Misión de la NASA enviar aviones no tripulados sobre huracanes este año
A partir de este verano y durante los próximos años, NASA enviará aviones no tripulados apodado “sentinels de tormenta severa” por encima de cielos tormentosos para ayudar a los investigadores y analistas descubrir información acerca de la formación de huracanes y los cambios de intensidad.
Varios centros de la NASA están uniendo federal y cambian de socios de Universitario en el huracán y la severa tormenta Sentinel (HS3) misión Aerotransportada dirigido a investigar los procesos que subyacen a la intensidad y la formación de huracanes en la cuenca del Océano Atlántico.
Centinelas no tripulados de la NASA se volaron autónomamente. La NASA Global Hawk es apropiado para las investigaciones de huracán porque pueden over-fly huracanes en altitudes superiores a 60.000 pies con duraciones de vuelo de hasta 28 horas – algo pilotado aviones encontraría casi imposible hacerlo. Globales Hawks fueron usados en la misión del huracán de Génesis y procesos de intensificación rápida (GRIP) de 2010 del organismo y la misión de Ciencia Ambiental Global Hawk Pacífico (GloPac).
“Intensidad de huracán puede ser muy difícil predecir debido a una insuficiente comprensión de cómo las nubes y los patrones de viento dentro de una tormenta interactúan con el entorno de la tormenta. HS3 pretende mejorar nuestra comprensión de estos procesos mediante el aprovechamiento de las capacidades de vigilancia de los Global Hawk junto con las mediciones de un conjunto de instrumentos avanzados,”dijo Scott Braun, investigador principal de la misión de HS3 y meteorólogo de investigación en Goddard Space Flight Center la NASA en Greenbelt, MD.
HS3 utilizará dos aviones Global Hawk y seis diferentes instrumentos este verano, volando desde una base de operaciones en las instalaciones de vuelo Wallops en Virginia.
“Un avión muestra el entorno de las tormentas mientras el otro medirá ojo y rainband vientos y precipitaciones”, dijo Braun. HS3 examinará el entorno a gran escala que las tormentas tropicales se forman en y desplazarse y cómo ese entorno afecta el funcionamiento interno de las tormentas.
HS3 abordará el controvertido papel de la capa de aire sahariano caliente, seco y polvoriento en la intensificación y la formación de la tormenta tropical. Estudios anteriores han sugerido que la capa de aire saharauis pueden tanto favorecer o suprimir la intensificación. Además, HS3 examinará la medida en que convección en la región interior núcleos de tormentas es un impulsor clave del cambio de intensidad o simplemente una respuesta a las tormentas encontrar favorables fuentes de energía.
El logotipo de la misión para el huracán y la severa tormenta Sentinel (HS3) misión Aerotransportada. HS3 investigará los procesos que subyacen a la formación de huracanes y la intensidad cambia en la cuenca del Océano Atlántico.
(Foto: NASA)
La misión de HS3 operará durante partes de las temporadas de huracanes en el Atlántico, que van desde el 1 de junio al 30 de noviembre. La misión de 2012 se ejecutará desde finales de agosto hasta principios de octubre.
Los instrumentos para montarse en el avión Global Hawk que examinará el entorno de las tormentas incluyen la exploración alta resolución interferómetro Sounder (S-su), el avanzado Vertical atmosférica perfiles de sistema (AVAPS) también conocido como sondas y la nube física Lidar (CPL). El experimento de tecnología Lidar (TWiLiTE) de viento troposférico viento Doppler lidar probablemente volarán en la misión de 2013.
Otro conjunto de instrumentos volarán en el Global Hawk, centrándose en la región interna de las tormentas. Los instrumentos incluyen la altitud Imaging viento y lluvia Airborne Profiler (HIWRAP) emplazado análisis radar Doppler, el radiómetro interferométrico de multifrecuencia de Hurricane Imaging Radiometer (HIRAD) y el microondas de altitud monolíticos de microondas circuito integrado sonda radiómetro (HAMSR) más sólido. La mayoría de estos instrumentos representan avanzada tecnología desarrollada por la NASA, que en algunos casos son precursores de los sensores del futuro satélite.
Aviones de la NASA Ciencia misión dirección Global Hawk desplegará a Wallops Flight Facility desde su base en Dryden Flight Research Center la NASA de Edwards Air Force Base, Calif.
“HS3 marca la primera vez que Global Hawks la NASA desplegará lejos de Dryden para una misión, potencialmente marcando el comienzo de una época en que se operan regularmente desde la rampa,” dijo Paul Newman, científico atmosférico en investigador Goddard de la NASA y adjunto de la misión de HS3.
Dirección de misión de ciencia de la NASA en Washington está estableciendo un centro de operaciones de Global Hawk para las operaciones de la ciencia de rampa… “Con los Global Hawks en Dryden de la NASA en California, NASA Wallops se convertirá en el centro de Ciencias de ‘Global Hawk – oriental’”, dijo Newman.
De cohetes estudiar la atmósfera superior a aviones no tripulados sobre huracanes, Wallops Flight Facility la NASA está convirtiendo en un lugar muy concurrido para la ciencia. Rampa es uno de varios centros de la NASA con la misión de HS3. Otros incluyen Goddard, Dryden, Ames Research Center, Marshall Space Flight Center y el laboratorio de propulsión a chorro.
Recientes estudios de genómica arrojan nueva luz sobre la diversidad del maíz y evolución
03 De junio de 2012, Shenzhen, China: BGI, organización de genómica más grande del mundo, junto con otros 17 institutos internacionales, anunció que completó la segunda generación de maíz HapMap (HapMap2 de maíz) y genómica estudios sobre maíz domesticación y mejora. Los dos estudios separados fueron publicados en línea en el mismo número de Nature Genetics.
Los estudios marcan un hito importante en la investigación de la genómica del maíz (Zeamays), proporcionando una visión sin precedentes en la ‘maravillosa diversidad’ del maíz y revelando nuevas ideas en la historia evolutiva del genoma del maíz. Estos estudios proporcionará información valiosa para botánicos y criadores de todo el mundo y facilitar la ingeniería genética de este cultivo de cereal vital en el mundo.
Además de BGI, las demás organizaciones de colaboración incluyen el departamento de agricultura (USDA), Cold Spring Harbor Laboratory, Universidad de California en Davis, la Universidad de Cornell, el maíz internacional y centro de mejoramiento de trigo (CIMMYT) y otros.
Caracterizar la diversidad impresionante de maíz
Diversidad impresionante de maíz ha estado atrayendo mucha atención en la comunidad académica y el sector agrícola. Sin embargo, caracterizan esta diversidad – en particular en altos niveles – ha sido técnicamente desafiante. En este estudio, investigadores desarrollaron un modelo de puntuación de novela de genética de poblaciones para caracterizar exhaustivamente las variaciones genéticas, incluyendo polimorfismos de nucleótido simple (SNP), pequeñas inserción-eliminaciones y variaciones estructurales (SVs). Mediante el análisis integral, alrededor de 55 millones de SNP identificaron a través de 103 líneas consanguíneas del maíz silvestre y domesticada. También encontraron que Superintendencia fueron dominantes en el genoma del maíz y se asociaron con algunos rasgos agronómicos importantes, tales como los que participan en la resistencia de desarrollo y las enfermedades de hoja.
Los investigadores también investiguen los principales factores que influyen en el tamaño del genoma del maíz. Los resultados mostraron que las variaciones de tamaño del genoma entre maíz y Gama hierba (Tripsacum dactyloides), maíz s hermana género, son impulsados principalmente por la abundancia de elementos trasladables (TE). En contraste con el hecho de que la variación de tamaño del genoma de intra-especies está influenciada por el ADN de la estructura aschromosomal conocidos tiradores. Además de las diferencias, hay enorme unidad de contenido de genes entre parientes de maíz, lo que sugiere que están probables que las adaptaciones, como la tolerancia a las heladas y la sequía, entre todos los parientes del maíz integrables en maíz.
Seguimiento de la evolución y el mejoramiento del maíz
Desde maíz fue domesticado hace unos 10.000 años, su progenitor salvaje pasó por una transformación particular que ha modificado radicalmente las especies silvestres de maíz para satisfacer las necesidades del ser humano. Para rastrear exhaustivamente proceso de evolución del maíz, los investigadores secuenciado 75 wild, landrace y modernas líneas de maíz. A través del análisis de genómica comparativa de población, encontraron la evidencia de la nueva diversidad genética que ha surgido desde la domesticación, quizás debido a la introgresión de parientes silvestres. También identificó un número de genes que obviamente han desempeñado papeles importantes en la transición del salvaje al maíz domesticado.
Más importante aún, los resultados demostraron que la selección aplicada por los antiguos agricultores parece jugar un efecto más fuerte sobre la evolución de maíz que las técnicas de cría adoptado por los criadores modernos. Hibridación en la agricultura es de vital importancia para mantener la diversidad genética y mantiene la calidad y el rendimiento de un cultivo. En este estudio, los investigadores encontraron que muchos de los cambios en los patrones de expresión génica se han concentrado en los genes seleccionados para la heterosis por técnicas de cultivo modernos. Estos hallazgos sugieren que los criadores modernos deben dedicar más esfuerzos para hacer efectiva mejora sobre candidatos por introducir más diversidad en las regiones vinculadas con la selección.
Dr. Xun Xu, Director Adjunto de BGI, dijo, “mejora genética de cultivos es el producto clave de investigación de cría. Los dos estudios proporcionan una nueva forma exhaustiva comprender la diversidad genética del maíz y la historia evolutiva, así como ofrecer una valiosa orientación para botánicos y criadores a mejorar este cultivo vital”.
Dr. Gengyun Zhang, Vice President de BGI, dijo, “el maíz es uno de los cultivos más importantes del mundo. Los dos estudios proporcionará una valiosa base para acelerar el mejoramiento del maíz hacia la reunión creciente demanda del mundo de alimentos, alimentación del ganado y biocombustibles. Esperamos lograr más avances para resolver los problemas de seguridad alimentaria y problemas ambientales en el futuro.”
Estudio sugiere ampliar el alfabeto genético puede ser más fácil de lo que se pensaba
LA JOLLA, CA: un nuevo estudio liderado por científicos del Instituto de Investigación Scripps sugiere que el proceso de replicación de ADN, las instrucciones genéticas de organismos vivos que se compone de cuatro bases (C, G, A y T) — está más abierta a letras antinatural que se había pensado previamente. Un ampliado “alfabeto del ADN” podía llevar más información que ADN natural, potencialmente de codificación para una gama mucho más amplia de las moléculas y permitiendo una variedad de aplicaciones potentes, de sondas moleculares precisos y nanomáquinas útiles nuevas formas de vida.
El nuevo estudio, que aparece en la edición 03 de junio de 2012 de Nature Chemical Biology, resuelve el misterio de cómo puede ir un par de bases de ADN artificiales previamente identificado mediante el proceso de replicación de ADN casi tan eficientemente como las cuatro bases naturales.
“Ahora sabemos que la replicación eficaz de nuestra pareja antinatural de base no es una casualidad y que el proceso de replicación es más flexible de lo que había sido asumido,” dijo Floyd E. Romesberg, profesor asociado de Investigación Scripps, principal promotor de las nuevas bases de ADN y un autor principal del nuevo estudio. El laboratorio Romesberg colaboró en el nuevo estudio con el laboratorio del autor co-senior Andreas Marx en la Universidad de Konstanz en Alemania y el laboratorio de Tammy J. Dwyer en la Universidad de San Diego.
Agregar el alfabeto de ADN
Romesberg y su laboratorio han estado intentando encontrar una manera de extender el alfabeto de ADN desde finales de los 90. En 2008, se desarrollaron las bases eficiente replicación NaM y 5SICS, que vienen juntos como base complementaria par dentro de la hélice del ADN, tanto como en el ADN normal, los pares de base adenina (A) con timina (T) y citosina (C) pares con guanina (G).
El siguiente año, Romesberg y colegas mostraron que NaM y 5SICS podría ser eficientemente transcrito en ARN en el plato de laboratorio. Pero el éxito de estas bases en imitando la funcionalidad de bases naturales era un poco misteriosa. Habían sido encontrado simplemente por miles de sintéticas moléculas de nucleótido-como para los que se replicaron más eficiente de detección. Y había sido claro inmediatamente que sus estructuras químicas carecen de la capacidad para formar enlaces de hidrógeno que se unen a naturales de pares de bases en el ADN. Dichos bonos habían pensados que un requisito absoluto para el éxito de replicación del ADN, un proceso en el que un gran enzima, la ADN polimerasa, mueve a lo largo de una sola, sin envasar hebra de ADN y suturas juntos la oposición strand, una base complementaria a la vez.
Un estudio principio estructural de un par de base muy similar en el ADN de doble hélice añadido a las preocupaciones del Romesberg. Los datos sugieren fuertemente que NaM y 5SICS no aproximarse siquiera la geometría de la periferia a la periferia de pares de bases naturales — denominado la geometría de Watson-Crick, después de los descubridores de la doble hélice de ADN. En su lugar, se unen en una moda más laxa, superpuestos, “intercalados”. “Recuerda su vinculación a un ‘mispair,’ como dos bases idénticas juntos, que normalmente no ser reconocido como un par de base válido por la ADN polimerasa,”, dijo Denis Malyshev, un estudiante graduado en el laboratorio de Romesberg, quien fue autor principal junto con Karin Betz de laboratorio de Marx.
Floyd Romesberg es profesor en el Instituto de Investigación Scripps.
(Foto: cortesía del Instituto de Investigación Scripps.)
Todavía en prueba tras prueba, el par de NaM-5SICS fue eficiente replicable. “Nos preguntábamos si de alguna manera estábamos engañar la ADN polimerasa en reconocer,” dijo Romesberg. “No queremos seguir el desarrollo de aplicaciones hasta que teníamos una idea más clara de lo que ocurría durante la replicación”.
Borde con borde
Para obtener la imagen más clara, Romesberg y su laboratorio recurrió a laboratorios de Dwyer y Marx, que tienen experiencia en la búsqueda de las estructuras atómicas de ADN en complejo con ADN polimerasa. Sus datos estructurales demostraron claramente que el par de NaM-5SICS mantener una estructura anormal, intercalada dentro de doble hélice de ADN, pero notablemente adoptar la normal, la periferia a la periferia, “Watson-Crick” posicionamiento cuando presa de la polimerasa durante los momentos cruciales de la replicación del ADN.
“El ADN polimerasa induce al parecer este par de base natural para formar una estructura que es virtualmente indistinguible de un par de base natural,” dijo Malyshev.
NaM y 5SICS, carecen de enlaces de hidrógeno, se mantuvo en la doble hélice de ADN por fuerzas “hidrofóbico”, que causan ciertas estructuras moleculares (como aquellos encontrados en petróleo) a ser repelidos por moléculas de agua y así se aferran junto en un medio acuoso. “Es muy posible que estas fuerzas hidrofóbicas tienen características que permiten la flexibilidad y la capacidad de réplica de la pareja de base NaM-5SICS,” dijo Romesberg. “Ciertamente si su aberrante estructura en doble hélice se celebraron juntos por covalente más rígida, no habría podido pop en la estructura correcta durante la replicación del ADN.”
¿Una elección arbitraria?
El hallazgo sugiere que NaM-5SICS y potencialmente otras, hidrófobos dependientes de pares de bases podrían algún día utilizarse para extender el alfabeto del ADN. También insinúa elección de esa evolución del alfabeto de ADN de cuatro letras existente — en este planeta, pudo haber sido algo arbitrario. “Parece que la vida podría haberse basada en muchos otros sistemas genéticos,” dijo Romesberg.
Ahora están tratando de él y sus colegas de laboratorio para optimizar la funcionalidad básica de NaM y 5SICS y para mostrar que estas nuevas bases pueden trabajar junto a naturales bases en el ADN de una célula viva.
“Si podemos lograr este nuevo par de base para replicar con alta eficiencia y fidelidad en vivo, tendremos un organismo semisintéticas”, dijo Romesberg. “Las cosas que uno puede hacer con que son bastante mente soplando”.
