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Imagerie atomique de protéines synthétiques

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Les scientifiques ont créé de fines feuilles de cristal ressemblant à du papier en utilisant une molécule synthétique semblable à une protéine appelée polypeptoïde. Ces nanofeuillets n’ont qu’une seule molécule d’épaisseur, avec des molécules disposées de manières très spécifiques. Les scientifiques prennent des photos de ces nanofeuillets à l’aide de microscopes électroniques dans des conditions cryogéniques. Jusqu’à récemment, ces images étaient floues en raison du petit nombre d’électrons qui peuvent traverser les plaques sans causer de dommages. Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé des algorithmes basés sur l’apprentissage automatique pour traiter environ 500 000 images indépendantes. Le résultat est la première image claire et réelle d’atomes individuels dans un matériau synthétique souple.

l’influence

Les polymères synthétiques sont essentiels à de nombreux produits que nous tenons pour acquis. Ceux-ci vont des meubles en plastique aux cellules modernes. Elle est également au cœur de dispositifs tels que les piles à combustible et les batteries rechargeables. Ces appareils sont de plus en plus importants dans le paysage émergent de l’énergie propre. Toutes les propriétés importantes des polymères synthétiques dépendent de la disposition de leurs atomes. La capacité des scientifiques à placer des atomes individuels dans des matériaux polymères améliorera notre compréhension des goulots d’étranglement qui limitent les performances des polymères synthétiques. Cette recherche représente également une étape importante dans l’ensemble des nanosciences.

sommaire

Pour la première fois, des scientifiques ont révélé les détails structurels atomiques d’un matériau synthétique souple. Les copolymères biblocs peptoïdes sont constitués de deux chaînes protéiques différentes liées ensemble. Ces matériaux sont conçus pour s’emboîter étroitement pour former des feuilles de cristal hautement organisées dans l’eau. Les molécules individuelles et leurs orientations relatives au sein des nanofeuillets ont été directement observées par microscopie électronique à transmission cryogénique (cryo-MET), révélant des détails atomiques dans l’espace du site inaccessibles par les techniques de diffusion conventionnelles. La température extrêmement froide utilisée dans la congélation rapide des nanofeuillets verrouille efficacement les molécules en place. L’imagerie de l’échantillon dans des conditions de refroidissement a permis d’empêcher les électrons énergétiques de détruire la structure. Pour mieux protéger les matériaux mous du faisceau d’électrons, les chercheurs ont utilisé moins d’électrons par image. Les images obtenues dans ces conditions ont été traitées à l’aide d’outils mathématiques avancés et d’algorithmes d’apprentissage automatique pour produire des images haute résolution de la structure à l’échelle atomique.

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La synthèse de co-précision de polymères peptoïdes, l’imagerie atomique Cryo-TEM et la modélisation informatique ont aidé les scientifiques à comprendre les structures des polymères au niveau atomique. Les chercheurs peuvent désormais apporter des modifications au niveau atomique pour concevoir les molécules cibles. Cela ouvre la voie à une ingénierie rationnelle des fonctions complexes dans les matériaux mous grâce à un contrôle systématique de leur composition chimique. La recherche a été menée en partie dans deux installations d’utilisateurs du DOE, la fonderie moléculaire et la source de lumière avancée.

La finance

Ce travail a été financé par le ministère de l’Énergie, Office of Science, Office of Basic Energy Sciences, Department of Materials Science and Engineering. Les travaux sur la fonderie moléculaire et la source lumineuse avancée du Lawrence Berkeley National Laboratory ont été soutenus par des projets d’utilisateurs dans ces installations d’utilisateurs, avec le soutien du ministère de l’Énergie, Office of Science, Office of Basic Energy Sciences. Les images microscopiques présentées ici ont été acquises à l’installation Donner Cryo-TEM au Lawrence Berkeley National Laboratory et à l’installation Cryo-TEM dans la région de Berkeley Bay à l’UC Berkeley.

La source:

Référence de la revue :

Schwann, S.; et al. (2021) Géométrie du plan atomique et imagerie des réseaux cristallins polypeptoïdes. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.1909992116.

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La Chine semble tenter de sauver le vaisseau spatial malheureux de l’oubli lunaire

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La Chine semble tenter de sauver le vaisseau spatial malheureux de l’oubli lunaire

HELSINKI — Les données de suivi semblent montrer que la Chine tente de récupérer un vaisseau spatial initialement destiné à la Lune, mais qui s'est retrouvé bloqué en raison d'un étage de fusée défectueux.

Les vaisseaux spatiaux DRO-A et B ont décollé du port spatial de Xichang à bord d'une fusée Longue Marche 2C le 13 mars. d'abord La reconnaissance de la mission est venue du média d'État chinois Xinhua, qui a annoncé que le vaisseau spatial n'avait pas été inséré avec précision dans son orbite désignée par l'étage supérieur de la fusée Yuanzheng-1S.

« L'étage supérieur a rencontré un dysfonctionnement pendant le vol, empêchant les satellites d'entrer avec précision sur l'orbite prédéfinie », a indiqué Xinhua. annonceur. « Des travaux d'élimination pertinents sont actuellement en cours », a-t-elle ajouté, citant le centre de lancement de Xichang.

Les données du 18e Escadron de défense spatiale (SDS) de l'US Space Force ont initialement montré des objets associés à un lancement en orbite terrestre basse (LEO). Cependant, les ensembles de données suivants à deux éléments de ligne (TLE), une représentation mathématique de l'orbite moyenne du satellite, issus de 18 SDS, montrent un objet du lancement (désignation internationale 2024-048A) sur une orbite hautement elliptique de 525 x 132 577 km de l'orbite terrestre. Le problème a depuis été soulevé, puisque le vaisseau spatial a été suivi sur une orbite de 971 x 225 193 km le 26 mars.

Cela indique qu'au moins un satellite, et éventuellement les deux – s'ils sont toujours attachés l'un à l'autre – se sont séparés de l'étage supérieur et que l'orbite de l'objet a été élevée.

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« Nous ne savons pas grand-chose, mais je pense que nous pouvons déduire des données de suivi que la charge utile (charge utile) s'est séparée de l'étage YZ et a brûlé au moins une orbite, indiquant une tentative de sauvetage de la mission. » a déclaré le tracker d'activité et astrophysicien Jonathan McDowell Actualités spatiales.

Ni les médias d'État ni les autorités spatiales chinoises n'ont rapporté que DRO-A et B visaient à atteindre la Lune. Cependant, le magazine 2023 papier La technologie de navigation relative de haute précision du même nom indique que les deux satellites visent une orbite rétrograde lointaine (DRO) autour de la Lune. Les données orbitales le confirment désormais.

Destination : orbite rétrograde lointaine

Les paires DRO-A et B sont conçues pour communiquer depuis une orbite rétrograde lointaine avec un autre satellite, appelé DRO-L, en orbite terrestre basse. DRO-L a été lancé sur une fusée Jilong 3 en février. DRO est une orbite lunaire haute qui se déplace dans la direction opposée à la rotation de la Lune autour de la Terre.

La Chine n'a pas encore fourni de mise à jour sur les satellites DRO-A et B. La brûlure post-orbite, lorsque le vaisseau spatial est au périgée, ou à son approche la plus proche de la Terre, pourrait élever son apogée, ou le point le plus éloigné de la Terre, à la distance lunaire.

Le vaisseau spatial devra ensuite effectuer un autre brûlage pour entrer sur son orbite lunaire prévue. On ne sait pas comment l’utilisation imprévue de carburant pour élever son orbite afin d’atteindre la Lune affecterait la mission.

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La mission peut être mise à jour si le ou les satellites entrent sur son orbite lunaire initialement prévue. La nature fermée de la mission en termes d'informations dément l'ouverture, tandis que l'atterrisseur Peregrine d'Astrobotic a connu des problèmes lors de sa malheureuse mission lunaire.

La mission DRO-A/B ne semble pas constituer un élément majeur des projets lunaires de la Chine et sa perte n'aurait pas d'impact majeur sur le programme d'exploration du pays. Il s’agit plutôt d’une mission de test technologique et orbital qui pourrait jouer un rôle dans ses ambitions lunaires plus larges visant à créer une infrastructure de navigation et de communication lunaire pour soutenir l’exploration lunaire.

Ce n’est pas non plus la seule nouvelle mission lunaire chinoise. Le satellite relais de communications lunaires Queqiao-2 a été lancé le 19 mars en tant que précurseur de la mission de retour d'échantillons sur la face cachée Chang'e-6, dont le lancement est prévu en mai. Deux satellites plus petits, appelés Tiandu-1 et Tiandu-2, étaient à bord du lancement en tant qu'explorateurs des plans plus larges de la constellation Queqiao.

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Vie microbienne inexplorée dans les estuaires souterrains

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Vie microbienne inexplorée dans les estuaires souterrains
Les faits saillants de l'éditeur sont des résumés de recherches récentes rédigées par les éditeurs de la revue AGU.
source: Journal de recherche géophysique : Biogéosciences

Les estuaires souterrains (STE), où se mélangent les eaux souterraines terrestres et l’eau de mer, sont vitaux pour les écosystèmes côtiers océaniques. Il a été défini pour la première fois il y a 25 ans par Willard Moore (1999), ces régions ne sont pas bien étudiées, même si elles sont confrontées à des menaces croissantes en raison des futurs changements globaux.

Adesari et al. [2024] Il cherche à combler les lacunes des connaissances en mesurant les communautés microbiennes et leurs fonctions au sein des STE. En utilisant des incubations de sédiments qui imitent les facteurs de stress attendus, tels que l'élévation du niveau de la mer, l'augmentation des niveaux de nutriments et de longs temps de séjour, l'étude révèle la sensibilité des communautés microbiennes aux changements de nitrate et de salinité.

Ces résultats soulignent le rôle central des communautés microbiennes dans la réponse aux fluctuations environnementales du microbiote et dans la régulation des cycles du carbone et de l’azote dans les zones océaniques côtières. De plus, les activités humaines remodèlent radicalement les entreprises publiques, soulignant le besoin urgent d’efforts de conservation, tels que la réduction des taux de prélèvement des eaux souterraines.

Citation : Adyasari, D., Dimova, NT, Ní Chadhain, SM et Waska, H. (2024). Communautés microbiennes et activité métabolique dans les aquifères riches en matières organiques : l'impact des changements climatiques et d'utilisation des terres. Journal de recherche géophysique : Biogéosciences129, e2023JG007660. https://doi.org/10.1029/2023JG007660

—Marguerite A. Xenopoulos, rédacteur en chef, JGR : Biogéosciences

Texte © 2024. Les auteurs. CC BY-NC-ND 3.0
Sauf indication contraire, les images sont soumises au droit d'auteur. Toute réutilisation sans autorisation expresse du titulaire des droits d'auteur est interdite.

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Les neurones sensoriels jouent un rôle central dans la coordination de la réparation et de la régénération des tissus

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Des chercheurs de l’Université Monash et de l’Université d’Osaka ont dévoilé une découverte révolutionnaire concernant le rôle central des neurones sensoriels dans la régulation de la réparation et de la régénération des tissus, ce qui est très prometteur pour les patients souffrant d’une mauvaise cicatrisation des tissus et de diabète.

En collaboration avec le professeur Shizuo Akira de l'Union internationale de recherche sur le cancer, une équipe de recherche dirigée par le professeur agrégé Mikael Martino de l'université Monash, qui a également occupé un poste à plusieurs postes à l'université d'Osaka, a publié une avancée majeure dans la médecine régénérative. .. nature.

Leurs recherches mettent en évidence l’interaction complexe entre les systèmes nerveux et immunitaire, ainsi que l’implication essentielle des neurones sensoriels dans la réparation et la régénération des tissus. Alors que les neurones sensoriels nociceptifs sont principalement associés à la sensation de douleur, leur contribution à la régénération tissulaire n’était pas claire jusqu’à présent. Grâce à leurs recherches, l’équipe a démontré que la suppression d’un sous-type spécifique de neurones sensoriels contenant le canal ionique Nav1.8 altère considérablement la réparation des plaies cutanées et la régénération musculaire après une blessure. En outre, ils ont révélé que les terminaisons de ces neurones sensoriels s’étendent jusqu’à la peau et aux tissus musculaires blessés et communiquent avec les cellules immunitaires via le peptide neuronal lié au gène de la calcitonine (CGRP) pendant le processus de guérison. Ce neuropeptide joue un rôle crucial en influençant les cellules immunitaires pour faciliter la guérison des tissus après une blessure. Dans des modèles précliniques, tels que des souris dépourvues de neurones sensoriels et des souris diabétiques dont les neurones périphériques sont endommagés, une version technique du CGRP a été utilisée, conçue pour améliorer son efficacité, accélérer la cicatrisation des plaies et favoriser la régénération musculaire.

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Ces résultats sont très prometteurs pour la médecine régénérative, en particulier dans le traitement des tissus mal cicatrisés, couramment observés dans des pathologies telles que le diabète. En regardant vers l’avenir, l’équipe vise à développer des thérapies innovantes ciblant les causes sous-jacentes d’une mauvaise réparation tissulaire en exploitant les interactions neuro-immunes.

L'Université Monash est l'un des partenaires mondiaux de connaissances de l'Université d'Osaka, un partenariat stratégique visant à développer des programmes de recherche et d'enseignement durables et de haute qualité qui peuvent contribuer à résoudre les problèmes mondiaux. L'auteur principal, Mikael Martino, un fervent défenseur de la collaboration entre les deux universités, a souligné l'importance des relations interinstitutionnelles solides et du système de nomination mutuelle pour permettre aux chercheurs internationaux comme lui de collaborer efficacement avec les universitaires de l'Université d'Osaka.

source:

Référence du magazine :

Lu, Y.-Z., et autres. (2024). Les neurones sensoriels CGRP favorisent la guérison des tissus via les neutrophiles et les macrophages. nature. est ce que je.org/10.1038/s41586-024-07237-y.

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