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यह शोध पत्र POPSICLE को प्रस्तुत करता है, जो CryoET डेटा पोर्टल से व्युत्पन्न एक व्यापक और विस्तार योग्य बेंचमार्क सुइट है, जो क्रायो-इलेक्ट्रॉन टोमोग्राफी (cryo-electron tomography) सेगमेंटेशन और लोकलाइजेशन में मशीन लर्निंग कार्यों के लिए विविध, सुwell-annotated डेटासेट प्रदान करके मानकीकृत मूल्यांकन संसाधनों की कमी को संबोधित करता है।
यह अध्ययन विकसेक-समान सर्वसम्मति (Vicsek-like consensus) को XY-समान दिशात्मक गतिकी (XY-like orientational dynamics) के साथ संयोजित करने वाले एक लैंग्विन मॉडल (Langevin model) को प्रस्तुत करता है ताकि यह प्रदर्शित किया जा सके कि परिमित-समय दिशात्मक विश्रांति (finite-time orientational relaxation) एक महत्वपूर्ण नियंत्रण पैरामीटर के रूप में कार्य करती है, जो ध्रुवीय बैंड (polar bands), एक क्रॉस-सी अवस्था (cross-sea state) और सूक्ष्म-क्लस्टरिंग (micro-clustering) सहित विभिन्न गैर-साम्यावस्था चरणों (nonequilibrium phases) को संचालित करती है और ध्रुवीय सक्रिय पदार्थ (polar active matter) में सामूहिक गति को मौलिक रूप से पुनर्गठित करती है।
डायटम कॉलोनियों से प्रेरित, यह अध्ययन एक नवीन, अत्यधिक कुशल तैराकी तंत्र को प्रकट करता है जहाँ स्टैक्ड कोशिकाओं के बीच आंतरिक स्लाइडिंग शास्त्रीय तरंग गति (undulatory motion) के विपरीत प्रणोदन उत्पन्न करती है, जो बायो-इंस्पायर्ड माइक्रोस्विमर्स के लिए नए डिजाइन सिद्धांत प्रदान करती है।
यह अध्ययन प्रकट करता है कि प्लुरिपोटेंसी ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर NANOG अपने इंट्रिन्सिकली डिसऑर्डर्ड डोमेन के माध्यम से स्व-सीमित, उम्र बढ़ने वाले मिसेल्स (micelles) बनाता है, जो जीनोम डायनेमिक्स को नियंत्रित करने के लिए डीएनए एंटैंगलमेंट्स को स्थिर करते हैं और स्थानीय जेल जैसे वातावरण और मैकेनिकल मेमोरी के माध्यम से संभावित रूप से जीन अभिव्यक्ति को विनियमित करते हैं।
यह शोध पत्र एक न्यूनतम एक-आयामी निरंतर मॉडल (one-dimensional continuum model) प्रस्तावित करता है जो यह प्रदर्शित करता है कि कोशिका गति और एक्टिन न्यूक्लिएशन के एक बाहरी रासायनिक नियामक के बीच एक समरूपता-भंजन फीडबैक लूप (symmetry-breaking feedback loop) से स्वतःस्फूर्त कोशिका रेंगना (spontaneous cell crawling) उभर सकता है, जो आणविक मोटरों, विशिष्ट आसंजन गतिकी (adhesion dynamics), या पूर्व-मौजूद ध्रुवीयता की आवश्यकता के बिना गतिशीलता उत्पन्न करता है।
यह शोधपत्र एक न्यूनतम मॉडल प्रस्तुत करता है जो यह प्रदर्शित करता है कि शोर युक्त, बढ़ते हुए जैविक तंतु फीडबैक तंत्रों के माध्यम से एक सीधी विन्यास बनाए रख सकते हैं, जहाँ गैर-स्थानीय प्रोप्रियोसेप्टिव संवेदन स्थिरीकरण के लिए पर्याप्त है जबकि स्थानीय फीडबैक के लिए अभिविन्यास संवेदन की आवश्यकता होती है, जिसमें लोचदार सब्सट्रेट उतार-चढ़ाव को और अधिक कम करते हैं।
यह शोध पत्र *Saccharomyces cerevisiae* में संपूर्ण-जीनोम डीएनए प्रतिकृति (DNA replication) के लिए एक स्टोकेस्टिक मोंटे कार्लो फ्रेमवर्क प्रस्तुत करता है जो विविध तनाव प्रतिक्रियाओं को मात्रात्मक रूप से पुनरुत्पादित करता है और यह प्रकट करता है कि कैसे फोर्क-स्पीड विषमता (fork-speed heterogeneity) S-फेज अवधि वितरण और विसंगत प्रतिकृति घटनाओं को संचालित करती है।
इन सीटू (in situ) तनन परीक्षण को सिनक्रोट्रॉन एक्स-रे स्कैटरिंग के साथ संयोजित करके, यह अध्ययन प्रकट करता है कि चूहे की अकिलीज़ टेंडन एंटेसिस (Achilles tendon enthesis) स्थानिक रूप से विषम और पदानुक्रम-निर्भर स्ट्रेन विभाजन के माध्यम से यांत्रिक स्थायित्व प्राप्त करती है, जहाँ तनाव सांद्रता को कम करने के लिए ऊतक स्तर से लेकर व्यक्तिगत क्रिस्टल तक विरूपण (deformation) को क्रमिक रूप से कम किया जाता है।
यह शोध पत्र एक गैर-आक्रामक गहन मस्तिष्क उत्तेजना (डीप ब्रेन स्टिमुलेशन) पद्धति का प्रस्ताव और सत्यापन करता है जो एक यथार्थवादी सिर मॉडल के भीतर विशिष्ट मस्तिष्क लक्ष्यों पर माइक्रोवेव-प्रेरित विद्युत क्षेत्रों को सटीक रूप से केंद्रित करने के लिए पुनरावृत्ति समय उत्क्रमण (इटरेटिव टाइम रिवर्सल) और टेम्पोरल इंटरफेरेंस अनुकूलन को जोड़ता है, जबकि विशिष्ट अवशोषण दर (एसएआर) अनुपालन के माध्यम से सुरक्षा सुनिश्चित करता है।
सुदृढीकरण शिक्षण (reinforcement learning) और न्यूरोइवोल्यूशन (neuroevolution) का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने एक सरल तीन-मनके वाले माइक्रोस्विमर मॉडल को स्वायत्त रूप से पांच विशिष्ट तैराकी गतियों (swimming gaits) की खोज करने के लिए प्रशिक्षित किया, जो यह प्रदर्शित करता है कि कम रेनॉल्ड्स संख्या (low Reynolds numbers) पर कुशल, अनुकूलन योग्य लोकोमोशन न्यूनतम कम्प्यूटेशनल जटिलता के साथ प्राप्त किया जा सकता है।