톱10 하이라이트

2019年5月27日 ~ 2019年6月26日

  • 사람의 손 촉각을 모방할 수 있는 로봇 장갑 개발

    Nature 569 (2019년5월30일)

    사람은 손으로 잡는 물체를 느끼고, 파악하며, 무게를 추정하는 동시에, 정확한 힘을 가하기 위해서 물체의 특성을 추론할 수 있다. 하지만, 이러한 감각적 피드백은 로봇을 만드는데 있어서는 매우 도전적인 문제이다. 컴퓨터-시각 기반 물체 잡기 전략은 최근 부분적으로 머신러닝 기법 덕분에 많이 진전되었지만, 촉각 정보를 이용하는 방식의 경우 발전이 훨씬 뒤쳐져 있다. Subramanian Sundaram과 공동연구원들은 센서 네트워크를 포함하고 있는 글로브를 이용하여 개별 물체를 파악할 수 있으며, 무게를 측정하고, 인간과 유사하게 물체를 잡기 위해서 촉각적인 피드백을 제공할 수 있는 기술 개발 결과를 발표하였다. 이러한 촉각 장갑은 로봇의 개발에도 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 의족을 개발하거나 사람-로봇 상호작용 디자인에도 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

    Letter

    doi: 10.1038/s41586-019-1234-z | 전문  | PDF

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    doi: 10.1038/d41586-019-01593-w | 전문  | PDF

  • 결합형 사람 마이크로바이옴 프로젝트

    Nature 569 (2019년5월30일)

    결합형 인간 마이크로바이옴 프로젝트(Integrative Human Microbiome Project, iHMP 또는 HMP2)의 지난 10년 간의 대장정에서 US NIH(National Institutes of Health)는 인간과 그들의 몸에 서식하는 다양한 종류의 미생물들 간의 상호작용에 대해서 연구하였다. 이번 주 네이처에서 iHMP 연구 네트워크 컨소시엄에 참여했던 연구팀은 분석 결과를 한 논문에 발표하였다. Curtis Huttenhower와 공동연구원들은 염증성 장 질환에서 나타나는 인간-미생물 간의 다이나믹 한 상호작용에 대해서 조사하였다. 두 번째 연구 논문에서 Michael Snyder와 공동연구원들은 제 2형 당뇨병을 발전할 수 있는 당뇨병 전단계에서 숙주와 미생물 간의 다이나믹스를 분석한 연구 결과를 발표하였다. Perspective 란에 게재된 연구 논문에서는 이들 프로젝트에 대한 개요를 발표하였으며, 이들 결과가 질병의 발병과 진행에 어떤 영향을 주는지를 확인하였으며, 이를 통해서 질환 잔단 및 치료를 할 수 있는 좀더 나은 방법을 개발할 수 있게 될 것으로 기대하였다. 표지 이미지: 다양한 인간-미생물 상호작용에 대한 일러스트. AXS Studio 제공. (Collection)

    Perspective

    doi: 10.1038/s41586-019-1238-8 | 전문  | PDF

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    doi: 10.1038/d41586-019-01591-y | 전문  | PDF

    Article

    doi: 10.1038/s41586-019-1237-9 | 전문  | PDF

    Article

    doi: 10.1038/s41586-019-1236-x | 전문  | PDF

  • 미토콘드리아 단백질 전이와 관련된 분해 현상

    Nature 569 (2019년5월30일)

    미토콘드리아의 외부막에는 세포질에서 합성된 1천 개 이상의 미코톤드리아 단백질의 통로 역할을 하는 TOM 복합체가 위치하고 있다. 미토콘드리아 단백질이 미토콘드리아로 들어오는데 문제가 있을 경우, 단백질 독성 스트레스(proteotoxic stress)가 발생할 수 있으며, 세포 내 품질 조절 시스템이 이에 대항하는 역할을 하게 된다. Thomas Becker와 공동연구원들은 동일한 시스템이 소포체(endoplasmic reticulum)에서는 ERAD 경로를 통해서 조절된다. 특히, 저자들은 효모가 스트레스를 받지 않은 상태에서 ERAD 경로의 Ubx2 단백질은 미토콘드리아에 로컬라이즈하여 TOM 복합체에 결합하게 된다. 그 이후에 ERAD 경로의 다른 단백질을 좀더 불러 모으게 되며, TOM 복합체를 모니터링 하고, 복사를 중단하고 있는 전구 단백질의 제거를 촉진하게 된다. 저자들은 이러한 경로를 mitoTAD라고 명명하였으며, 이는 위치 변경과 관련된 미토콘드리아 단백질의 분해였다.

    Article

    doi: 10.1038/s41586-019-1227-y | 전문  | PDF

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    doi: 10.1038/d41586-019-01588-7 | 전문  | PDF

  • 최종 붕괴 전 대규모 백색 왜성 융합

    Nature 569 (2019년5월30일)

    두 개의 작은 백색 왜성이 융합될 때 일시적으로 찬드라세카드 한계(the Chandrasekhar limit)를 초과하는 백색왜성이 생성될 수도 있다. 이러한 백색 왜성은 매우 고온이지만, 주변을 둘러싼 수소 또는 헬륨을 함유하고 있지 않다. Vasilii Gvaramadze와 공동연구원들은 중간 적외선 변광성 중심부에서 이와 같은 항성을 확인하였다. 이 항성의 온도는 약 20만 켈빈이며, 태양 밝기의 4만 배에 해당하였다. 이와 같은 백색 왜성의 결합에 따라 매우 높은 열이 생성되는 것은 수 천 년 동안 유지될 수 있으며, 그 이후 붕괴를 통해서 제 Ic형 초신성으로 변신하게 된다.

    Letter

    doi: 10.1038/s41586-019-1216-1 | 전문  | PDF

  • 아시아 지역에서 가뭄 해결 및 식수원으로써 역할을 하고 있는 빙하 녹은 물

    Nature 569 (2019년5월30일)

    지난 2017년에 Hamish Pritchard는 이번 주 네이처에 아시아 고산지대의 빙하 녹은 물이 그 지역에 살고 있는 수억 명의 사람들에게 중요한 식수원이 되고 있다는 사실을 제시하였다. 하지만 이 논문은 예상치 못한 에러 때문에 자진 철회됐었다. 최근 에러가 수정된 재 검토된 논문은 그 결론은 동일하다는 것을 보여주고 있다. 빙하 녹은 물은 가뭄이 있는 동안 특히 중요하다. 건기가 지속되는 달에는 전체 유량의 절반 정도가 빙하로부터 공급된다. 앞으로 수십 년에 걸쳐서, 기후 변화는 아시아 고산지대로부터 빙하 녹은 물의 양이 증가할 것으로 보고 있으며, 이는 빙하 질량 균형의 유지상태를 이미 초과한 것으로 확인되며, 장기간에 걸쳐서는 유량이 감소할 것으로 보여진다.

    Article

    doi: 10.1038/s41586-019-1240-1 | 전문  | PDF

  • 2000년에서 2017년 사이 사하라 사막 이남 아프리카 지역에서의 HIV 발병률 맵핑

    Nature 570 (2019년6월13일)

    HIV는 2017년에 사하라 사막 이남 아프리카 지역의 주된 질병 유발 요인이었으며, 이 지역 거주민의 약 71%가 HIV 보균자였다. Simon Hay와 공동연구원들은 설문 조사 및 추적 관찰 연구 데이터를 통해서 사하라 사막 이남 아프리카 지역 47개 국가를 대상으로 2000년에서 2017년 사이 15세에서 49세 성인들을 대상으로 HIV 발병률을 조사하였다. 저자들은 사하라 사막 이남 아프리카 지역 국가에서의 HIV 발병률을 확인할 수 있었으며, 국가 내 및 국가 간 발병률에 상당한 차이가 있다는 사실을 밝힐 수 있었다. 이번 연구 결과는 아프리카 지역에서 HIV 감염을 조절하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다.

    Article

    doi: 10.1038/s41586-019-1200-9 | 전문  | PDF

  • 저온 핵융합에 대한 재분석

    Nature 570 (2019년6월6일)

    거의 30여년 전에, ‘저온 핵융합(cold fusion)’이 대부분의 헤드라인을 차지했었다. 하지만 그 이후로 이에 대한 회의론이 만연하게 되었다. 매우 간단하고, 매우 작은 크기의 장비를 이용하여 저렴하고, 깨끗한 핵 융합 에너지를 얻는 것은 사실상 불가능한 꿈으로 여겨졌었다. 저온 핵융합을 거의 성공시켰던 사람들 조차도 사기꾼으로 오인 받게 되었다. 그 결과로, 저온 핵융합은 잘못된 과학의 대명사가 되었다. 하지만, 좀더 저렴하면서 깨끗한 에너지를 찾는 과학계의 도전은 완전히 끝난 것이 아니며, 이러한 과정 중에 Curtis Berlinguette와 공동연구원들은 저온 핵 융합에 대한 내용을 다시 조사하였으며, 그 결과가 이번 주 네이처 Perspective Article에 게재되었다. 먼저 나쁜 소식은 2년 간에 걸친 철저한 조사 결과, 저온 핵융합에 대한 증거가 전혀 확인되지 않았다는 것이다. 이러한 새로운 실험들은 단지 저온 핵 융합이 발생하는 곳의 실험 조건과 물질 조건을 유지하는 것이 얼마나 어려운 것인지에 대해서만 다시 한번 확인할 수 밖에 없었다. 이러한 조건은 현재에도 달성할 수 없지만, 지금까지 제외되지 못했었다. 다시 말해서, 트레일이 정말 차갑지 않으며, 확실히 냉각되어야 한다. 하지만, 메시지는 전체적으로 부정적이었다. 이러한 프로젝트로부터 떠오른 재료와 도구, 그리고 새로운 인사이트가 다른 활발한 과학 분야에 명확한 도움을 줄 수 있으며, 이러한 분야에 대한 연구는 계속되어야 할 것이다. 저온 핵융합이 시간 내에 투자를 할 만큼 매력적인지 그렇지 않은지를 차치하고, 이에 대한 개발 노력과 자원 투입은 다른 문제로 판단된다.

    Perspective

    doi: 10.1038/s41586-019-1256-6 | 전문  | PDF

  • 중추신경계 전구 세포에 의한 암 조직 내 신경 생성

    Nature 569 (2019년5월30일)

    Claire Magnon과 공동연구원들은 뇌실하영역(subventricular)에서 유래한 중추신경계의 신경 전구체(neural progenitor, DCX)가 전립선암 및 전이암에 침투한다는 사실을 확인하였다. 이러한 전구체들은 침투한 곳에서 신경 생성을 시작하며, 아드레날린 생성 신경으로 분화하고, 종양 형성을 촉진하게 된다. 이와 같은 DCX-양성 세포를 전립선암으로부터 제거하게 되면, 쥐에서 종양 크기를 감소시키는 것으로 확인되었으며, 이들 세포를 이식해주면 암 발생이 촉진되는 것을 확인하였다. 사람의 전립선 암에서 DCX 양성인 신경 전구체의 비율은 암의 공격성, 침습성, 그리고 재발 가능성과 관련성이 있었다. 이러한 연구 결과는 성인에서의 신경 생성에 대한 논란에도 적용될 수 있을 것으로 보인다.

    Article

    doi: 10.1038/s41586-019-1219-y | 전문  | PDF

    News & Views

    doi: 10.1038/d41586-019-01461-7 | 전문  | PDF

  • 유기 합성에 대한 디지털화

    Nature 570 (2019년6월13일)

    합성 화학을 이용할 수 있게 됨으로써 매우 복잡한 형태의 약물, 생물 분자, 그리고 플라스틱 및 다양한 재료의 빌딩 블록을 만드는 것이 가능해졌다. 하지만, 분자들을 결합시키는데 이용되는 화학 반응은 19세기 이후로 계속해서 업데이트 되어 왔지만, 합성 방법은 거의 변화가 없었다. 더구나, 이러한 성숙도에도 불구하고, 매우 단순한 화학 반응의 결과를 예측하는 것은 여전히 불가능한 상황이다. 이번 주 Perspective란에서 Ian Davies는 이러한 문제를 해결할 수 있는 도전과제에 대해서 조사하였으며, 시작 물질과 제품 사이에서 반응 조건을 예측하는 것과 이해하는데 집중하였다. 이를 통해서 반응 연구를 이해하는 현대 컴퓨터 분석법에 이용할 수 있는 매우 명확하고, 기계를 이용할 수 있는 데이터 세트를 만들 수 있었다. 이와 같은 유기 합성의 디지털화는 이 분야에서의 변화를 가져올 수 있을 것이며, 특정 분자를 합성하는 방식을 변화시킬 것으로 보인다.

    Perspective

    doi: 10.1038/s41586-019-1288-y | 전문  | PDF

  • 제 2형 당뇨병 20,791건 및 대조군 24,440건에 대한 엑솜 염기서열 분석 결과

    Nature 570 (2019년6월6일)

    Jason Flannick, Mark McCarthy, Michael Boehnke, 그리고 공동연구원들은 제 2형 당뇨병을 포함하여 다양한 당뇨병에 대한 최대 규모 엑손-염기서열 분석을 실시하였으며, 여기에는 5개의 서로 다른 조상군을 대상으로 제 2형 당뇨병 20,791건과 24,440건의 대조군 샘플이 포함되었다. 저자들은 매우 드문 새로운 형태의 유전자 변이 및 관련된 유전자들을 확인하였다. 저자들은 흔한 유전자 변이와 비교하여 매우 드문 유전자 변이가 제 2형 당뇨병을 지배하기 위해서는 75,000-185,000건의 제 2형 당뇨병에서 매우 심각한 변이 관련 사항이 검출되어야 한다고 추정하였다. 이러한 분석을 통해서 특정 질병의 지놈 구조 특성을 분석하는데 이용할 수 있는 엑솜 염기서열 분석 연구에 대한 예시를 제공할 수 있었다. 엑솜 염기서열 분석 연관성 결과는 T2D 지식 포털인www.type2diabetesgenetics.org에서 공개적으로 활용할 수 있다.

    Article

    doi: 10.1038/s41586-019-1231-2 | 전문  | PDF