톱10 하이라이트

2019年2月25日 ~ 2019年3月27日

  • 둥근 액체 방울에서 일어나는 무지개 색의 생성 메커니즘

    Nature 566 (2019년2월28일)

    나비의 날개나 공작의 깃털에서 볼 수 있는 생생한 컬러는 구조적 색채화의 한 예이며, 이는 마이크로 또는 나노스캐일 구조의 표면이 가시광선을 간섭할 때 발생한다. 이번 주 네이처에서 Zarzar 및 공동연구원들은 색이 없는 액체 방울로부터 지금까지 밝혀져 있지 않았던 구조적 무지개 색 발현 메커니즘을 밝힌 연구 결과를 발표하였다. 연구원들은 마이크로미터 크기의 액체 방울이 투명한 패트리 디쉬를 뒤에 두고 있거나 다중 방울을 형성하고 있을 때 백색광이 조사되면, 가장자리에서 색채가 있는 빛을 반사하게 된다. 이러한 효과는 재료분산으로는 생성할 수 없지만, 빛 간섭에 의한 광학 현상은 액체 방울의 구부러진 표면을 따라서 전반사(total internal reflection)하게 된다. 이러한 간섭은 길이 및 곡률이 다양화 되며, 연구원들은 생성되는 색을 조절할 수 있고, 2D 어레이에 액체 방울을 패턴화하여 픽셀 형태의 이미지를 만드는 것이 가능하였다. 표지 사진: Sara Nagelberg 제공

    Letter

    doi: 10.1038/s41586-019-0946-4 | 전문  | PDF

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    doi: 10.1038/d41586-019-00638-4 | 전문  | PDF

  • 혈액 내 순환하고 있는 종양세포의 세포사이클 진행을 가능하게 하는 중성구의 역할

    Nature 566 (2019년2월28일)

    암 조직은 혈관으로 암세포를 계속 분비한다. 이러한 CTC(circulating tumour cells)는 전이의 전구체 역할을 한다. Nicola Aceto와 공동연구원들은 CTC가 중성구(neutrophils)와 관련되어 있다는 사실을 확인하였다. 중성구와 CTC간의 상호작용은 CTC의 증식을 촉진하며, 암 전이의 전구체 역할을 하도록 만들었다. 메커니즘 상으로, CTC-중성구 상호작용은 세포 결합 단백질인 VCAM1을 필요로 하였다. 이러한 클러스터의 확인을 통해서 전이에 대한 효과적인 바이오마커가 발굴될 수 있을 것으로 보인다.

    Letter

    doi: 10.1038/s41586-019-0915-y | 전문  | PDF

    News & Views

    doi: 10.1038/d41586-019-00341-4 | 전문  | PDF

  • 감염성 질환을 현장에서 진단할 수 있는 모바일 진단 헬스 테크놀러지

    Nature 566 (2019년2월28일)

    이번 주 네이처에 발표된 리뷰에서는 스마트폰 기반의 모바일 헬스 테크놀러지 발달, 시의 적절한 감염성 질환 검출 시스템, 그리고 리소스가 부족한 상황에서 치료 방법을 효과적으로 모니터링 하는데 대한 기술 발달 현황을 다루고 있다. Molly Stevens와 공동연구원들은 진단 타깃 확인 및 샘플 확보에서부터 데이터 커넥티비티, 규제 이슈, 그리고 모바일 헬스 테크놀러지의 잠재적인 혜택을 받거나 받지 못하는 것과 관련된 ‘디지털 디바이드’에 연관된 이슈까지 다루고 있다.

    Review

    doi: 10.1038/s41586-019-0956-2 | 전문  | PDF

  • 단일 분자 정밀성을 통한 멀티플렉스 염색질 상호작용

    Nature 566 (2019년2월28일)

    지놈은 핵 내에 있는 염색체 영역에 엄청나게 접혀진 상태로 있다. 가장 최근의 3D 지놈 맵핑 방법을 통해서, 이와 같은 Hi-C가 단지 수백만개의 염색질 분자의 집합체 상태라는 사실이 밝혀졌다. Yijun Ruan과 공동연구원들은 마이크로플루이딕스를 기반 및 바코드 링크된 염기서열 분석 방법(Chl-A-drop으로 명명)을 이용하여 단일 분자 레벨에서 다중 염색질 상호작용을 분석하였다. 저자들은 초파리 세포를 대상으로 이 방법을 이질성 복합 염색질 상호작용에 적용하였으며, 유전자 프로모터에 위치하고 있는 다중 상호작용을 분석하였다.

    Letter

    doi: 10.1038/s41586-019-0949-1 | 전문  | PDF

  • 생쥐의 낭배 형성기 및 초기 기관 생성 시기에 대한 단일 세포 단위 분자 생물학적 맵 작성

    Nature 566 (2019년2월28일)

    조직은 동물 발달 과정에서 낭배 형성시기에 만들어진다. 배아의 분화되지 않은 세포가 어떻게 장기 특이적인 세포를 형성하게 되는지를 이해하는 것은 발달 생물학자의 핵심 목표 중에 하나이다. Berthold Gottgens와 공동연구원들은 생쥐 배아에서 시간단위 및 낭배 형성, 그리고 초기 장기 생성기 전반에 걸쳐 배아 발달과 관련된 100,000개의 단일 세포에 대한 전사 프로파일 분석을 수행하였다. 저자들은 분화 경로를 다능성에서부터 배아 리니지까지 구분하였으며, 내배엽 계열의 변화를 확인하였다. 저자들은 세포 타입 조성에서의 섭동을 분석하기 위해서 레퍼런스 맵을 이용하였으며, 이를 통해서 중배엽에 특이적으로 관여하는 유전자의 기능 상실을 추적하였다.

    Article

    doi: 10.1038/s41586-019-0933-9 | 전문  | PDF

  • 인슐린 분비 인간 알파 세포를 이용한 생쥐 당뇨병 치료

    Nature 567 (2019년3월7일)

    췌장 섬 세포는 인슐린 분비 베타 세포(insulin-secreting β-cells), 글루카곤 분비 알파 세포(glucagon-secreting α-cells), 그리고 소마토스타틴 분비 델타 세포(somatostatin-secreting δ-cells)를 포함한 여러 가지 종류의 세포로 이루어져 있으며, 이들 세포는 정상적인 혈당 농도 유지를 위해서 협력하고 있다. 제 1형 당뇨병의 경우 인슐린을 분비하는 베타세포만이 선택적으로 파괴된다. 제 1형 당뇨병 환자에게서 인슐린 생산을 재개하기 위한 다양한 연구들이 수행되고 있다. 당뇨병을 앓지 않거나, 앓고 있는 공여자로부터 얻어진 알파 및 델타 세포를 이용하여, Pedro Herrera와 공동연구원들은 포도당에 반응하여 인슐린을 분비하도록 이들 세포를 재 프로그램화하는 방법을 개발하였다. 이러한 재 프로그램화는 베타 세포 발달, 성숙, 그리고 기능에 필수적인 조절인자인 PDX1과 MAFA라는 두 가지 전사 인자의 발현을 강화함으로써 가능하였다. 비록, 재 프로그램화된 인간 알파 세포는 여전히 알파 세포의 특성 대부분을 가지고 있었으며, 당뇨병 생쥐로 이식된 이후에도 최소한 6개월 동안 인슐린을 분비하였으며, 당뇨병을 경감시키는 것으로 확인되었다.

    Article

    doi: 10.1038/s41586-019-0942-8 | 전문  | PDF

  • 뻐꾸기의 협력적 번식에서 대안적인 번식 전략인 사회적 기생

    Nature 567 (2019년3월7일)

    이번 주 네이처에 게재된 그레이터 아니(greater ani)라고 불리는 열대 뻐꾸기의 둥지 전략에 대한 연구를 통해서 속임수의 잠재적 이익과 단점이 밝혀졌다. 뻐꾸기는 2-3마리의 암컷과 그들의 짝이 둥지를 공유하며, 협력을 통해 번식한다. 하지만, 만약 첫 번째 둥지가 파괴되면, 일부 암컷은 전략을 변경하여 같은 종족 내의 기생체 역할을 하여, 다른 개체의 둥지에 알을 낳고, 다른 개체가 이를 돌보도록 버려둔다. 파나마에서 11년 동안 현장에서 얻은 데이터를 통해서, Christina Riehl과 Meghan Strong은 두 가지 번식 전략에 대한 적합성 전략에 대해서 밝혔다. 비록, 기생체와 유사한 전략을 구사하는 암컷들은 더 많은 알을 낳았는데, 이는 다른 둥지에 낳은 알의 부화율이 훨씬 더 낮아서 생존률이 떨어지기 때문이었다. 서로 협력하는 암컷은 좀더 적은 수의 알을 낳았지만, 훨씬 더 높은 생존률을 보였다. 이러한 결과들은 두 가지 번식 전략이 둥지에 침입하는 포식자에 대응하기 위한 대안으로 만들어진 것으로 보여진다. 표지 이미지: Oyvind Martinsen - Panama Wildlife/Alamy 제공

    Letter

    doi: 10.1038/s41586-019-0981-1 | 전문  | PDF

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    doi: 10.1038/d41586-019-00643-7 | 전문  | PDF

  • 산화적 세포 사멸을 억제하는 림포마 콜레스테롤

    Nature 567 (2019년3월7일)

    Kivanc Birsoy와 공동연구원들은 암세포의 콜레스테롤 요구성을 분석하였다. 저자들은 일부 암세포들이 콜레스테롤 흡수에 의존성을 가지고 있었으며, 이는 SQLE(squalene monooxygenase)의 기능 상실 때문인 것으로 밝혀졌다. SQLE의 기능 상실은 지질 대사를 변화시켰으며, 이 때문에 페로톱틱 세포 사멸(ferroptotic cell death)로부터 세포가 보호되었으며, 그에 따라서 종양 성장이 촉진되는 것으로 확인되었다.

    Letter

    doi: 10.1038/s41586-019-0945-5 | 전문  | PDF

  • 베타 시누클린 반응성 T세포에 의해 유발되는 자가면역성 CNS 회색질 퇴행성질환

    Nature 566 (2019년2월28일)

    다발성 경화증 환자의 중추신경계의 염증을 유발하는 자가 면역성 공격은 뇌 백색질에 한정되어 있는 것으로 생각되어 왔었다. 최근에, 회색질에도 질병 유발과 관련된 중요한 요소가 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 하지만, 회색질에서 자가 면역 질환을 유발하는 메커니즘에 대해서는 거의 밝혀진 바가 없었다. Alexander Flügel과 공동연구원들은 새로운 랫트 모델을 이용하여 베타 시누클린 반응성 T 세포(beta-synuclein-reactive T cell)가 회색질에 제한된 타깃 항체의 발현을 통해 다발성 경화증에서 회색질의 염증 반응을 유발한다는 사실을 밝혔다. 저자들은 만성 진행성 질환을 가진 환자의 혈액 내에서 미엘린 반응성 T 세포와 베타-시누클린 T 세포의 집적이 신경퇴행의 보다 흔한 마커라는 사실을 확인하였다.

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    doi: 10.1038/s41586-019-0964-2 | 전문  | PDF

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    doi: 10.1038/d41586-019-00563-6 | 전문  | PDF

  • 양자 정보 급속 이동 프로세스 검증

    Nature 567 (2019년3월7일)

    닫힌 양자 시스템이 열중성자화 되면, 국소 정보는 전체 시스템으로 탈 국소화 되는 방식으로 갑자기 이동하며, 다중체 양자 얽힘 및 상호관계로 흩어지게 된다. 이러한 양자 정보의 급격한 이동 프로세스는 블랙홀 카오스의 특성분석을 위한 강력한 도구로 떠오르고 있지만, 실험실을 기반으로 한 시스템에서 직접적으로 이러한 급속 이동을 측정하는 것은 매우 어려웠다. Kevin Landsman과 공동연구원들은 양자 급속 이동 프로세스가 이온 트랩 양자 컴퓨터를 이용하여 구성할 수 있다는 것을 밝혔다. 이러한 플랫폼을 확장시키게 되면, 이러한 급속 이동 프로세스를 실험적으로 입증하는 것이 가능하지만, 급속 이동 화로는 양자 시뮬레이션에 대한 효과적인 벤치마크를 제공할 수 있을 것으로 보인다.

    Letter

    doi: 10.1038/s41586-019-0952-6 | 전문  | PDF

    News & Views

    doi: 10.1038/d41586-019-00743-4 | 전문  | PDF