. 행성보다 100,000배 더 밝은 별에서 나오는 신호는 광학 부품과 이미지 처리(이미지 중앙의 마스크)의 조합으로 감산되었습니다.
ESO의 VLT/SPHERE 기기로 얻은 이미지. 크레딧: ESO/VLT "우리는 행성이 형성될 때 뜨거울 것으로 예상하기 때문에 망원경은 HD 169142의 적외선 이미지를 촬영하여 형성의 열 신호를 찾았습니다. 이 데이터를 통해 우리는 행성 HD 169142 b의 존재를 확인할 수 있었습니다. 별에서 37 AU(37 천문 단위 또는 지구에서 태양까지의 거리의 37배) - 해왕성의 궤도보다 약간 더 멉니다."
2019년에 R. Gratton이 이끄는 연구원 팀은 이전에 이미지에서 볼 수 있는 소형 소스가 원시 행성을 추적할 수 있다는 가설을 세웠습니다. 새로운 연구는 연구에 사용된 데이터의 재분석과 더 나은 품질의 새로운 관찰을 포함하여 이 가설을 확인합니다. 2015년에서 2019년 사이에 VLT의 SPHERE 장비로 얻은 다양한 이미지는 별에서 37 천문 단위에서 궤도를 도는 행성에 대해 예상대로 시간이 지남에 따라 움직이는 소형 소스를 보여줍니다.
SPHERE 기기로 얻은 모든 데이터 세트는 University of Liège의 PSILab 팀이 개발한 최첨단 이미지 처리 도구로 분석되었습니다. "2019년에 얻은 우리 연구에서 고려한 마지막 데이터 세트는 행성의 움직임을 확인하는 데 매우 중요합니다."라고 Liège 대학의 PSILab 연구원인 Valentin Christiaens는 설명합니다. "이 데이터 세트는 지금까지 게시되지 않았습니다."
-새로운 이미지는 또한 모델에서 예측한 대로 행성이 원반에 고리 모양의 틈을 새겼음에 틀림없다는 것을 확인시켜 줍니다. 이 간격은 디스크의 편광 관찰에서 명확하게 볼 수 있습니다. "적외선에서 우리는 또한 행성에 의해 발생하고 그 여파에서 볼 수 있는 원반의 나선 팔을 볼 수 있습니다. 이는 나선을 포함하는 다른 원형 행성 원반에도 아직 발견되지 않은 행성이 있을 수 있음을 시사합니다."라고 Hammond는 말합니다.
-편광 이미지와 연구팀이 측정한 적외선 스펙트럼은 행성이 원형 행성 디스크에서 축적된 상당한 양의 먼지에 묻혀 있음을 추가로 나타냅니다. 이 먼지는 행성 자체 주위에 형성되는 작은 디스크인 원형 행성 디스크의 형태일 수 있으며, 이는 차례로 달을 형성할 수 있습니다. 이 중요한 발견은 직접적인 이미징을 통한 행성의 탐지가 형성 초기 단계에서도 가능하다는 것을 보여줍니다.
Valentin Christiaens는 "지난 10년 동안 형성 중인 행성의 탐지 중 많은 거짓 양성이 있었습니다 ."라고 말합니다. "PDS 70계의 원형 행성과는 별개로, 다른 후보들의 지위는 과학계에서 여전히 열띤 논쟁을 벌이고 있습니다. 원형 행성 HD 169142b는 PDS 70계의 원형 행성과는 다른 특성을 가지고 있는 것으로 보이며, 이는 매우 흥미롭습니다. 여전히 많은 먼지에 완전히 묻혀 있거나 둘러싸여 있기 때문에 형성 및 진화의 더 어린 단계에서 포착한 것 같습니다."
현재까지 확인된 형성 행성의 수가 매우 적다는 점을 감안할 때, 이 출처의 발견과 그에 대한 후속 조치는 행성, 특히 목성과 같은 거대 행성이 어떻게 형성되는지 더 잘 이해할 수 있게 해 줄 것입니다. JWST(James Webb Space Telescope)를 사용한 향후 관측을 통해 원시 행성 의 추가 특성 과 독립적인 확인을 얻을 수 있습니다.
적외선에 대한 JWST의 높은 감도는 실제로 연구원들이 행성 주변의 뜨거운 먼지에서 열 방출을 감지할 수 있도록 합니다. 더 많은 정보: Iain Hammond et al, Confirmation and Keplerian motion of the gap-carving protoplanet HD 169142 b, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters (2023). DOI: 10.1093/mnrasl/slad027 저널 정보: Royal Astronomical Society Letters의 월간 통지 University de Liege 제공
https://phys.org/news/2023-04-hd-protoplanet-date.html
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메모 2304130442 나의 사고실험 oms 스토리텔링
하나의 별 주위에 수많은 먼지로 뒤덮힌 강착원반에서 원시행성이 생성되는 것을 본 모양이다. 이는 마치 oms.mser 하나에 둥근점들로 가득한 모습을 상상할 수 있다.
oms.mser의 벡터 방향값은 xyz 3개 뿐이다. 그러나 mser 안에 점들은 하나의 둥근 점안에서 무한대의 vector의 방향값이 존재한다. 기하학적으로 네모 별안에 작은 둥근 무수한 강착원반의 먼지와 가스의 점들이다. 둥근 작은 점들이 작은 네모 하나를 만들어낼 수 있을까? 점은 선을 만든 후에 선이 모여서 네모도 만들 것이다.
oms이론에 근거하면 그선은 vixx.bar이다. vixxer는 원에 가까운 무한의 다변 vixx.bar 다각형을 만든다. 그리고나서 일벌들이 여왕벌을 만들어내듯 하나의 vix.a(n!)이 형성되면서 원형에 가까운 점들이 oms.vix.a 하나의 선위에 n!성채를 쌓고 무너뜨려 oms면을 가득채운 작은 사각형 면을 만들냈다. 비로소 별의 xyz벡터와 동기화된 mser.xyz.vector 행성이 나타난 것이다. 허허.
.Mathematicians Find Hidden Structure in a Common Type of Space
수학자들은 일반적인 유형의 공간에서 숨겨진 구조를 찾습니다
50년 동안 검색한 수학자들은 자신의 기준에 맞는 "하위 공간 설계"의 예를 하나만 찾았습니다. 새로운 증거는 거기에 무한히 더 많은 것이 있음을 보여줍니다. 나중에 읽기 크리스티나 아미티지/Quanta Magazine 에 의해
조다나 체펠레비츠 선임작가 2023년 4월 12일
2017년 가을, 당시 매사추세츠 공과대학의 학부생이었던 Mehtaab Sawhney는 한 학기 동안 단일 논문을 공부하기 시작한 대학원 독서 그룹에 합류했습니다. 그러나 학기 말에 Sawhney는 증명의 복잡성에 당황하여 계속 진행하기로 결정했다고 회상합니다. 그는 “정말 놀라웠다.
"완전히 밖에 있는 것 같았어요." 이 논문은 옥스퍼드 대학교의 Peter Keevash 가 작성했습니다 . 주제: 디자인이라고 하는 수학적 대상. 디자인에 대한 연구는 1850년으로 거슬러 올라갑니다. 당시 영국 북부에 있는 한 교구의 교구 목사였던 Thomas Kirkman은 수학에 손을 대고 Lady's and Gentleman's Diary라는 잡지에 간단해 보이는 문제를 제기 했습니다 .
15명의 여학생이 일주일 동안 매일 3열로 등교한다고 가정해 봅시다. 7일 동안 두 명의 소녀가 같은 줄에 한 번 이상 앉지 않도록 배치할 수 있습니까 ? 곧 수학자들은 Kirkman의 질문에 대해 보다 일반적인 버전의 질문을 던집니다.
집합에 n개의 요소 가 있는 경우 (여학생 15명) 크기 k 의 그룹 (행 3개) 으로 항상 정렬할 수 있습니까 ? (모든 소녀 쌍)이 정확히 그 그룹 중 하나에 나타납니까? 추상화는 과학과 수학에서 유망한 아이디어를 탐색합니다. 우리와 함께 여행하고 대화에 참여하십시오.
( n , k , t ) 디자인 으로 알려진 이러한 구성은 이후 오류 수정 코드 개발, 실험 설계, 소프트웨어 테스트, 스포츠 대진표 및 복권 당첨을 돕는 데 사용되었습니다. 그러나 그들은 또한 k 와 t가 커짐 에 따라 구성하기가 매우 어려워집니다 . 사실 수학자들은 t 값 이 5보다 큰 디자인을 아직 찾지 못했습니다.
그래서 2014년에 Keevash가 그러한 디자인을 구축하는 방법을 모르 더라도 항상 n 이 충분히 크고 몇 가지 간단한 조건을 충족하는 한 존재합니다 .
이제 MIT의 대학원생인 Keevash, Sawhney 및 Ashwin Sah는 부분 공간 설계라고 하는 훨씬 더 파악하기 어려운 개체 도 항상 존재한다는 것을 보여주었습니다 .
California Institute of Technology의 수학자 David Conlon은 "그들은 그 존재가 전혀 명백하지 않은 물체의 존재를 증명했습니다."라고 말했습니다 . 그렇게 하기 위해 그들은 훨씬 더 제한적인 환경에서 작동하도록 무작위성과 신중한 구성의 거의 마술적인 혼합을 포함하는 Keevash의 원래 접근 방식을 수정해야 했습니다.
그래서 현재 MIT에서 박사 과정을 밟고 있는 Sawhney는 불과 몇 년 전에 그를 당황하게 했던 논문과 대면하게 되었습니다. "기술을 완전히 이해하고 실제로 고통을 겪고 작업하고 개발하는 것이 정말 정말 즐거웠습니다."라고 그는 말했습니다.
Merrill Sherman/Quanta 매거진 '상상을 넘어선 그 너머' 수십 년 동안 수학자들은 설계 질문과 같은 집합 및 부분 집합에 대한 문제를 소위 벡터 공간 및 부분 공간에 대한 문제로 번역했습니다. 벡터 공간은 요소(벡터)가 단순한 점 집합보다 훨씬 더 엄격한 방식으로 서로 관련되어 있는 특별한 종류의 집합입니다.
포인트는 현재 위치를 알려줍니다. 벡터는 이동한 거리와 방향을 알려줍니다. 더하거나 뺄 수 있고 더 크게 또는 더 작게 만들 수 있습니다. 당신이 있는 방을 생각해 보십시오. 여기에는 무한한 수의 점과 무한한 수의 벡터가 포함되어 있습니다. 벡터는 당신이 있는 곳에서 방의 모든 점까지 뻗어 있습니다. 이러한 모든 벡터는 세 가지 기본 요소, 즉 앞을 가로로 가리키는 벡터, 오른쪽을 가리키는 벡터, 위쪽을 가리키는 벡터로 구성할 수 있습니다.
이러한 벡터를 더하거나 실수로 곱하거나 두 가지를 조합하여 사용자가 살고 있는 3차원 벡터 공간을 생성할 수 있습니다. (전체 공간을 생성하는 데 필요한 벡터의 수는 벡터 공간의 차원입니다.) 다양한 부분 공간이 각 벡터 공간 안에 있습니다. 오른쪽과 앞을 가리키는 벡터만 가져옵니다. 이것들은 바닥과 평행한 평면인 2차원 부분 공간을 정의합니다. 수학자들은 종종 벡터가 가능한 모든 방향을 가리킬 수 없고 동일한 길이 개념을 갖지 않는 유한 벡터 공간 및 부분 공간으로 작업합니다. 이 세계에서 각 벡터 공간에는 유한한 수의 벡터만 있습니다. 부분 공간 설계 문제는 n 차원 벡터 공간과 해당 부분 공간을 다룹니다.
n이 충분히 크고 간단한 조건을 만족 하는 한 이러한 벡터 공간에서 t 차원 부분 공간이 정확히 그중 하나에 포함되는 k 차원 부분 공간 모음을 찾을 수 있습니까 ? 이러한 객체를 ( n , k , t ) 부분공간 설계라고 합니다. 일반적인 디자인 문제와 개념적으로 유사하지만 훨씬 더 엄격하게 제한되는 배열을 포함합니다.
이 유한한 3D 벡터 공간은 8개의 벡터로 구성됩니다. 2D 부분 공간은 4개 벡터의 특정 부분 집합입니다.
Merrill Sherman/Quanta 매거진 "그것은 한편으로는 집합과 부분 집합, 다른 한편으로는 벡터 공간과 부분 공간 사이의 매우 깊은 유추의 한 구석이기 때문에 중요한 문제입니다."라고 스코틀랜드 St. Andrews 대학의 Peter Cameron은 말했습니다. 수학자들이 이 문제에 대해 생각하기 시작한 지 50년 동안 그들은 단 하나의 중요한 예를 발견했습니다(그들은 더 일반적인 종류의 부분 공간 설계가 존재한다는 것을 알고 있지만). 정확히 한 번 입체적으로. 그 결과 n , k 및 t 의 작은 값에 대해서도 수백만 개의 부분 공간으로 작업하게 되기 때문에 방대한 컴퓨터 기반 증명이 필요했습니다 . 그러한 시스템의 복잡성은 “우리의 상상을 초월하는 것이 아닙니다. 그것은 우리의 상상을 초월하는 것입니다.”라고 예를 발견하는 데 도움을 준 이스라엘 Technion의 Tuvi Etzion이 말했습니다. 그러나 k 와 t 에 대해 부분공간 설계가 항상 존재합니까 ? 일부 수학자들은 대체로 그러한 물체는 불가능하다고 추측했습니다. 다른 사람들은 디자인에 대한 수년에 걸친 작업에 고무되어 "증명하기 어려울 수 있지만 존재하지 않을 분명한 이유가 없다면 존재해야 합니다"라고 Keevash는 말했습니다. 디자인 영역과 비교할 때 "이 문제에 대해서는 아무 것도 없었습니다."라고 Sah는 말했습니다. "그럴 때마다 약간의 호기심을 불러일으키는 것 같아요." 오류에 대한 스펀지 Sah와 Sawhney는 2017년 MIT 학부생으로 만났고 결국 같은 독서 그룹에 참석하게 되었습니다. 몇 달 후 "그들은 함께 일하기 시작했고 결코 멈추지 않았습니다."라고 Conlon은 말했습니다. “눈도 깜빡할 수 없을 정도로 수준 높은 연구를 하고 있습니다.” 두 젊은 수학자들은 부분 공간 디자인의 명시적인 예를 하나만 적는 것이 너무 어려웠고, 그 문제를 조합론에서 중요한 기술의 경계를 탐구하는 완벽한 방법으로 보았습니다.
수학자 Mehtaab Sawhney, Ashwin Sah 및 Peter Keevash(왼쪽에서 오른쪽으로)는 "부분 공간 설계"라고 하는 특수 객체의 존재를 증명하면서 조합론에서 잘 알려진 몇 가지 방법의 한계를 테스트했습니다. 왼쪽부터: Mehtaab Sawhney 제공; 셀레스트 노체; 피터 Keevash의 의례 소개
한편 Keevash는 2014년 결과 이후로 이 질문을 마음 속에 간직해 왔습니다. Sah와 Sawhney가 작년 회의에서 그에게 접근했을 때 세 사람은 그것을 하기로 결정했습니다. 그들은 Keevash가 그의 디자인 작업에서 제시한 것과 동일한 전체 전략을 따랐지만 당면한 제약이 더 엄격했기 때문에 "실제로 모든 단계는 구현에서 매우 다르게 끝났습니다."라고 Keevash는 말했습니다. 먼저 템플릿이라고 하는 신중하게 선택된 하위 공간 집합을 따로 둡니다.
템플릿은 나중에 임의성의 바다에서 구조의 섬 역할을 합니다. 그런 다음 Rödl 니블(Rödl nibble)이라고 하는 근본적으로 무작위 프로세스의 수정된 버전을 적용하여 나머지 부분 공간의 대부분을 처리했습니다. 그것은 그들이 여전히 처리해야 하는 부분 공간의 희박한 잡동사니를 남겼습니다. 표면적으로 이러한 부분 공간은 완전히 구조화되지 않은 것처럼 보였습니다.
적절하게 덮을 수 있는 클러스터로 그것들을 배열하는 것은 불가능해 보였습니다. 그것이 템플릿이 등장한 곳입니다. 그들은 템플릿을 조각으로 나누고 하위 공간의 일부를 잡동사니의 하위 공간과 결합했습니다. 그들은 그들이 하는 모든 움직임이 더 큰 글로벌 구조로 이어지도록 하기 위해 그들이 어떻게 하고 있는지 주의 깊게 추적해야 했습니다. 그러나 궁극적으로 그들은 템플릿을 사용하여 Rödl 니블이 덮을 수 없었던 모든 구멍을 채울 수 있었습니다. 스펀지처럼 템플릿은 디자인 내의 모든 오류를 흡수했습니다. (결과적으로 이 일반적인 기술을 "흡수"라고 합니다.)
Sawhney는 "모퉁이에 카펫을 깔려고 하는 것과 거의 같습니다."라고 말했습니다. "그것은 다른 곳에서 튀어나오고, 당신이 그것을 밀고, 어떻게든 20번 밀고 나면, 카펫은 그냥 평평해집니다." 이로써 증명이 완료되었습니다. 설계 작업과 마찬가지로 이 결과는 적어도 이론적으로는 이러한 개체를 구성하는 데 사용될 수 있지만 매우 큰 n 에 대해서만 사용할 수 있다는 점에 유의해야 합니다 .
구체적이고 실용적인 예를 찾는 것은 미래의 과제로 남아 있습니다. 관련된: 해결된 디자인 딜레마, 마이너스 디자인 깜짝 컴퓨터 과학 증명으로 수학자 기절 Google 연구원, 오랫동안 수학에서 벗어나 세트에 대한 악마 같은 문제를 해결합니다. 50년 된 문제에 대한 해결책을 밝히는 하이퍼그래프 결국 이 작업은 수학자들이 숨겨진 구조를 찾기 위해 임의성의 힘을 활용할 수 있는 또 다른 반직관적인 방법을 보여주었습니다.
“모든 종류의 예상치 못한 구조가 가능합니다 . "증거는 Keevash의 기술이 설계된 것보다 더 넓은 맥락에서 작동한다는 것을 보여줍니다."라고 Cameron이 말했습니다. 이는 임의성과 흡수를 영리한 방식으로 결합하여 다른 어려운 문제를 해결할 수 있음을 의미합니다. 이러한 기술은 Sawhney가 학부 시절 Keevash의 논문에서 처음 읽었을 때 마술처럼 느껴졌습니다. 그들에 대해 훨씬 더 깊이 이해하게 된 지금도 "이 감동은 사라지지 않는다."
-The new image also confirms that the planet must have carved a ring-shaped gap in its disk, as predicted by the model. This gap can be clearly seen in polarized observations of the disk. "In the infrared, we can also see the disk's spiral arms, which are caused by the planets and visible in the aftermath. This suggests that other protoplanetary disks containing spirals may also contain as-yet undiscovered planets." says Hammond.
-The polarized images and infrared spectra measured by the research team further indicate that the planet is buried in a significant amount of dust that has accumulated from the protoplanetary disk. This dust could be in the form of protoplanetary disks, which are small disks that form around the planets themselves, which in turn can form moons. This important discovery demonstrates that detection of planets through direct imaging is possible even in the early stages of their formation.
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memo 2304130442 my thought experiment oms storytelling
It seems that a protoplanet was created from an accretion disk covered with a lot of dust around a single star. This can be imagined as a single oms.mser full of round dots.
There are only 3 vector directions in oms.mser: xyz. However, the points in mser have an infinite vector direction value within one round point. Geometrically, they are points of dust and gas on a myriad of small round accretion disks within a square star. Can round little dots make a little square? Dots will make a line, and then the lines will come together to make a square.
Based on the oms theory, the line is vixx.bar. vixxer creates an infinite multisided vixx.bar polygon that approximates a circle. Then, as worker bees create a queen bee, a vix.a(n!) is formed, and points close to a circle build and collapse n! Made it up. Finally, the mser.xyz.vector planet synchronized with the star's xyz vector appeared. haha.
samplea.oms.base (standard)
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.The “Long Read” for Cancer: A New, Broader Genomic View
암에 대한 "긴 판독": 새롭고 광범위한 게놈 보기
주제:암EMBL-EBI유전체학분자 생물학RNA종양 작성자: 유럽 분자 생물학 연구소 2023년 4월 12일 롱 리드 게놈 시퀀싱 APRIL 12, 2023
short-read genomic sequencing을 통해 게놈의 짧은 비트를 함께 연결하는 대신 EMBL 연구자들은 long-read nanopore sequencing을 사용하여 암 게놈에 연결된 DNA 돌연변이에 대한 보다 포괄적인 이해를 얻었습니다. 크레딧: Joana Gomes Campos de Carvalho/EMBL
게놈 시퀀싱을 통해 DNA 돌연변이와 암 사이의 관계에 대한 더 깊은 통찰력을 얻고자 하는 연구자들은 장기 판독 접근 방식을 활용하여 보다 포괄적인 게놈 관점을 얻었습니다. 새로운 EMBL 연구는 long-read genomic sequencing이 short-read genomic sequencing보다 일부 DNA 돌연변이를 더 잘 감지하는 것으로 보입니다 . Oxford Nanopore long-read sequencing을 사용하여 과학자들은 수모세포종으로 알려진 원발성 아동기 뇌종양을 시퀀싱하여 새로운 돌연변이 패턴을 발견했습니다.
EMBL의 생물정보학자, 게놈 생물학자, 독일 암 연구 센터(DKFZ)의 임상의 사이의 협력을 통해 데이터에서 DNA 돌연변이와 후생유전학적 패턴을 식별하고 특성화하는 방법을 고안할 수 있었습니다. 어두운 길을 탐색할 때 손전등이 가장 밝은 양초보다 더 넓은 영역을 비추는 방식과 유사하게 long-read 게놈 시퀀싱은 short-read 시퀀싱에 비해 DNA 돌연변이에 대한 더 명확하고 광범위한 게놈 그림을 제공합니다.
최근 Cell Genomics 에 발표된 EMBL의 새로운 연구는 long-read genomic sequencing이 암 유전체학에서 일반적으로 사용되는 보다 일반적인 short-read sequencing 방법을 사용하여 이전에는 감지할 수 없었던 염색체 구조 재배열의 중요한 패턴을 밝힐 수 있음을 시사합니다. EMBL 하이델베르그, 독일 암 연구 센터(DKFZ) 및 EMBL-EBI 연구원이 공동으로 주도한 협력은 임상 환경에 잠재적으로 적용될 수 있는 방식으로 장기 판독 시퀀싱을 활용하기 위해 새로운 기술을 적용했습니다.
Short-vs. Long-read 시퀀싱 과학자들은 대부분 짧은 판독 게놈 시퀀싱을 사용하여 암의 돌연변이 환경을 오랫동안 탐구해 왔습니다. Short-read 게놈 시퀀싱 기술은 처리량이 높지만 DNA의 짧은 부분을 많이 생성할 수 있으며, 연구자들은 계산 도구를 사용하여 게놈의 돌연변이를 식별하기 위해 함께 조각합니다. 그러나 연구원들은 이 접근 방식이 일부 돌연변이 패턴을 감지하지 못한 것으로 의심했습니다.
이것이 그들이 세포 기능에 대한 체세포 구조 변이(SSV)의 영향을 분석하기 위해 더 나은 방법을 찾은 이유입니다. 이러한 SSV는 대부분의 암 유발 돌연변이와 관련이 있는 것으로 알려진 큰 DNA 섹션(예: 결실, 복제 등)의 재배열입니다. 최신 장기 판독 시퀀싱 방법(이 EMBL 연구에 사용된 Oxford Nanopore와 같은)은 잠재적으로 더 나은 방법으로 암 게놈의 돌연변이를 감지하는 방법을 제공합니다.
Nanopore 시퀀싱을 통해 연구원은 긴 DNA 또는 RNA 조각 의 실시간 시퀀싱을 수행할 수 있습니다 . DNA와 RNA의 구성 요소인 핵산이 단백질 나노포어를 통과할 때 전류의 변화를 모니터링하여 작동합니다. 결과 신호는 계산적으로 해독되어 특정 DNA 또는 RNA 서열을 제공합니다. long-read sequencing 장비는 short-read sequencing에 비해 더 작고 빠르며 더 긴 DNA 가닥을 읽을 수 있습니다. 따라서 더 적고 더 큰 조각이 있는 퍼즐처럼 시퀀스를 조립하기가 더 쉽습니다. 또한 연구자가 암의 후성유전체 변화를 이해할 수 있습니다. EMBL Heidelberg의 Korbel 연구 그룹의 수석 생물정보학자이자 Cell Genomics 논문의 수석 저자인 Tobias Rausch는 "우리는 short-read 시퀀싱을 사용하여 전체 그림을 얻지 못한다는 것을 알고 있었습니다."라고 말했습니다 .
"이 기술은 이제 long-read 시퀀싱을 실제로 사용하고 누락된 것을 발견할 수 있는 시점에 있습니다." 이전에 발견되지 않은 게놈 패턴을 식별하는 방법 진단 및 치료 후 수집된 원발성 소아 뇌종양인 단일 수모세포종의 세포를 사용하여 연구자들은 새로운 장기 판독 서열 분석 방법을 사용하여 게놈에서 더 긴 섹션의 재배열로 이어지는 새로운 돌연변이 패턴을 식별할 수 있었습니다. 그런 다음 다른 암 유형에서 확인할 수 있었습니다. Rausch는 "처음부터 방법 개발이 작업의 필수 부분이 되어야 한다는 것을 이해했습니다."라고 말했습니다. “암 게놈 상황에서 장기 판독 시퀀싱을 어떻게 가장 잘 사용할 수 있습니까?
메서드 제공은 이 프로젝트의 중요한 부분이었고, 더 넓은 커뮤니티에 유용할 많은 도구가 나왔습니다.” 그러나 단순한 방법론을 넘어 과학자들은 암 게놈의 특정 형태의 돌연변이, 특히 지방육종(지방육종)과 관련이 있다고 생각하는 다소 복잡한 패턴을 확인하고 명명할 수 있었습니다. 매우 불안정한 게놈. 이전에는 이 패턴이 short-read 시퀀싱으로 감지되지 않았습니다. EMBL을 이끄는 얀 코벨(Jan Korbel)은 "게놈 시퀀싱에서 돌연변이 패턴을 보는 것은 그리 놀라운 일이 아니지만 단 하나의 샘플로 그렇게 하고 사람들이 이전에 본 적이 없는 것이 있다는 것은 상당히 놀랍습니다."라고 말했습니다. Rausch가 속한 연구 그룹입니다.
“그러나 그것은 short-read sequencing이 그것을 하나로 엮을 수 없었기 때문이기도 합니다. 이제 우리는 이러한 복잡한 재배열을 관찰하고 내부 구조를 실제로 볼 수 있습니다.” 협업을 통한 중요한 전문성 연구 과정의 중요한 부분은 EMBL 내에서의 협력에 달려 있습니다. 여기에는 올바른 접근 방식을 선택하기 위해 공동 작업자와 협의한 후 실제 시퀀싱의 일부를 제공하는 GeneCore의 동료와 Oxford Nanopore 시퀀싱에 대한 전문 지식을 제공한 영국 Hinxton에 있는 EMBL의 유럽 생물 정보학 연구소가 포함되었습니다. Korbel 그룹의 경우, EMBL-EBI 동료들과 함께 이 프로젝트에 대해 논의하기 시작한 것은 거의 5년 전에 시작되었지만, 이러한 장기 판독 접근 방식을 통해 과학적 비전을 구현할 수 있을 만큼 기술이 충분히 성숙된 후에야 실현될 수 있었습니다.
분석 도구. EMBL 부국장이자 EMBL-EBI의 공동 이사이자 공동 연구 그룹 리더 중 한 명인 Ewan Birney는 "Long-read 시퀀싱은 구조적 변이와 메틸화와 같은 DNA 변형 모두에서 게놈 정보를 보는 새로운 방법을 제공합니다."라고 말했습니다. 이 프로젝트에. "이 새로운 기술이 이 새로운 돌연변이 과정을 밝히는 것을 보는 것은 놀라운 일입니다." 마찬가지로 DKFZ와의 협력은 조직 샘플을 조달하는 데 도움이 되었을 뿐만 아니라 작업에 중요한 생물학적 통찰력을 제공했습니다. 수평선에 돌연변이 패턴을 확인했지만 단 하나의 샘플 내에서 연구자들은 패턴을 더 잘 이해하고 임상적으로 관련이 있는지 확인하기 위해 더 큰 코호트를 대상으로 한 후속 연구의 필요성을 깨달았습니다. 현재 장기 판독 게놈 시퀀싱으로 연구된 샘플은 거의 없습니다. Korbel은 "Long-read 시퀀싱에 대해 정말 많은 기대가 있습니다."라고 말했습니다. "우리는 이미 더 큰 규모로 작업을 계속할 계획이 있으며, 이 작업을 통해 우리가 시작한 협력에 다시 의존할 것입니다. 그 중 일부는 현재 이 긴 판독 시퀀싱을 임상 환경에 적용하는 파일럿 방법입니다. 일반적으로 시퀀싱이 포함된 경우 환자의 생존율이 더 높은 경향이 있습니다.”
참조: Tobias Rausch, Rene Snajder, Adrien Leger, Milena Simovic, Mădălina Giurgiu, Laura Villacorta, Anton G. Henssen, Stefan Fröhling, Oliver의 "진단 및 치료 후 수모세포종의 긴 판독 시퀀싱은 복잡한 재배열 패턴 및 후생유전학적 특징을 나타냅니다" Stegle, Ewan Birney, Marc Jan Bonder, Aurelie Ernst 및 Jan O. Korbel, 2023년 3월 22일, Cell Genomics . DOI: 10.1016/j.xgen.2023.100281
https://scitechdaily.com/the-long-read-for-cancer-a-new-broader-genomic-view/
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