톱10 하이라이트

2019年1月21日 ~ 2019年2月20日

  • 선천성 면역계에 의한 HIV 인지를 차단하는 FTSJ3에 의한 2’-O-메틸전이효소 조절

    Nature 565 (2019년1월24일)

    RNA의 메틸화는 내인성 면역 시스템에 의해서 자기와 비자기 RNA를 구분할 수 있게 해준다. 세포 내 mRNA는 7-메틸-구아노신 변형(7-methyl-guanosine modification)을 통해 캡이 씌어지게 되며, 2ʹ’O-리보스 메틸화(2ʹ’O-ribose methylation)에 의해서 변형되게 된다. MDA5와 RIG-I과 같은 선천성 면역 센서는 변형되지 않은 RNA를 인지하며, 항 바이러스 상태를 확립하기 위해서 인터페론 시스템을 활성화시킨다. Yamina Bennasser와 공동연구원들은 HIV가 세포 내 메틸전이효소 FTSJ3를 불러들여서 자신의 지놈을 메틸화 하도록 하며, 이를 통해서 MDA5에 의한 선천성 면역시스템에 의한 인지와 인터페론 유도 및 HIV 복제 억제를 빠져나간다는 사실을 확인하였다.

    Letter

    doi: 10.1038/s41586-018-0841-4 | 전문  | PDF

  • 척추동물의 후장 튜브 형성을 유도하는 거시적 힘을 조절하는 분자생물학적 인자 분석

    Nature 565 (2019년1월24일)

    장내 상피세포가 어떻게 튜브 형태를 형성하는지에 대해서는 거의 밝혀진 바가 없었으며, 이러한 프로세스를 이해하는 것은 서로 다른 장기에 대한 형태 형성 프로세스를 이해하는데 핵심이 된다. Clifford Tabin과 공동연구원들은 소장 튜브를 형성하는데 관여하는데 힘이 어떻게 작용하는지를 확인하기 위해서 닭 배아에서 분자생물학적인 레벨에서 분석을 수행하였다. 저자들은 배아의 소장 뒤쪽 말단이 앞쪽 장의 형성에 관여하는 것과는 완전히 구분되는 메커니즘에 의해서 형성된다는 것을 밝혔다. 말단 장은 튜브를 형성하기 위해서 정해진 부위로의 세포 이동에 의해서 만들어지며, 섬유아세포 성장 인자 신호전달의 기울기로부터 만들어지는 집합적인 힘에 의해서 유발되었다. 이러한 연구 결과를 통해서 수축성 세포가 높은 성장 인자 농도를 가진 부위를 향해서 수동적인 세포들이 모집될 수 있도록 하는 피드백 메커니즘과 관련되어 있으며, 이에 따른 수축은 좀더 많은 수의 세포를 성장하는 장에 모이도록 만든다는 사실을 확인하였다.

    Letter

    doi: 10.1038/s41586-018-0865-9 | 전문  | PDF

  • 후각 수용체 선택을 조절하는 LHX2- 및 LDB1에 의한 트랜스 상호작용

    Nature 565 (2019년1월24일)

    생쥐의 후각 수용체는 약 1,000개 이상의 유전자 집단에 의해서 암호화 되어 있으며, 이들 유전자는 대부분의 염색체에 클러스터 형태로 분포되어 있다. 각각의 성숙된 후각 감각 신경은 단 하나의 후각 수용체 유전자를 발현하고 있다. Stavros Lomvardas와 공동연구원들은 분류된 후각 감각 신경에 대한 Hi-C 실험을 수행하였으며, 후각 수용체 유전자 클러스터가 분화에 따라서 증가하는 특정 염색체 간 컨택을 형성한다는 사실을 발견하였다. 이러한 컨택은 전사인자인 Lhx2와 Ldb1이 결합된 유전자 간 후각 수용체 인헨서(intergenic olfactory receptor enhancers)에 의해서 조절되며, 단일 전사체에 의해서 활성화된 후각 수용체와 연관되어 있는 다중 염색체 슈퍼 인헨서를 형성하게 된다. 이러한 연구 결과를 통해서 유전자 발현을 조절하는데 있어서 염색체를 걸친 상호작용의 역할에 대한 기능적 지원을 제공하였다.

    Article

    doi: 10.1038/s41586-018-0845-0 | 전문  | PDF

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    doi: 10.1038/d41586-019-00010-6 | 전문  | PDF

  • 일반적인 디지털 카메라를 이용한 컴퓨터 잠망경 기술 구현

    Nature 565 (2019년1월24일)

    사람들은 모퉁이에 있는 소리를 들을 수 있지만, 주변을 보는 것은 매우 어렵다. 하지만 이는 불가능한 것은 아니다. 빛이 물체의 표면에서 산란하면, 직접적으로 볼 수 있는 상태에서 숨겨져 있는 물체에 대한 정보를 밝힐 수 있는 컴퓨터 분석법에 이용되는 재구성이 가능한 정보를 포함하고 있다. 반사되는 표면은 잠망경의 거울과 같은 역할을 하며, 이와 같은 이미지 촬영 기술은 컴퓨터를 이용한 잠망경 기술로 불린다. 이러한 기술은 대규모의 특별한 장치를 필요로 하지만, Vivek Goyal과 공동연구원들은 일반적인 디지털 카메라를 통해서 이러한 컴퓨터 잠망경 기술을 구현한 연구 결과를 발표하였다. 저자들이 개발한 기술은 직접적으로 볼 수 없는 숨겨진 물체의 위치를 밝힐 수 있으며, 그 뒤에 있는 장면도 밝힐 수 있었다.

    Letter

    doi: 10.1038/s41586-018-0868-6 | 전문  | PDF

  • 구조적 약리학을 통해서 밝혀진 GABAA 수용체 신호전달 메커니즘

    Nature 565 (2019년1월24일)

    A형 GABA(Type-A γ-aminobutyric acid, GABAA) 수용체는 뇌에서 빠른 억제성 신경 전달을 주관한다. GABAA수용체는 벤조디아제핀 디아제팜(benzodiazepines diazepam, Valium) 및 알프라졸람(alprazolam, Xanax), 마취제, 그리고 알코올과 같은 다양한 약물 및 마약의 타깃이 되고 있다. 이번 주 네이처에 발표된 두 편의 연구 논문에서 Alexandru Aricescu와 공동연구원들은 주요 시냅스 GABAA 이소폼(isoform)인 인간 α1β3γ2의 구조에 대한 분석 결과를 발표하였다. 이들 구조는 지질 나노디스크(lipid nanodiscs) 형태로 분석되었으며, 이는 자연 상태와 유사한 환경을 제공하였으며, 이러한 상태에서 수용체의 세공이 완전하고 기능을 가진 형태를 유지할 수 있었다. 이러한 데이터들과 이와 같이 중요한 수용체의 구조 약리학 데이터는 새로운 약리학 및 툴 컴파운드(tool compound) 개발의 기초 역할을 할 수 있게 되었다. 구조 분석 결과는 구조 해명 및 포지티브 알로스테릭 모듈레이터(positive allosteric modulator)로 작용하는 메가바디인 Mb38이 있는 상태에서 해석되었다. 이번 연구 결과는 GABAA 및 연관된 막 단백질의 향후 연구에 도움이 될 수 있을 것으로 보인다.

    Article

    doi: 10.1038/s41586-018-0832-5 | 전문  | PDF

    Letter

    doi: 10.1038/s41586-018-0833-4 | 전문  | PDF

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    doi: 10.1038/d41586-018-07843-7 | 전문  | PDF

  • 안데스 산맥을 따라 남쪽으로 확장되어 나간 나즈카 플레이트의 섭입 현상

    Nature 565 (2019년1월24일)

    안데스 산맥을 구성하고 있는 광범위한 일련의 산맥들은 태평양 아래에 있는 나즈카 텍토닉 플레이트(Nazca tectonic plate)가 남아메리카 대륙 아래로 이동한 결과에 의해서 형성되었다. 이번 주 네이처에서 Yi-Wei Chen과 공동연구원들은 지진파 단층촬영 모델(seismic tomography model)을 이용하여 가장 자리를 따라 일어난 섭입 히스토리를 재구성하였으며, 이를 통해서 산맥 형성과 대륙판 섭입 간의 상관 관계와 관련된 새로운 해석을 제시하였다. 연구원들은 현재 상태의 나즈카 섭입이 약 8천만년 전에 안데스 북부 지역에서 시작되었으며, 남쪽으로 확산되어 약 5천 5백만년 전에 안데스 남쪽 지역에 도달한 것을 확인하였다. 이번 연구결과는 나즈카 섭입이 지속적인 현상이 아니라 일시적인 프로세스로 일어났을 것이라는 일반적인 믿음과는 반대되는 것이었다. 저자들은 안데스 산맥을 형성했던 압축이 나즈카 슬렙과 하부 맨틀과의 상호작용과 연관되어 있으며, 이는 초기 모델과 일치하는 것을 확인하였다. 표지 이미지: Marcos Furer 제공

    Article

    doi: 10.1038/s41586-018-0860-1 | 전문  | PDF

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    doi: 10.1038/d41586-019-00160-7 | 전문  | PDF

  • 안드로메다 은하계에 존재하는 반복 신성의 슈퍼-잔유물

    Nature 565 (2019년1월24일)

    반복 신성(Recurrent novae)은 쌍성계 동반 별로부터 가스를 흡수하고 있는 백색 왜성이다. 가스는 초속 약 1만 킬로미터의 속도로 물질을 방출하는 열핵 런어웨이 반응(thermonuclear runaway reaction)에 이를 때까지 축적되게 된다. 이 물질은 주변 매질을 쓸어가 버리며, 큰 공동을 형성하게 된다. Matthew Darnley와 공동연구원들은 매년 폭발하는 매우 빠른 반복 신성인 M31N 2008-12a 주변에서 134x90 파섹 크기의 공동을 발견하였다.

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    doi: 10.1038/s41586-018-0825-4 | 전문  | PDF

  • 전형성층 성장을 유발하는 이동성 PEAR 전사 인자

    Nature 565 (2019년1월24일)

    Ykä Helariutta와 공동연구원들은 식물의 관상 조직인 목질부와 체관부를 형성하는 조직인 전형성층(procambium)에서 방사상 성장(radial growth)이 어떻게 시작되는지에 대해서 조사하였다. 저자들은 뿌리 전형성층 조직에서 성장이 초기 PSE(protophloem-sieve-element) 세포에서 식물 호르몬인 사이토키닌(cytokinin)에 대한 반응으로 시작된다는 사실을 확인하였다. 사이토키닌은 새로운 종류의 전사 인자인 PEAR 단백질의 발현을 촉진한다. 이동성 PEAR 전사 인자는 단거리 농도 기울기를 형성하며, 이는 방사상 성장을 촉진하는 유전자 발현을 활성화시키는 PSE에서 최고 높게 나타난다. 이들은 HD-ZIP III라고 알려진 다른 그룹의 전사 인자 발현을 촉진하는데, 이들은 좀더 내부에 있는 비-분열성 프로킴발 세포(procambial cell)로 옥신에 반응한다. 네거티브 피드백 루프를 통해서 HD-ZIP III 단백질은 PEAR 단백질의 발현 및 기능에 길항 작용을 하게 된다. 이러한 호르몬 네트워크와 전사 인자는 뿌리 전형성층에 있는 휴지 또는 분열 세포의 부위에서 경계를 형성하게 된다.

    Letter

    doi: 10.1038/s41586-018-0839-y | 전문  | PDF

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    doi: 10.1038/d41586-018-07880-2 | 전문  | PDF

  • 장내 미생물 집단에 의한 CD8 T세포 유도 및 이를 통한 항암 면역 작용

    Nature 565 (2019년1월31일)

    Kenya Honda와 공동연구원들은 건강한 사람의 장내 미생물총으로부터 장내에서 인터페론 감마를 생성하는 CD8 T세포를 강력하게 유도할 수 있는 것으로 정의된 11종의 세균종 컨소시엄을 분리하였다. 11종의 미생물은 인간 미생물총의 매우 희귀하고 낮은 성분을 주로 제시하지만, 함께는 감염성 미생물에 대한 숙주 내성을 강화할 수 있으며, PD-1 및 CTLA-4 단클론항체의 항암효과를 개선할 수 있다. 이러한 연구 결과를 통해서 새로운 형태의 효과적인 면역 치료법 개발이 가능할 것으로 보인다.

    Article

    doi: 10.1038/s41586-019-0878-z | 전문  | PDF

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    doi: 10.1038/d41586-019-00133-w | 전문  | PDF

  • 주기율표 탄생 150주년 기념

    Nature 565 (2019년1월31일)

    전세계 대부분의 화학실험실과 교실에서 볼 수 있는 주기율표가 올해로 150번째 생일을 맞이하게 되었다. Dmitri Mendeleev가 주기율표를 처음 만들었던 1869년에는 63개의 원소만이 알려져 있었지만, 이제는 총 118개의 원소가 밝혀져 있다. 이번 주 네이처에서는 Mendeleev가 주기율표를 만들기 이전의 원자 개념의 역사에서부터 더 이상 새로운 원소를 주기율표에 추가하는 것이 어렵다는 현재 연구자들의 스토리에 이르기까지, 이와 같은 상징적인 차트의 과거, 현재, 그리고 미래에 대해서 다루고 있다. 원소의 배율과 관련된 실제 구성 원리가 밝혀졌으며, 이는 과학을 넘어서는 영향력을 가지고 있다. 미래에 새로운 초중량 원소를 만들 수 있을지 없을지 와는 관계없이, 원소의 특성에 대한 연구는 계속될 것 이며, 이러한 연구들은 Mendeleev에 대한 고마움과 함께 우리를 주기율표 그 너머로 인도할 것이다. 표지 사진: Señor Salme제공 (Introduction)

    Cover Story

    doi: 10.1038/JNature7741cvst-1 | 전문  | PDF