톱10 하이라이트

2017年7月20日 ~ 2017年8月19日

  • In vivo CRISPR 스크리닝을 통해 확인된 암 면역치료 타깃, Ptpn2

    Nature 547 (2017년7월27일)

    PD-1 체크포인트 차단과 같은 암 면역 치료법은 일부 소수의 사람들에게서만 효능이 있으며, 새로운 치료방법의 개발이 요구된다. Nicholas Hining과 공동연구원들은 CRISPR-Cas9 시스템을 이용하여 기능성 지놈 분석법과 B16 생쥐 암 모델을 이용하여 면역 체크포인트 억제제에 반응하는 유전자를 찾는 연구를 진행하였다. 저자들은 암세포에서 PTPN2인산화 효소의 기능상실이 인터페론 감마에 의한 항원 제시 및 성장 억제에 영향을 준다는 사실을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 PTPN2가 암 면역 치료의 잠재적인 타깃이 될 수 있으며, 암 모델에 대한 in vivo 유전학적 스크리닝이 다른 잠재적인 타깃을 발굴하는데 도움이 될 수 있을 것으로 확인되었다.

    Article

    doi: 10.1038/nature23270 | 전문  | PDF

  • 모계H3K27me3가 조절하는 DNA 메틸화 비의존형 인프린팅

    Nature 547 (2017년7월27일)

    포유류에서 수정이 일어나고 나면, 부계와 모계에서 유래한 염색질의 후생학적 랜드스케이프에 비대칭성이 일어나게 되며, 그 이후 발달 단계부터는 임프린트된 유전자를 제외하고는 이후 발단 단계에서 대칭성을 유지하게 된다. Yi 코뭏과 공동연구원들은 부모의 유전자위 특이적 염색체 접근성을 접합체와 상실배아에서 분석하였으며, 이와 함께 DNA 메틸화 및 히스톤 H3K27me3 패턴을 분석하였다. 저자들은 H3K27me3 패턴이 지놈 임프린팅에서 모계 유전자위를 억제하는데 있어서 DNA 메틸화 비의존성 메커니즘이며, 이러한 비-규범적 메커니즘에 의존적인 새로운 임프린팅 유전자를 발굴 할 수 있을 것으로 보인다.

    Article

    doi: 10.1038/nature23262 | 전문  | PDF

  • 구리 산화물 초전도체에서 회전축의 자발적 분해

    Nature 547 (2017년7월27일)

    비록 수십 년에 걸친 연구에도 불구하고, 고온 초전도 구리산화물은 여전히 놀라운 사실들을 보여주고 있다. 여러 연구들을 통해서 수수께끼와 같은 비등방성 전자 상태, 즉 전기적 네마틱 상태는 위상 다이아그램의 부위에 숨겨져 있었다. 이러한 사실은 ‘정상’ 상태의 이러한 물질들이 초전도 전이 온도 이상의 온도에서 정상적인 상태의 물질은 정상 금속과는 전혀 다르다. Jie Wu와 공동연구원들은 이러한 특이성에 대해서 네마틱 상태가 광범위하게 확산되어 있으며, 상온에서 모든 도핑 레벨까지 검출할 수 있었다. 놀랍게도 산화물 수평층에는 결정 축이 끊어져 있었다.

    Letter

    doi: 10.1038/nature23290 | 전문  | PDF

  • 엑소솜 miRNA를 통한 시상하부 줄기세포의 노화 조절 메커니즘

    Nature 548 (2017년8월3일)

    지난 연구에서 Dongsheng Cai와 공동연구원들은 시상하부가 전반적인 노화에 결정적인 역할을 한다는 사실을 제안했었다. 이번 주 네이처에서 저자들은 나이가 어느 정도된 생쥐에서 시상하부 줄기세포가 상당히 소실된다는 사실을 확인하였다. 저자들은 여러 가지 생쥐 모델에서 이러한 줄기 세포의 소실이 노화와 유사한 생리학적 변화 및 수명 단축을 유발한다는 사실을 확인하였다. 이와 바대로 어느 정도 나이가 든 생쥐에게 건강한 시상하부 줄기세포를 이식하게 되면, 노화가 지연되고 수명이 증가하는 양상을 보이는 것으로 확인되었다. 시상하부 줄기세포는 세포 외부 miRNA를 분비하며, 노화에 따라서 감소하는 뇌척수액 내에서의 miRNA 순환에 상당한 기여를 한다. 이와 같은 액소솜 분비에 대한 기여는 어느 정도 노화를 지연시키는데 기여하는 것으로 보인다. 저자들은 노화의 속도가 시상하부 줄기세포와 뇌척수액 내의 엑소솜 miRNA에 대한 조절이 어느 정도 기여하는 것으로 제안하였다.

    Article

    doi: 10.1038/nature23282 | 전문  | PDF

  • 리보솜의 자체 조립 메커니즘 분석

    Nature 547 (2017년7월20일)

    몇몇 리보솜 RNA는 리보솜의 백본 구조를 형성하며, 리보솜 질량의 대부분을 구성하고 있지만, 리보솜 단백질 수십 개가 전체 거대 분자 복합체를 완성하는데 요구된다. 이와 같은 모든 구성요소들은 화학량론적인 양이 필요하지만, 이들의 생산은 새로운 카피를 만들기 위해서 모든 r-단백질로 번역되는 것이 필요하다. Johan Paulsson과 공동연구원은 리보솜이 어떻게 자가 촉매 조립을 최적화 하기 위해서는 리보솜의 특징에 대한 수학적인 분석이 필요하다는 사실을 제시하였다. 예를 들어, 저자들은 자체적인 생산을 최적화하기 위해서 r-단백질이 다양하고, 짧고, 유사한 길이를 가지고 있어야 한다고 주장하였다.

    Analysis

    doi: 10.1038/nature22998 | 전문  | PDF

  • 성층권의 존재가 확인된 태양계 외부 행성

    Nature 548 (2017년8월3일)

    여러 층으로 구성되어 있는 지구의 대기권은 부분적으로 온도에 의해서 구분된다. 지구 표면의 바로 위에 있는 대류권은 고도에 따라서 온도가 감소하는 반면, 그 위에 있는 성층권은 고도가 높아질수록 온도가 올라가게 된다. 태양계 외부 행성들은 성층권을 가질 수 있지만, 정말로 성층권이 있는지에 대해서는 여전히 의문이었다. 성층권 존재 여부를 확인하는 방법 중에 하나는 행성의 열 스펙트럼에서 방출되는 분자들을 관측하는 것이며, 이러한 분자들은 관측된 대기층이 아래보다 더 뜨거운지를 측정하면 된다. Tom Evans와 공동연구원들은 거대 가스 행성인 WASP-121b에 대한 관측을 통해서 수증기 방출선을 확인하였으며, 이를 통해서 이 행성이 성층권을 가지고 있다는 사실을 확인하였다.

    Letter

    doi: 10.1038/nature23266 | 전문  | PDF

    News & Views

    doi: 10.1038/548038b | 전문  | PDF

  • 쿼크-글루온 플라즈마를 이용한 초고속 원자 단위 소용돌이

    Nature 548 (2017년8월3일)

    표지 사진은 뉴욕에 있는 브록헤븐 내셔널 레보라토리(Brookhaven National Laboratory)의 상대성 이온 충돌장치(relativistic heavy Ion collider)에서 수행된 STAR 실험에서 두 개의 금 원자의 핵 사이의 충돌을 통해서 만들어진 트랙의 모습을 보여주고 있다. 이와 같은 중이온이 충돌하게 되면, 자연상태의 유체와 같은 특성을 가지는 물질의 특이한 상태를 만들게 된다. 이번 주 네이처에서는 STAR 협력 연구에서 이와 같은 소용돌이를 최초로 관찰한 연구 결과를 발표하였다. 연구팀은 충돌 결과로 형성된 쿼크-글루온 플라즈마가 현재까지 관측된 것 중에서 가장 빠른 소용돌이를 형성한다는 사실을 밝혔다. 이번 연구를 통해서 프로톤 내의 쿼크에 결합하는 힘에 대해서 처음으로 확인할 수 있는 기회를 얻을 수 있다. 표지 사진: Alex Schmah 제공

    Letter

    doi: 10.1038/nature23004 | 전문  | PDF

    News & Views

    doi: 10.1038/548034a | 전문  | PDF

  • 곤충 뇌에 존재하는 학습과 기억에 관여하는 완벽한 커넥톰인 머쉬롬 바디에 대한 분석

    Nature 548 (2017년8월10일)

    동물들은 과거의 경험을 바탕으로 행동을 가이드 하기 위해서 포유류의 대뇌피질과 곤충에서의 머쉬롬 바디와 같은 고차원의 병렬형 화이버 시스템으로 진화하였다. 이와 같은 신경 회로는 대규모 기억을 형성하도록 특화되어 있지만, 지금까지 신경-해부학적 데이터가 부족했었기 때문에 이에 대한 정확한 분석이 이루어지지 않았었다. Albert Cardona와 공동연구원들은 이와 같은 연관된 시스템인 초파리 애벌레의 머쉬롬 바디에 대해 시냅스 수준의 해상도로 전체적인 다이아그램을 확보한 연구 결과를 발표하였다. 이번 연구 결과를 통해서 프로젝션 뉴런으로부터 케년 세포로의 무작위적이고 정형화된 입력신호와 같은 다중 단계의 새롭고 놀랄만한 신경 회로 조직이 밝힐 수 있었다. 이러한 연구 결과는 신경 과학과 심리학, 그리고 로보틱스 분야에서의 향후 연구 방향성을 제시할 것으로 보인다.

    Article

    doi: 10.1038/nature23455 | 전문  | PDF

  • 위상학적 양자 화학

    Nature 547 (2017년7월20일)

    지난 수십 년 동안에 수리적 기하학 법칙이 물질의 특성을 결정할 수 있다는 놀라운 사실이 밝혀졌다. 하지만, 어떤 구조가 위상학적인 특성을 가지고 있으며, 어떤 구조가 가지고 있지 않은 것일까? 물질들이 위상학적으로 흥미로운지를 예측하는 것은 도전할만한 과제이며, 물리학자들은 단지 수백 개의 ‘위상학적’ 화합물을 밝혔을 뿐이었다. 이번 주 네이처에서 물리학자, 수학자, 그리고 화학자들의 국제 협력을 통해서 물질의 전자 밴드 구조의 위상학적 특성을 계산한 새로운 이론적 계산 결과와 잠재적인 해결 방법에 대해서 제시하였다. 저자들은 지금까지 비국소적인 모멘텀 스페이스에서 전자의 특성을 고려하는 기존의 밴드 스펙트럼과 국소적인 화학 결합을 가지는 접근 방법을 통해서 물리학자와 화학자들의 시각을 분리하였다. 그 결과, 전자 밴드 구조의 이론을 완성하였으며, 격자 부위에 위치한 국소적 원자 오비탈로부터 유래한 230개의 결정 축 그룹의 모든 밴드 구조를 분류할 수 있었다. 이를 이용하여, 저자들은 어떤 구조가 위상학적으로 중요한지 평가할 수 있었으며, 이러한 이론을 새로운 종류의 물질을 발견하는데 적용할 수 있었다. 이러한 이론은 독특한 특성을 가진 새로운 물질을 조사하는데 매우 단순화시킬 수 있으며, 현존하는 위상학적 물질에 대한 물리학에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

    Article

    doi: 10.1038/nature23268 | 전문  | PDF

    News & Views

    doi: 10.1038/547287a | 전문  | PDF

  • GRB 160625B의 즉각적인 광학적 플래쉬 동안에 심각한 변이적 선형 편광화

    Nature 547 (2017년7월27일)

    감마선 폭발은 상대론적 에너지에서 물질의 같은 방향성 제트에 의해서 구동되는 것으로 생각되고 있다. 기존 관측 결과에 따르면, 초기 잔광과 함께 연관된 정돈된 자기장을 밝혔지만, 편광화된 빛을 이용한 일시적인 섬광을 측정은 자기장의 존재에 민감하며, 모호했었다. Eleonora Troja와 공동연구원들은 감마선 폭발 160625B로부터 강하고 변동성이 있는 즉각적인 광학 섬광의 선형 편광 현상을 보고하였다. 저자들은 이러한 편광화가 거대한 규모의 자기장 내에서 빠르게 냉각되는 싱크로트론 복사에 의한 것으로 결론 내렸다. 저자들은 이러한 필드가 폭발로 이어지는 은하의 붕괴에 따라 생성된 블랙홀로부터 수평으로 이동되는 것으로 확인되었다.

    Letter

    doi: 10.1038/nature23289 | 전문  | PDF