Para ilmuwan telah menemukan kelompok khusus mikroglia (sel kekebalan otak) yang dapat membantu melindungi terhadap penyakit Alzheimer. Sel pelindung ini mengurangi peradangan, memperlambat penumpukan plak berbahaya, dan dapat menjaga memori dan fungsi otak. Penemuan ini tidak hanya menjelaskan mengapa ciri-ciri genetik tertentu mengurangi risiko Alzheimer tetapi juga membuka kemungkinan (…)

JetMedia Digital Agency

Sebuah planet ekstrasurya yang seluruhnya atau tertutup rapat oleh awan dapat membantu para astronom dalam mencari tanda-tanda kehidupan di luar Bumi. Langit berawan mungkin mengganggu piknik atau menghalangi pandangan bintang-bintang melalui teleskop, namun lapisan awan tebal di dunia yang jauh sebenarnya bisa membantu para ilmuwan mencari kehidupan di luar Bumi. Sebuah tim di (…)

JetMedia Digital Agency

Protein yang sebelumnya dikaitkan dengan kanker dan penyakit kronis ternyata memiliki manfaat kesehatan alami. Ketika dokter menemukan kadar SerpinB3 yang tinggi dalam tes darah, hal ini dapat mengindikasikan adanya masalah mendasar yang serius, seperti kanker yang sulit diobati atau penyakit inflamasi yang parah. SerpinB3 merupakan protein penting yang sering muncul saat tubuh (…)

JetMedia Digital Agency

Penemuan ini dapat secara signifikan mengurangi biaya produksi bahan bakar, bahan kimia, dan bahan. Sebuah tim peneliti dari College of Science and Engineering University of Minnesota Twin Cities dan University of Houston’s Cullen College of Engineering telah mengidentifikasi, dan untuk pertama kalinya diukur, sebagian kecil elektron yang memungkinkan manufaktur katalitik. (…)

RisalahPos.com Network

Butir laut kuno menunjukkan tingkat karbon Bumi jauh lebih rendah dari yang diharapkan selama era evolusi utama. Hasilnya menantang teori -teori lama tentang kebangkitan kehidupan dan mengisyaratkan pola -pola yang dapat membentuk masa depan kita. Ilmuwan ETH telah membatalkan gagasan lama bahwa cadangan besar karbon organik terlarut di lautan membantu memicu zaman es dan (…)

RisalahPos.com Network

Tiang Matahari dapat memegang jawaban atas misteri lama tentang siklus magnetik, angin matahari, dan cuaca ruang angkasa.

Daerah kutub matahari tetap menjadi salah satu daerah yang paling sedikit dieksplorasi dalam ilmu matahari. Meskipun satelit dan observatorium berbasis darat telah menangkap detail luar biasa dari permukaan matahari, atmosfer, dan medan magnet, hampir semua pandangan ini berasal dari bidang ekliptika, jalur orbital sempit diikuti oleh Bumi dan sebagian besar planet lainnya.

Perspektif terbatas ini berarti para ilmuwan hanya memiliki pengetahuan terbatas tentang apa yang terjadi di dekat kutub matahari. Namun daerah ini sangat penting. Medan magnet dan aktivitas dinamisnya adalah pusat dari siklus magnetik matahari dan menyediakan massa dan energi untuk angin matahari yang cepat. Proses -proses ini pada akhirnya membentuk perilaku matahari dan memengaruhi cuaca ruang yang dapat mencapai bumi.

Mengapa Polandia Penting

Di permukaan, kutub mungkin tampak tenang dibandingkan dengan latitudo tengah matahari yang lebih aktif (sekitar ± 35 °), di mana bintik matahari, suar surya, dan ejeksi massa koronal (CME) adalah umum. Namun, penelitian menunjukkan bahwa medan magnet kutub berkontribusi langsung ke dinamo matahari global dan dapat bertindak sebagai fondasi untuk siklus matahari berikutnya dengan membantu membangun medan magnet dipol matahari. Pengamatan dari misi Ulysses lebih lanjut mengungkapkan bahwa angin matahari cepat berasal terutama dari lubang koronal yang luas di daerah kutub. Untuk alasan ini, mendapatkan pandangan yang lebih jelas tentang kutub matahari sangat penting untuk menangani tiga pertanyaan paling mendasar dalam fisika matahari:

1) Bagaimana cara kerja dinamo matahari dan menggerakkan siklus magnetik matahari?

Siklus magnetik matahari mengacu pada variasi periodik dalam bilangan sunspot pada permukaan matahari, biasanya pada skala waktu sekitar 11 tahun. Selama setiap siklus, kutub magnet matahari mengalami pembalikan, dengan polaritas magnetik dari tiang utara dan selatan beralih.

Medan magnet global matahari dihasilkan melalui proses dinamo. Kunci untuk proses ini adalah rotasi diferensial matahari yang menghasilkan daerah aktif, dan sirkulasi meridional yang mengangkut fluks magnet ke arah kutub. Namun, investigasi helioseismik selama beberapa dekade telah mengungkapkan hasil yang bertentangan tentang pola aliran jauh di dalam zona konveksi.

Beberapa penelitian bahkan menyarankan aliran poleward di dasar zona konveksi, menantang model dinamo klasik. Pengamatan lintang tinggi dari medan magnet dan plasma Gerakan dapat memberikan bukti yang hilang untuk memperbaiki atau memikirkan kembali model -model ini.

2) Apa yang mendorong angin matahari cepat?

Angin matahari cepat – aliran supersonik dari partikel -partikel bermuatan – berasal terutama dari lubang koronal polar, dan meresapi sebagian besar volume heliosfer, mendominasi lingkungan fisik ruang antarplanet.

Namun, detail kritis mengenai asal usul angin ini tetap belum terselesaikan. Apakah angin berasal dari bulu -bulu padat di dalam lubang koronal atau dari daerah yang kurang padat di antara mereka? Apakah proses yang digerakkan oleh gelombang, penyambungan kembali magnetik, atau kombinasi keduanya bertanggung jawab untuk mempercepat plasma dalam angin? Pencitraan kutub langsung dan pengukuran in-situ diperlukan untuk menyelesaikan perdebatan.

3) Bagaimana peristiwa cuaca ruang merambat melalui tata surya?

Cuaca ruang heliosfer mengacu pada gangguan di lingkungan heliosfer yang disebabkan oleh angin matahari dan kegiatan erupsi matahari. Peristiwa cuaca luar angkasa yang ekstrem, seperti suar surya besar dan CME, dapat secara signifikan memicu gangguan ruang lingkungan seperti badai geomagnetik dan ionosfer yang parah, serta fenomena aurora yang spektakuler, merupakan ancaman serius terhadap keamanan aktivitas teknologi tinggi manusia.

Untuk memprediksi peristiwa ini secara akurat, para ilmuwan harus melacak bagaimana struktur magnetik dan aliran plasma berkembang secara global, tidak hanya dari pandangan ekliptika yang terbatas. Pengamatan dari titik pandang di luar ekliptika akan memberikan pemandangan propagasi CME di bidang ekliptika.

Upaya masa lalu

Para ilmuwan telah lama mengakui pentingnya pengamatan kutub surya. Misi Ulysses, diluncurkan pada tahun 1990, adalah pesawat ruang angkasa pertama yang meninggalkan bidang ekliptika dan mencicipi angin matahari di atas kutub. Instrumen in-situ mengkonfirmasi sifat-sifat kunci dari angin matahari cepat tetapi tidak memiliki kemampuan pencitraan. Baru -baru ini, The Badan Antariksa EropaPengorbit surya telah secara bertahap bergerak keluar dari bidang ekliptika dan diperkirakan akan mencapai garis lintang sekitar 34 ° dalam beberapa tahun. Meskipun ini merupakan kemajuan yang luar biasa, itu masih jauh dari tempat yang dibutuhkan untuk pandangan kutub sejati.

Sejumlah konsep misi yang ambisius telah diusulkan selama beberapa dekade terakhir, termasuk Surya Polar Imager (SPI), Investigasi Kutub Matahari (Polaris), Teleskop Orbit Kutub Surya (Olahraga), Misi Solaris, dan Misi Surya Inclination (HISM). Beberapa dibayangkan menggunakan propulsi canggih, seperti layar surya, untuk mencapai kecenderungan tinggi. Yang lain mengandalkan Gravity Assist untuk memiringkan orbit mereka secara bertahap. Masing-masing misi ini akan membawa instrumen penginderaan jarak jauh dan in-situ untuk membayangkan kutub Matahari dan mengukur parameter fisik utama di atas kutub.

Misi SPO

Solar-Orbit Observatory (SPO) dirancang khusus untuk mengatasi keterbatasan misi masa lalu dan saat ini. Dijadwalkan untuk diluncurkan pada Januari 2029, SPO akan menggunakan a Jupiter Gravity Assist (JGA) untuk menekuk lintasannya keluar dari bidang ekliptika. Setelah beberapa flybys bumi dan pertemuan yang direncanakan dengan hati-hati dengan Jupiter, pesawat ruang angkasa akan diselesaikan menjadi orbit 1,5 tahun dengan perihelion sekitar 1 au dan kecenderungan hingga 75 °. Dalam misi yang diperluas, SPO dapat naik ke 80 °, menawarkan pandangan paling langsung dari orang Polandia yang pernah dicapai.

Misi seumur hidup 15 tahun (termasuk periode misi yang diperpanjang 8 tahun) akan memungkinkannya untuk mencakup minimum dan maksimum matahari, termasuk periode penting sekitar tahun 2035 ketika pembalikan medan magnet maksimum dan solar berikutnya yang diharapkan akan terjadi. Selama seluruh masa hidup, SPO akan berulang kali melewati kedua kutub, dengan jendela pengamatan lintang tinggi yang diperpanjang yang berlangsung lebih dari 1000 hari.

Misi SPO bertujuan untuk terobosan pada tiga pertanyaan ilmiah yang disebutkan di atas. Untuk memenuhi tujuan ambisiusnya, SPO akan membawa serangkaian beberapa instrumen penginderaan jarak jauh dan in-situ. Bersama -sama, mereka akan memberikan pandangan komprehensif tentang kutub matahari. Instrumen penginderaan jarak jauh meliputi magnetic dan helioseismic imager (MHI) untuk mengukur medan magnet dan aliran plasma di permukaan, teleskop ultraviolet ekstrem (EUT) dan teleskop pencitraan x-ray (XIT) untuk mengacu pada atmosfer atas solar) yang dapat dilihat di atas solar) di atas solar) di atas solar) di atmosfer atas solar). Corona matahari dan angin matahari mengalir ke 45 jari -jari matahari (pada 1 au). Paket in-situ termasuk detektor magnetometer dan partikel untuk mencicipi angin matahari dan medan magnet antarplanet secara langsung. Dengan menggabungkan pengamatan ini, SPO tidak hanya akan menangkap gambar kutub untuk pertama kalinya tetapi juga menghubungkannya dengan aliran plasma dan energi magnetik yang membentuk heliosfer.

SPO tidak akan beroperasi secara terpisah. Diharapkan untuk bekerja bersama dengan armada misi surya yang terus bertambah. Ini termasuk misi stereo, Hinode satelit, The Observatorium Dinamika Surya (SDO), Spektrograf Pencitraan Wilayah Antarmuka (IRIS), Observatorium Surya berbasis ruang tingkat lanjut (ASO-S), pengorbit surya, misi Aditya-L1, misi punch, serta misi L5 yang akan datang (misalnya, misi Vigil ESA dan misi LAVSO Tiongkok). Bersama -sama, aset ini akan membentuk jaringan pengamatan yang belum pernah terjadi sebelumnya. SPO’s Polar Vantage akan memberikan bagian yang hilang, memungkinkan cakupan 4π matahari yang hampir global untuk pertama kalinya dalam sejarah manusia.

Melihat ke depan

Matahari tetap menjadi bintang terdekat kami, namun dalam banyak hal masih menjadi misteri. Dengan SPO, para ilmuwan siap untuk membuka beberapa rahasia terdalamnya. Wilayah kutub surya, yang pernah disembunyikan dari pandangan, akhirnya akan menjadi fokus, membentuk kembali pemahaman kita tentang bintang yang menopang kehidupan di bumi.

Implikasi SPO jauh melampaui keingintahuan akademik. Pemahaman yang lebih dalam tentang dinamo matahari dapat meningkatkan prediksi siklus matahari, yang pada gilirannya mempengaruhi ramalan cuaca ruang angkasa. Wawasan tentang angin matahari yang cepat akan meningkatkan kemampuan kita untuk memodelkan lingkungan heliosfer, penting untuk desain pesawat ruang angkasa dan keselamatan astronot. Yang paling penting, pemantauan peristiwa cuaca luar angkasa yang lebih baik dapat membantu melindungi infrastruktur teknologi modern – dari satelit navigasi dan komunikasi hingga sistem penerbangan dan tenaga terestrial.

Referensi: “Daerah Polar Solar” oleh Yuanyong Deng, Hui Tian, ​​Jie Jiang, Shuhong Yang, Hao Li, Robert Cameron, Laurent Gizon, Louise Harra, Robert F. Wimmer-Schweingruber, LINERDéric Auchère, Xianyong Bai, LiMSHIO, LINERDéric Auchère, Xianyong Bai, LiMSHIO, LINOKIO, LINERDENCE, XIANYONG BAI, LIBEIS LINOKE, XANYONG BAI, LIBEIS LINOKE, XIANYONG BAI, LINIIS LINENDION, XIANYONG BAI, LINENYONG BAI. Pradeep Chitta, Jackie Davies, Fabio Favata, Li Feng, Xueshang Feng, Weiqun Gan, Don Hassler, Jiansen HE, Juncheng Hou, Zhenyong Hou, Chunlan Jin, Wenya Li, Jiaben Lin, Dibyendu Nandy, Vaibhav Panta, Jiaben, Dibyendu Nandy, Vaibhav Pant, Jiaben, Dibyendu Nandy, Vaibhav Pant, Vaibhav, Prasad, Fang Shen, Yang Su, Shin Torimi, Durgesh Tripathi, Linghua Wang, Jingjing Wang, Lidong Xia, Ming Xiong, Yihua Yan, Liping Yang, Shanghai Yang, Mei Zhang, Guiping Zhou, XiaoshUai Zhuai Zhuai Zhuai Zhuai, Jingi, Jingi, Jingi, Jingi Zhang, XiaOSHUAI ZHUAI ZHUAI ZHUAI ZHUAI ZHUAI ZHUAI ZHUAI ZHUAI, JINHUAI ZHUAI ZHUAI ZHUAI, JINHUAI ZHUAI ZHUAI ZHUAI, JINHUAI, JINHUAI ZHUAI ZHUAI ZHUAI ZHUAI ZHUAI ZHUAI ZHUAI, Jurnal Ilmu Luar Angkasa Cina.
Dua: 10.11728/CJSS2025.04.2025-0054

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.
Ikuti kami di Google dan Google News.

Para astronom yang mempelajari Einstein Cross yang langka menemukan “gambar kelima” yang mustahil yang seharusnya tidak ada – dan itu mengungkapkan sesuatu yang luar biasa.

Analisis yang cermat menunjukkan pola cahaya aneh hanya bisa dijelaskan dengan adanya halo yang luas dan tersembunyi dari materi gelap yang menekuk cahaya galaksi.

Penemuan anomali kosmik

Ketika ahli astrofisika teoretis Rutgers Charles Keeton pertama kali melihat gambar yang tidak biasa yang dibagikan oleh rekannya, ia tertarik.

“Pernahkah Anda melihat salib Einstein dengan gambar di tengah?” Rekannya, Andrew Baker bertanya, merujuk pada konfigurasi kosmik yang jarang terlihat.

Keeton tidak. Implikasinya sangat besar.

“Saya berkata, yah, itu tidak seharusnya terjadi,” kata Keeton, wakil provost untuk pembelajaran pengalaman di Rutgers University-New Brunswick. “Anda tidak bisa mendapatkan gambar kelima di tengah kecuali sesuatu yang tidak biasa terjadi dengan massa yang menekuk cahaya.”

Einstein Cross Mystery

“Einstein Cross” adalah konfigurasi kosmik yang jarang terlihat di mana cahaya dari galaksi yang jauh ditekuk oleh gravitasi galaksi di depannya, menciptakan empat gambar. Tetapi gambar ekstra dalam salib Einstein ini menunjuk ke “sesuatu yang tidak biasa,” yang ternyata adalah lingkaran besar materi gelap yang tersembunyi. Keberadaan struktur yang tidak terlihat ini hanya dapat disimpulkan melalui pemodelan dan analisis komputer yang cermat.

Halo materi gelap terungkap

Discovery, yang dibuat oleh tim internasional yang mencakup Keeton, Baker, dan mahasiswa pascasarjana Rutgers Lana Eid, sekarang sedang diterbitkan di Itu Jurnal Astrofisika.

Materi gelap membuat sebagian besar materi di alam semesta, tetapi tidak dapat dilihat secara langsung. “Kami hanya tahu itu ada di sana karena bagaimana hal itu memengaruhi hal-hal yang dapat kami lihat, seperti cara ia membungkuk dari galaksi yang jauh,” kata Baker, seorang profesor terkemuka di Departemen Fisika dan Astronomi di Sekolah Seni dan Sains dan rekan penulis penelitian. “Penemuan ini memberi kita kesempatan langka untuk mempelajari struktur yang tidak terlihat secara rinci.”

Petunjuk pertama dari Prancis

Langkah pertama menuju penemuan itu diambil di Prancis.

“Kami seperti, ‘Apa -apaan?’” Kata Pierre Cox, seorang astronom Prancis, direktur penelitian di Pusat Penelitian Ilmiah Nasional Prancis dan penulis utama penelitian ini, yang pertama kali melihat anomali dalam data dari array milimeter (Noema) dari teleskop radio di Prancis.

“Itu tampak seperti salib, dan ada gambar ini di tengah,” kata Cox. “Aku tahu aku belum pernah melihatnya sebelumnya.”

Mengungkap gambar kelima

Tim sedang mempelajari galaksi yang jauh dan berdebu yang disebut miliknya-3. Menggunakan Noema dan Atacama Milimeter Besar/Submillimeter Array (Alma) Di Chili, mereka melihat bahwa cahaya dari miliknya-3 dibagi menjadi lima daripada empat gambar. Pada awalnya, mereka pikir itu mungkin kesalahan dalam data. Tapi gambar kelima tidak akan hilang.

“Kami mencoba menyingkirkannya,” kata Cox. “Kami pikir itu masalah dengan instrumen. Tapi itu nyata.”

Model komputer mengekspos yang tidak terlihat

Pemodelan komputer lensa gravitasi oleh Keeton dan Idul Fitri menunjukkan bahwa keempat galaksi latar depan yang terlihat yang menyebabkan lentur gravitasi tidak dapat menjelaskan detail pola lima gambar. Hanya dengan penambahan massa besar yang tidak terlihat, dalam hal ini, halo materi gelap, model dapat cocok dengan pengamatan.

“Kami mencoba setiap konfigurasi yang masuk akal hanya menggunakan galaksi yang terlihat, dan tidak ada yang berhasil,” kata Keeton, juga seorang profesor di Departemen Fisika dan Astronomi dan rekan penulis penelitian. “Satu -satunya cara untuk membuat matematika dan fisika berbaris adalah dengan menambahkan halo materi gelap. Itulah kekuatan pemodelan. Ini membantu mengungkapkan apa yang tidak dapat Anda lihat.”

Laboratorium Kosmik Alami

Konfigurasi yang tidak biasa tidak hanya terlihat keren: para ilmuwan mengatakan itu sangat berharga. Efek lensing memperbesar galaksi latar belakang, yang memungkinkan para astronom untuk mempelajari strukturnya secara lebih rinci dari biasanya. Ini juga menawarkan kesempatan langka untuk belajar tentang materi gelap yang mengelilingi galaksi latar depan.

“Sistem ini seperti laboratorium alami,” kata Cox. “Kita dapat mempelajari galaksi yang jauh dan materi tak terlihat yang membengkokkan cahayanya.”

Idul Fitri, seorang mahasiswa pascasarjana Rutgers yang mengejar gelar doktornya dan rekan penulis penelitian, mengatakan keterlibatannya dalam proyek penelitian telah menarik dari awal hingga akhir.

“Saya sangat senang bergabung dengan proyek ini sebagai mahasiswa pascasarjana, terutama karena melibatkan sistem lensing yang menarik yang tumbuh lebih menarik ketika model kami berkembang,” kata Idul Fitri. “Berkolaborasi di seluruh benua dan zona waktu mengajari saya nilai beragam keahlian dan gaya penelitian dalam sepenuhnya memahami penemuan baru.”

Prediksi dan tes masa depan

Tim bahkan telah meramalkan bahwa lebih banyak fitur, seperti outflowing gas dari galaksi, dapat terlihat dalam pengamatan mendatang. Jika prediksi tersebut dikonfirmasi, itu akan menjadi validasi yang kuat dari model mereka. Jika tidak, itu masih akan mengajari mereka sesuatu yang baru.

“Ini adalah prediksi yang dapat dipalsukan,” kata Keeton. “Jika kita melihat dan tidak melihatnya, kita harus kembali ke papan gambar. Begitulah cara kerja sains.”

Baker mengatakan penemuan itu dimungkinkan secara kritis oleh kolaborasi internasional dan dukungan federal AS untuk sains. “Alma in Chili dan array yang sangat besar (VLA) di New Mexico didukung oleh National Science Foundation, dan Hubble Space Telescope didukung oleh NASA; Semua memainkan peran penting dalam pekerjaan ini, “katanya.” Kami berharap mereka akan terus memungkinkan penemuan seperti itu ke masa depan. “

Referensi: “Hers-3: Einstein Cross yang luar biasa mengungkapkan halo materi gelap besar-besaran” oleh P. Cox, KM Butler, Cr Keeton, L. Eid, E. Horso, Tjlc Bakx, R. Neri, BM Jones, AJ Baker, AJ Baker, AJ Baker, A. Corsini, L. Marchetti, A. Omont, A. Beelen, R. Gazzi, D. Ismail, RJ Ivison, M. Krips, MD Lehnert, H. Mesias, D. Riechers, C. Vlahas, A. Weiss, P. Van Der Welf dan C. September, September, Jurnal Astrofisika.
Dua: 10.3847/1538-4357/ADF204

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Ilmuwan tanaman menemukan regulator sel induk tersembunyi terkait dengan pertumbuhan dan ukuran tanaman. Terobosan mereka dapat mengubah cara kita menanam makanan, bahan bakar, dan panen yang tangguh.

Sel induk tanaman memainkan peran penting dalam memproduksi makanan dunia, pakan ternak, dan bahan bakar terbarukan. Mereka adalah dasar pertumbuhan tanaman, namun banyak aspek tentang cara kerja mereka tetap menjadi misteri. Studi sebelumnya telah berjuang untuk mengidentifikasi beberapa gen kunci yang mengatur aktivitas sel induk.

Memetakan regulator pertumbuhan genetik

Untuk pertama kalinya, para peneliti di Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) telah memetakan dua regulator sel induk yang terkenal di ribuan sel pemotretan jagung dan Arabidopsis individu. Dalam prosesnya, mereka juga menemukan regulator yang sebelumnya tidak diketahui di kedua pabrik dan menghubungkan beberapa dari mereka dengan perbedaan ukuran dalam jagung. Teknik yang mereka kembangkan untuk memulihkan sel induk langka dapat diterapkan secara luas di banyak tanaman jenis.

Profesor CSHL David Jackson menjelaskan: “Idealnya, kami ingin tahu bagaimana membuat sel induk. Ini akan memungkinkan kami untuk meregenerasi tanaman lebih baik. Ini akan memungkinkan kami untuk memahami keragaman tanaman. Satu hal yang orang sangat bersemangat adalah membiakkan tanaman baru yang lebih tangguh atau lebih produktif. Kami belum memiliki daftar lengkap regulator – gene yang perlu dilakukan.

Tim Jackson mulai dengan menyelidiki dua regulator yang dipelajari secara luas, Clavata3 Dan Wuschel. Untuk mengakses sel induk, mantan peneliti postdoctoral Xiaosa Xu dengan hati -hati menghilangkan bagian kecil dari jagung dan tunas Arabidopsis. Para peneliti kemudian beralih ke perangkat “mikrofluida” untuk memisahkan sel satu per satu, mengubahnya RNA ke dalam DNAdan pasang tag yang menunjukkan identitas setiap sel.

Membangun Atlas Ekspresi Gen untuk Semua

Prosesnya, yang disebut sekuensing RNA sel tunggal, memungkinkan para peneliti untuk melihat bagaimana gen diekspresikan dalam ribuan sel sekaligus. “Hal yang hebat adalah Anda memiliki atlas ekspresi gen ini,” kata Jackson. “Ketika kami mempublikasikannya, seluruh komunitas dapat menggunakannya. Orang lain yang tertarik pada sel induk jagung atau Arabidopsis tidak perlu mengulangi percobaan. Mereka akan dapat menggunakan data kami.”

Sequencing RNA sel tunggal memungkinkan tim untuk memulihkan sekitar 5.000 Clavata3 dan 1.000 Wuschel-Kelopsi sel. Selanjutnya, mereka mengidentifikasi ratusan gen yang secara istimewa diekspresikan dalam sel induk jagung dan Arabidopsis, menunjukkan bahwa mereka mungkin penting secara evolusioner di banyak spesies tanaman. Dari sana, mereka dapat menghubungkan regulator sel induk tertentu dengan produktivitas di jagung. Tautan semacam itu suatu hari nanti dapat membantu peternak memilih strain spesifik untuk makanan, pakan ternak, atau produksi bahan bakar.

Landasan untuk Masa Depan Pertanian

“Ini adalah pengetahuan dasar yang dapat memandu penelitian untuk dekade berikutnya,” kata Jackson. “Ini dapat digunakan tidak hanya oleh ahli biologi perkembangan, tetapi ahli fisiologi, yang berpikir tentang bagaimana telinga jagung tumbuh dan bagaimana meningkatkan produktivitas, dan kemudian peternak.”

Referensi: “Pembuatan profil sel tunggal berskala besar dari sel induk mengidentifikasi regulator pengembangan pucuk dan variasi sifat menghasilkan” oleh Xiaosa Xu, Michael Passalacqua, Brian Rice, Edgar Demesa-Arevalo, Mikiko Kojima, Yumiko Takebayashi, Xingyao Yuo, Benjiao, Yuai, Yuai, Yumiko, Yumiko, Yumiko, Yumiko, Yumiko, Yumiko, Yumiko, Yumiko, Yumiko, Yumiko, yumiko, Sakakibara, Jesse Gillis dan David Jackson, 26 Agustus 2025, Sel perkembangan.
Dua: 10.1016/j.devcel.2025.07.024

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Para ilmuwan menunjukkan pengukuran terjerat pertama untuk negara -negara W, terobosan untuk transfer dan komputasi informasi kuantum.

Keterikatan kuantum menyoroti kesenjangan yang mendalam antara fisika klasik dan kuantum. Dalam fenomena ini, keadaan masing -masing foton tidak dapat dijelaskan secara independen, menantang pandangan klasik bahwa setiap partikel memiliki realitas yang berbeda – sebuah gagasan bahwa Einstein yang sangat bermasalah. Memahami pentingnya keterjeratan sangat penting untuk memajukan teknologi kuantum generasi berikutnya.

Untuk membangun teknologi seperti itu, para peneliti harus dapat secara andal menghasilkan keadaan terjerat multi-foton dan secara akurat menentukan jenis keadaan mana yang telah diproduksi. Konvensional tomografi kuantumMetode standar untuk menganalisis negara -negara ini, menghadapi hambatan utama: jumlah pengukuran yang diperlukan meningkat secara eksponensial seiring dengan meningkatnya jumlah foton, menciptakan tantangan yang parah untuk pengumpulan data.

Mengejar pengukuran terjerat untuk negara -negara W

Bila tersedia, an Pengukuran terjerat memungkinkan untuk menentukan jenis keadaan terjerat dalam satu langkah. Pengukuran seperti itu telah dicapai untuk Greenberger-Horne-Zeilinger (GHz) Keadaan kuantum terjerat, tetapi untuk negara bagian W-bentuk mendasar dari keterikatan multi-foton-tidak ada yang secara teoritis diusulkan atau ditunjukkan secara eksperimental sampai sekarang.

Tantangan ini diambil oleh tim peneliti dari Universitas Kyoto dan Universitas Hiroshima, yang berhasil mengembangkan metode pengukuran terjerat baru yang mampu mengidentifikasi Negara Bagian W.

“Lebih dari 25 tahun setelah proposal awal mengenai pengukuran terjerat untuk negara-negara GHZ, kami akhirnya memperoleh pengukuran terjerat untuk negara W juga, dengan demonstrasi eksperimental asli untuk negara-negara W 3-foton,” kata penulis yang sesuai Shigeki Takeuchi.

Para peneliti mendasarkan pendekatan mereka pada simetri pergeseran siklik negara dan memperkenalkan metode teoritis untuk membangun pengukuran terjerat menggunakan sirkuit kuantum fotonik yang melakukan kuantum Transformasi Fourier untuk keadaan W dari nomor foton apa pun.

Untuk memvalidasi metode ini, mereka membangun perangkat yang dirancang untuk tiga foton, menggunakan sirkuit kuantum optik yang sangat stabil yang dapat beroperasi untuk waktu yang lama tanpa kontrol aktif. Dengan mengirimkan tiga foton tunggal yang disiapkan dengan keadaan polarisasi spesifik, perangkat berhasil membedakan berbagai jenis keadaan tiga foton, masing-masing diikat dengan korelasi non-klasik yang unik di antara foton input. Tim juga menilai kesetiaan pengukuran terjerat, didefinisikan sebagai kemungkinan mendapatkan hasil yang benar ketika dilengkapi dengan input W-State murni.

Aplikasi di masa depan dalam teknologi kuantum

Pencapaian ini membuka pintu bagi Teleportasi kuantumatau transfer informasi kuantum. Ini juga dapat mengarah pada protokol komunikasi kuantum baru, transfer status terjerat kuantum multi-foton, dan metode baru untuk berbasis pengukuran Komputasi kuantum.

“Untuk mempercepat penelitian dan pengembangan teknologi kuantum, sangat penting untuk memperdalam pemahaman kita tentang konsep -konsep dasar untuk menghasilkan ide -ide inovatif,” kata Takeuchi.

Di masa depan, tim bertujuan untuk menerapkan metode mereka ke keadaan kuantum multi-foton yang lebih besar, dan berencana untuk mengembangkan sirkuit kuantum fotonik on-chip untuk pengukuran terjerat.

Referensi: “Pengukuran terjerat untuk negara -negara W” oleh Geobae Park, Holger F. Hofmann, Ryo Okamoto dan Shigeki Takeuchi, 12 September 2025, Kemajuan Sains.
Dua: 10.1126/sciadv.adx4180

Pendanaan: Badan Sains dan Teknologi Jepang, Masyarakat Jepang untuk Promosi Sains

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Para ilmuwan di Gladstone Institutes mengungkap alasan mengejutkan mengapa neuron penghasil dopamin, penting untuk pergerakan tubuh yang halus, mati karena penyakit Parkinson.

Pada tikus, ketika neuron -neuron ini tetap terlalu aktif selama berminggu -minggu, mereka mulai goyah, pertama kali kehilangan koneksi mereka dan kemudian mati sama sekali. Ini mencerminkan kehilangan neuron selektif yang terlihat pada pasien, di mana sel -sel yang terlalu banyak bekerja di substantia nigra akhirnya runtuh.

Misteri Parkinson: Mengapa Sel Otak Kunci Mati

Kelompok sel otak tertentu mengontrol kemampuan tubuh untuk bergerak dengan presisi dan koordinasi. Ketika sel -sel ini tetap dalam keadaan terlalu aktif untuk waktu yang lama, mereka mulai memburuk dan akhirnya mati. Para peneliti di Gladstone Institutes baru -baru ini mengamati proses ini, menawarkan wawasan baru tentang apa yang mungkin salah pada otak orang dengan penyakit Parkinson.

Para ilmuwan telah lama mengakui bahwa jenis neuron tertentu hilang seiring kemajuan Parkinson, meskipun alasan di balik penurunan ini tetap tidak pasti. Sebuah studi baru, yang diterbitkan dalam jurnal Elifemenunjukkan bahwa pada tikus, stimulasi berlebih yang berkepanjangan dari neuron -neuron ini dapat secara langsung menyebabkan kematian mereka. Para peneliti menyarankan bahwa di Parkinson, overactivity ini dapat didorong oleh kombinasi risiko genetik, paparan lingkungan, dan ketegangan ekstra pada neuron yang selamat ketika mereka mencoba menebus mereka yang sudah hilang.

“Pertanyaan menyeluruh di bidang penelitian Parkinson adalah mengapa sel -sel yang paling rentan terhadap penyakit ini mati,” kata penyelidik Gladstone Ken Nakamura, MD, PhD, yang memimpin penelitian. “Menjawab pertanyaan itu dapat membantu kita memahami mengapa penyakit ini terjadi dan menunjukkan cara -cara baru untuk mengobatinya.”

Gejala Parkinson dan Aktivitas Neuron Meningkat

Lebih dari 8 juta orang di seluruh dunia saat ini dipengaruhi oleh penyakit Parkinson, gangguan otak progresif yang menyebabkan tremor, gerakan memperlambat, kekakuan otot, dan kesulitan berjalan dan menyeimbangkan.

Para peneliti tahu bahwa neuron yang bertanggung jawab untuk memproduksi dopaminyang penting untuk gerakan sukarela, adalah di antara mereka yang meninggal pada pasien Parkinson. Bukti juga menunjukkan bahwa neuron ini sering menjadi lebih aktif seiring kemajuan penyakit, baik sebelum dan sesudah degenerasi dimulai. Apa yang tetap tidak jelas adalah apakah lonjakan aktivitas ini hanyalah respons terhadap penyakit atau jika memainkan peran langsung dalam mendorong kematian sel.

Aktivasi kontinu vs jangka pendek

Dalam studi baru, Nakamura dan rekan-rekannya menangani pertanyaan ini dengan memperkenalkan reseptor secara khusus ke dalam neuron dopamin pada tikus yang memungkinkan mereka untuk meningkatkan aktivitas sel dengan merawat hewan dengan obat, clozapin-n-oxide (CNO). Uniknya, para ilmuwan menambahkan CNO pada air minum hewan, mendorong aktivasi kronis neuron.

“Dalam pekerjaan sebelumnya, kami dan orang lain secara sementara mengaktifkan sel -sel ini dengan suntikan CNO atau dengan cara lain, tetapi itu hanya menyebabkan ledakan aktivasi pendek,” kata Katerina Rademacher, seorang mahasiswa pascasarjana di laboratorium Nakamura dan penulis pertama penelitian. “Dengan mengirimkan CNO melalui air minum, kami mendapatkan aktivasi sel yang relatif terus menerus, dan kami pikir itu penting dalam memodelkan apa yang terjadi pada orang dengan penyakit Parkinson.”

Dalam beberapa hari karena neuron dopamin yang terlalu aktif, siklus khas hewan dari kegiatan siang dan malam hari menjadi terganggu. Setelah satu minggu, para peneliti dapat mendeteksi degenerasi proyeksi panjang (disebut akson) yang memanjang dari beberapa neuron dopamin. Pada satu bulan, neuron mulai mati.

Yang penting, perubahan sebagian besar mempengaruhi satu subset neuron dopamin – yang ditemukan di wilayah otak yang dikenal sebagai substantia nigra, yang bertanggung jawab atas kontrol gerakan – sambil menghemat neuron dopamin di daerah otak yang bertanggung jawab atas motivasi dan emosi. Ini adalah pola degenerasi seluler yang sama yang terlihat pada orang dengan penyakit Parkinson.

Menghubungkan temuan mouse ke parkinson manusia

Untuk mendapatkan wawasan tentang mengapa overactivation menyebabkan degenerasi neuron, para peneliti mempelajari perubahan molekuler yang terjadi pada neuron dopamin sebelum dan sesudah aktivitas berlebihan. Mereka menunjukkan bahwa overactivation neuron menyebabkan perubahan kadar kalsium dan dalam ekspresi gen yang terkait dengan metabolisme dopamin.

“Menanggapi aktivasi kronis, kami pikir neuron dapat mencoba menghindari dopamin yang berlebihan – yang bisa beracun – dengan mengurangi jumlah dopamin yang mereka hasilkan,” jelas Rademacher. “Seiring waktu, neuron mati, akhirnya menyebabkan kadar dopamin yang tidak mencukupi di area otak yang mendukung gerakan.”

Pola gen bersama pada pasien dan tikus

Ketika para peneliti mengukur tingkat gen dalam sampel otak dari pasien dengan Parkinson tahap awal, mereka menemukan perubahan serupa; Gen yang terkait dengan metabolisme dopamin, regulasi kalsium, dan respons stres yang sehat ditolak.

Penelitian ini tidak mengungkapkan mengapa aktivitas neuron dopamin mungkin meningkat dengan penyakit Parkinson, tetapi Nakamura berhipotesis bahwa mungkin ada beberapa penyebab, termasuk faktor genetik dan lingkungan. Overactivity juga bisa menjadi bagian dari siklus setan yang dimulai pada awal penyakit. Ketika neuron dopamin menjadi terlalu aktif, mereka secara bertahap mematikan produksi dopamin, yang memperburuk masalah pergerakan. Neuron yang tersisa bekerja lebih keras untuk mengkompensasi, akhirnya menyebabkan kelelahan sel dan kematian.

“Jika itu masalahnya, itu meningkatkan kemungkinan menarik bahwa menyesuaikan pola aktivitas neuron yang rentan dengan obat -obatan atau stimulasi otak dalam dapat membantu melindungi mereka dan memperlambat perkembangan penyakit,” kata Nakamura.

Referensi: “Hiperaktivasi kronis neuron dopamin otak tengah menyebabkan degenerasi neuron dopamin preferensial” oleh Katerina Rademacher, Zak Doric, Dominik Haddad, Aphroditi Mamaligas, Szu-Chi Liao, Rose Creed, Kohei Kano, Zac Chatterton, YuHong, Joseph, Kohei Kano, Zac Chatterton, YuHong, YuHong, Kohei Kano, Zac Chatterton, YuHong, YuHong, YuHong, YuHong, YuHong, YuHong, YuHong, YUHONG, YUHONGA, YUHONG, YUHONGA, YUHONG, YUHONG, Sei, Anatol Kreitzer, Glenda Halliday, Alexandra B Nelson, Elyssa Margolis dan Ken Nakamura, 26 Agustus 2025, Elife.
Dua: 10.7554/Elife.98775

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.