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생명체가 살 수 있는 온도의 최고점은 어디일까?
60도 이상 고온의 환경에서 생활하는 생명체를 고온성 생물(Thermophile), 그 중에서도 80도 이상의 환경에서 생활하는 생명체를 초고온성 생물(Hyperthermophile)로 부른다 1960년대까지 생물학자들이 여기던 생물의 생존 온도 상한선은 약 55도였다 그러나 1969년 토마스 브록이 75도의 옐로스톤 간헐천에서 Thermus aquaticus를 발견하며 기록을 갱신했다 이 박테리아에서 발견된 Taq polymerase로 인해 분자생물학을 획기적으로 발전시킨 중합효소 연쇄반응(PCR)이 발명될 수 있었다 이에 또 무언가 써먹을게 나오지 않을까 하며 궁금해하던 미생물학자들의 후속 발견들로 상한선은 점차 올라갔다 그 결과 현재 초고온생물 중 최고 온도를 찍은 것은 캘리포니아 만 2천미터 깊이의 열수구에서 처음 발견된 메탄생성 고균 Methanopyrus kandleri(strain116)이다 2008년 두 후보군인 Geogemma barossii(strain 121)와 Methanopyrus kandleri(strain 116)을 두고 타이틀 매치 실험을 벌인 결과, strain 121은 40기압 122도에서 분열 한계가 왔고 130도에서 2시간을 버티고 사멸했다 그러나 strain 116은 400기압 123도까지 분열할 수 있었고 130도에서 3시간을 버텼다 이로서 1도 차이로 최고의 초고온생물 자리는 Methanopyrus kandleri가 가져가게 되었다 생물학 실험실에서 사용하는 멸균 장비인 오토클레이브가 121도에 맞추어져 있는데 이 미생물은 오히려 그 온도에서 분열한다는 것이다 다만 고온의 환경에 적응한 만큼 생존온도의 하한선도 매우 높은데, 85도 이하가 되면 활동을 정지하고 '동면'에 들어간다 M.kandleri는 고온 고압의 극한 환경에서 서식하는 터라 주변의 다른 생명체에게서 얻을 수 있는 수평 획득 유전자가 매우 적다 그 때문에 가장 원시적인 형태로 여겨지는 테르페노이드 지질 세포막을 가지고 있다 일반적으로 단백질은 열에 취약하며 인간의 경우는 40도만 넘어도 변성되어 생명이 위험하다 그러나 이 고균의 세포질에는 효소 cyclic 2,3-diphosphoglycerate(cDPG) 농도가 매우 높은데 그로 인해 높은 열 안정성을 지닌다 cDPG는 초고온미생물 일부가 공통으로 가지고 있으며 온도가 높아질수록 효소의 농도가 높아지는 현상을 보인다 이 효소를 이용하면 고온에서 변질되기 쉬운 백신 등을 개량할 수 있다고 보고 연구가 진행되고 있다 고온의 환경에서는 DNA의 오류와 손상이 발생하기 쉽다 그에 따라 이 고균은 DNA 수복 기능도 갖추고 있다 DNA 복구 효소 중 Topoisomerase는 DNA의 꼬임과 풀림에 관여한다 이 고균은 그동안 다른 생명체들로부터 발견되었던 I~IV형과 전혀 다른 V형의 Topoisomerase를 가지고 있어 항암제 연구자들의 관심을 끌고 있다 이 고균은 의학뿐 아니라 다양한 분야에서 주목받고 있다 환경 분야에서는 메탄생성균이란 점을 주목하여 탄소 순환의 한 고리를 담당한다고 보고 연구를 진행하고 있다 산업 분야에서도 흥미를 가지고 연구하고 있다 미생물을 이용해 제품을 생산하는 생물 공정은 전처리 과정에서 고열이 동반되는 경우가 많은데, 주로 사용하는 미생물들은 실온에 최적화되어 식혀 주는 과정에서 많은 금전적 시간적 손실이 발생한다 만약 초고온미생물의 유전자와 효소를 이용할 수 있다면 그 과정이 생략되거나 단축될 수 있으며 덤으로 다른 미생물의 오염도 자동적으로 막을 수 있는 장점이 있다 생물학자들은 생명체가 존재할 수 있는 최고 온도를 140-150도 정도로 예상하고 있다 모든 생명체의 에너지원인 ATP를 포함한 생명체의 필수 분자들이 그 정도의 온도에서 파괴되기 때문이다 그렇기에 Methanopyrus kandleri보다 고온에서 생활하는 미생물이 존재할 확률은 매우 높다고 볼 수 있다 어쩌면 우리가 생각지도 못한 특이한 구조와 성분을 이용해 저 온도보다 높은 환경에서 서식하는 미생물이 존재할지도 모른다 Takai, K., Nakamura, K., Toki, T., Tsunogai, U., Miyazaki, M., Miyazaki, J., Hirayama, H., Nakagawa, S., Nunoura, T., & Horikoshi, K. (2008). Cell proliferation at 122 degrees C and isotopically heavy CH4 production by a hyperthermophilic methanogen under high-pressure cultivation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 105(31), 10949–10954. Amy Osterman, Alfonso Mondragón (2022) Structures of topoisomerase V in complex with DNA reveal unusual DNA-binding mode and novel relaxation mechanism eLife 11:e72702. De Rose, S. A., Isupov, M. N., Worthy, H. L., Stracke, C., Harmer, N. J., Siebers, B., Littlechild, J. A., & HotSolute consortium (2023). Structural characterization of a novel cyclic 2,3-diphosphoglycerate synthetase involved in extremolyte production in the archaeon Methanothermus fervidus. Frontiers in microbiology, 14, 1267570. https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2019.00780/full Vieille, C., & Zeikus, G. J. (2001). Hyperthermophilic enzymes: sources, uses, and molecular mechanisms for thermostability. Microbiology and molecular biology reviews : MMBR, 65(1), 1–43. Amy Osterman, Alfonso Mondragón (2022) Structures of topoisomerase V in complex with DNA reveal unusual DNA-binding mode and novel relaxation mechanism eLife 11:e727
작성자 : ㅇㅇ고정닉
북괴 화성-11라 운용 부대 관련 등 정보
1. 운용 주체는 전략군이 아닌 육군 공개된 사진을 보면 모두 붉은 조선인민군 륙군 패치를 달고 있음.(붉은 방패 모양 바탕에 X자료 교차된 AK 2정, 그리고 위의 별) 전략군 패치는 검은 계열 색이라 확실히 다름. (마지막 사진이 전략군 군복) 기존에도 운전수는 륙군 소속이거나 하는 경우는 있는데 이번엔 아예 전원이 륙군 소속인게 특징. 2. 운용부대 창설 일자는 모두 23년 10월 27일 공개된 사진과 영상을 보면 4개의 군기 모두 2023년 10월 27일 창설된 부대임을 볼수 있음. 작년 말 화성-11라 양산 공장을 처음 공개했음을 생각하면, 양산이 시작된 시기에 즈음해 부대가 창설됐고, 이번에 부대들에 실제 미사일이 배치되는 셈. (다만 초기형과 후기형 간의 작은 차이가 있음. 작년 처음 공개된건 초기형.) 3. 250대는 4개 여단급 영상에서는 부대명을 블러 처리했지만 사진에선 '타격려단'이라 써있는 것이 선명하게 확인됨. 현장에 있는 군기는 모두 4개고, 창설일자가 모두 동일함을 고려하면 전부 동일하게 여단이라 추측할수 있음. 따라서 TEL 250대=4개 여단급 규모라 볼수 있음. 위치를 고려하면 기존 스커드 여단을 대체하는 것으로 추측됨. 기존엔 1개 여단 정도로 알려졌던 것에 비해 규모가 커진게 아닌가 싶음. 4. TEL당 운용 병력은 2명 공개된 사진들을 보면 전부 차량 옆에 2명씩 서있음. 그동안 공개된 북괴 미사일 부대 훈련을 보면 상당 부분이 자동화돼있기에 가능한 것으로 보임. 5. 각 중대별 인원 수 이번에 공개된 장면 중에 군기를 수여받은 부대가 '행진'하는 장면이 있었음. 이때 지휘 차량 1대와, 발사 차량 6대가 등장했는데 이는 기존 진행된 화성-11라 제8화력습격중대의 훈련, 초대형방사포 중대급 일제사 훈련, 3개 중대가 참여했다는 대대급 화력 시위(18대 TEL 동원)와 같은 규모임. 즉 1개 중대는 6대의 TEL로 이뤄졌다는 건데, 4대의 TEL을 동원한 '핵 반격 훈련' 또한 중대급이라 했던 것을 고려하면 4대짜리 중대와 6대짜리 중대가 섞여 있는 것 같음. 그렇게 되면 250÷6이 깔끔하게 나누어 떨어지지 않는 문제도 해결됨. 어쨌든 이렇게 되면 TEL 1대당 2명+지휘 차량 4명으로 중대당 16명/12명임을 추측할수 있음. https://m.dcinside.com/board/war/3932254 러시아와 북괴 핵미사일 부대 콘보이 비교 - 군사 마이너 갤러리러시아 이런저런 지원차량이 많이 붙고, 미사일을 TEL에 싣지 않고 따로 가져온 다음 현장에서 탑재함. 북괴 TEL 제외하곤 선두의 북괴맛 코마츠 LAV 한대 뿐, 미사일은 TEL에 탑재하고 옴. - dc officm.dcinside.com전에 쓴 글인데, 러시아와 비교 시 북괴의 미사일 부대는 훨씬 간소화 돼있기에 이렇게 소규모인 것으로 보임. 근데 러시아가 괜히 저렇게 하는게 아닐텐데... - dc official App
작성자 : Су-47고정닉
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