human blastocyst stage의 발달 진행을 촉진하는 mTOR activity Abstract 많은 포유류는 blastocyst 단계에서 발달 속도를 늦춤으로써 임신과 분만을 일시적으로 분리할 수 있습니다. 생쥐의 경우, 이러한 휴면 상태는 growth-regulating mTOR 신호 경로의 활성을 감소시킴으로써 달성됩니다. 이 능력이 일반적으로 포유류와 특히 human 에게 보존되는지 여부는 알려져 있지 않습니다. 여기에서는 mTOR 신호 경로의 활성을 감소시키면 human pluripotent stem cells (hPSC)와 blastoids가 증식, 발달 진행 및 endometrial cells에 부착하는 능력이 제한된 휴면 상태에 들어가도록 유도한다는 것을 보여줍니다. 이러한 in vitro assays에 따르면 다른 종과 마찬가지로 blastocyst 단계의 human cells에서도 휴면 상태에 들어가는 능력이 활성화되어 있으며 functional 및 molecular levels 모두에서 가역적이라는 사실이 밝혀졌습니다. human ...

청동기 시대 치즈에서 드러난 인간-Lactobacillus 상호작용의 진화 역사 Abstract 발효 유제품 섭취의 오랜 역사에도 불구하고, 발효 미생물이 인류 역사 동안 어떻게 사용되고 진화했는지에 대해서는 거의 알려져 있지 않습니다. 이 연구에서는 Xiaohe 무덤에서 청동기 시대 케피르 치즈 (약 3,500년 전)의 고대 DNA를 복원함으로써 과거의 인간-미생물 상호작용을 탐구했습니다. 이전에는 케피르가 북부 코카서스에서 유럽과 다른 지역으로 전파된 것으로 추정되었으나, 우리는 케피르가 신장 (위구르 자치구)에서 동아시아 내륙으로 전파된 추가 경로를 발견했습니다. 진화 역사 동안 동아시아 균주는 환경 스트레스에 대한 방어적 역할을 하는 여러 유전자 클러스터를 획득했으며, 이는 Lactobacillus 균주가 다양한 환경 틈새와 인간 선택에 적응한 결과일 수 있습니다. 전체적으로, 우리의 결과는 과거 인간 활동이 ...

AI는 방언을 기반으로 사람에 대한 은밀한 인종 차별적 결정을 내린다 Abstract 수백만 명의 사람들이 현재 언어 모델과 상호작용하고 있으며, 글쓰기 도움에서부터 채용 결정에 이르기까지 다양한 용도로 사용되고 있다. 그러나 이러한 언어 모델들은 체계적인 인종적 편견을 지속시키는 것으로 알려져 있으며, 아프리카계-미국인(African Americans)과 같은 그룹에 대해 문제적인 방식으로 편향된 판단을 내리곤 한다. 이전 연구들은 언어 모델에서의 명시적인 인종차별(overt racism)에 초점을 맞췄지만, 사회 과학자들은 특히 미국에서의 민권운동 이후 더욱 미묘한 형태의 인종차별이 발전해왔다는 주장을 제기해왔다. 그러나 이러한 은밀한 인종차별(covert racism)이 언어 모델에서도 나타나는지는 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 언어 모델이 방언에 대한 편견의 형태로 은밀한 인종차별을 구현하며, 아프리카계-미국인 영어(African American English, AAE)를 사용하는 화자들에 ...

규모가 크고 사용자 지시를 잘 따르는 언어 모델의 신뢰성이 낮아진다 Abstract 대형 언어 모델(Large Language Models; LLM)이 더욱 커지고 사용자 지향적으로 설계될수록 신뢰성이 낮아질 수 있다는 연구 결과가 발표되었습니다. 기존에는 모델의 크기, 데이터 양, 계산 자원을 지속적으로 확장(scale up)하고, 후처리(post-filtering), 미세 조정(fine-tuning), 인간 피드백(human feedback) 등을 통해 모델을 더욱 강력하고 사용하기 쉽게 만드는 방법이 주로 사용되었습니다.  그러나 이 연구에서는 이러한 확장과 개선이 오히려 모델의 신뢰성을 저하시킬 수 있다는 점을 밝혔습니다. 여러 언어 모델 군을 대상으로 난이도 일치성(difficulty concordance), 과제 회피(task avoidance), 프롬프트 안정성(prompting stability)의 관계를 연구했습니다. 그 결과, 인간 참가자에게 쉬운 과제는 언어모델에게도 해결하기 쉬웠습니다. 하지만 쉬운 문제를 푸는 데 ...

Stem cells는 tissue fitness를 유지하기 위해 dead cell clearance를 엄격하게 조절합니다. Abstract 매일 수십억 개의 세포가 우리 몸에서 제거됩니다. Macrophages와 dendritic cells는 죽어가는 세포와 잔해를 engulf하는 역할을 하지만, 많은 epithelial과 mesenchymal tissue 세포들도 인근의 apoptotic corpses를 소화할 수 있습니다. 이러한 비운동성, 비전문적인 phagocytes들이 어떻게 죽어가는 세포를 감지하고 제거하면서도 정상적인 조직 기능을 유지하는지는 불분명합니다. 본 연구에서는 hair cycling 동안 발생하는 조직 재생 및 퇴화의 반복적인 과정을 활용하여 이들의 다기능성을 뒷받침하는 메커니즘을 탐구합니다. 우리는 hair follicle stem cells가 인근의 apoptotic된 세포가 방출하는 lipids와 건강한 세포가 방출하는 retinoids라는 지역 분자적 신호를 통해 적절한 시간과 장소에서 일시적으로 phagocytosis를 활성화함을 보여줍니다. 이러한 dual ligand requirement의 ...

Amylase 유전자좌에서 재발생하는 진화와 선택에 의한 구조적 다양성 형성 Abstract 농업의 채택은 인간 집단에서 녹말이 풍부한 식단으로의 급격한 전환을 초래했습니다. Amylase 유전자는 녹말 소화를 돕는데, 녹말 섭취량이 많은 현대 인구 집단에서 amylase 유전자의 복제 수가 증가한 사례가 관찰되었지만, 최근 선택에 대한 명확한 증거는 부족했습니다. 여기서 우리는 94개의 long-read haplotype-resolved assembly와 약 5,600명의 현대 및 고대 인간으로부터의 short-read 데이터를 사용하여 amylase 유전자좌에서 구조적 변이의 다양성과 진화 역사를 해결했습니다. 우리는 농업 집단에서 amylase 유전자의 복제 수가 어업, 수렵, 목축 집단보다 높다는 것을 발견했습니다. 28개의 독특한 amylase 구조적 형태를 확인하고, 거의 동일한 구조가 최근 인류 역사에서 여러 haplotype 배경에서 반복적으로 발생했음을 증명했습니다. AMY1과 ...

ILC2 유래 LIF licence는 조직에서 전신 면역으로 진행됩니다 Abstract 면역 세포의 이동과 정착은 면역 감시에서 중요한 역할을 합니다. 이 과정은 면역 세포가 화학주성 신호에 반응하여 조직과 림프계 내의 특정 위치로 이동하도록 안내하는 부착 및 화학주성 수용체의 조합에 의해 조절됩니다1,2. 본 연구에서는 그룹 2 자가 면역 림프구(ILC2)에서 생성되는 백혈병 억제 인자(LIF)가 폐에서 림프절(LN)로 이동하는 면역 세포의 이동을 방해한다는 것을 보여줍니다. LIF가 결핍된 경우, 바이러스 감염은 plasmacytoid dendritic cells (pDCs)가 폐에 머물면서 조직 국소의 항바이러스 면역을 향상시키게 되고, 만성 폐 알레르겐 도전은 면역 세포의 축적과 폐에 제3차 림프구 구조의 형성을 초래합니다. 두 경우 모두 면역 세포가 림프관으로 이동하지 못하여 림프절 반응이 심각하게 ...

대장암에서의 예후 예측 유전체 및 전사체 시그니처 Abstract 대장암은 핵심 암 경로에 있는 드라이버 유전자에 영향을 미치는 일련의 체세포 유전체 변이에 의해 발생합니다. 이 연구에서는 암을 유발하는 체세포 돌연변이의 기능적 및 예후적 영향을 파악하기 위해, 장기간 추적 관찰된 인구 기반 코호트에서 1,063개의 1차 대장암의 전체 유전체와 전사체를 분석했습니다. 96개의 변이된 드라이버 유전자 중 9개는 이전에 대장암과 연관된 적이 없었고, 24개는 어떤 암과도 관련이 없던 유전자였습니다. 연구에서 두 가지 뚜렷한 경로 공돌연변이 패턴이 관찰되었으며, 시간적 분석을 통해 9개의 초기 드라이버 유전자 변이와 3개의 후기 드라이버 유전자 변이가 확인되었습니다. 또한, 여러 대장암 특이적 돌연변이 과정의 시그니처가 발견되었습니다. WNT, EGFR, TGFβ 경로 유전자, ...

Mitochondrial complex I은 신장암 전이를 유도한다 Abstract 대부분의 신장암은 대사적인 문제를 동반하지만, 이러한 대사 기능 이상이 인간의 암 진행에 어떤 영향을 미치는지는 알려져 있지 않습니다.  이 연구에서는 신장암 수술 중 80명 이상의 환자에게 13C를 레이블링한 영양소를 주입했습니다. [U-13C]glucose로부터 유래한 레이블링이 신장암의 아형에 따라 달라지며, 이는 신장 환경 자체만으로 모든 신장암의 대사 재프로그래밍(metabolic reprogramming)을 설명할 수 없다는 것을 의미합니다. 정상 신장 조직과 비교했을 때, 투명세포 신세포암(clear cell renal cell carcinomas; ccRCC)은 in vivo 및 ex vivo에서 TCA 회로(tricarboxylic acid cycle) 중간체의 표지가 억제되었습니다. 이는 이러한 억제 현상이 암 조직 자체의 특징임을 의미합니다. 이후 환자들에게 [1,2-13C]acetate와 [U-13C]glutamine을 주입하고, 신장과 종양의 미토콘드리아에서 호흡 ...

Prime editing의 염색질 맥락-의존적 통제와 후성유전학적 조절 Abstract 이 연구는 prime editing이라는 정밀한 유전체 공학 도구에 Cis-Chromatin 환경이 미치는 영향을 철저히 분석하고자 했습니다. 무작위로 통합된 리포터의 유전체 위치를 mapping하는 고감도 방법을 사용해, 동일한 target 사이트와 편집에서 편집 효율이 ∼0%에서 94%까지 크게 변동 하는 위치 효과를 발견했습니다. Prime editing 효율에 대한 위치 효과는 H3K79me2에 의해 긍정적으로, H3K9me3에 의해 부정적으로 예측되는 Chromatin 표지에 의해 잘 예측되었습니다. 이어서, Cis-Chromatin 환경에서 Trans-acting 인자가 편집 결과에 미치는 영향을 평가하기 위해 다중 교란 framework를 개발했습니다. 이 framework를 DNA 수리 인자에 적용한 결과, 상황에 따라 HLTF가 Prime editing을 억제할 수 있음을 확인했습니다. 마지막으로, 여러 증거가 활발한 전사 신장이 prime editing을 촉진함을 시사하고 있음을 보여줍니다. 이에 따라, 우리는 CRISPR를 이용한 유전자 침묵화 또는 활성화를 통해 prime editing 효율성을 각각 감소시키거나 증가 시킬 수 있음을 입증했습니다.  Figures Design and efficient ...