GAM: a web-service for integrated transcriptional and metabolic network analysis

Novel techniques for high-throughput steady-state metabolomic profiling yield information about changes of nearly thousands of metabolites. Such metabolomic profiles, when analyzed together with transcriptional profiles, can reveal novel insights about underlying biological processes. While a number of conceptual approaches have been developed for data integration, easily accessible tools for integrated analysis of mammalian steady-state metabolomic and transcriptional data are lacking. Here we present GAM (‘genes and metabolites’): a web-service for integrated network analysis of transcriptional and steady-state metabolomic data focused on identification of the most changing metabolic subnetworks between two conditions of interest. In the web-service, we have pre-assembled metabolic networks for humans, mice, Arabidopsis and yeast and adapted exact solvers for an optimal subgraph search to work in the context of these metabolic networks. The output is the most regulated metabolic subnetwork of size controlled by false discovery rate parameters. The subnetworks are then visualized online and also can be downloaded in Cytoscape format for subsequent processing. The web-service is available at: https://artyomovlab.wustl.edu/shiny/gam

Awareness assessment for viral hepatitis among patients in different departments of medical institutions and students.

The significant spread of chronic viral hepatitis in Ukraine and the whole world, an increase in the incidence of medical personnel, and the lack of wariness of the population regarding the diseases of this group make it necessary to have a statistical analysis of the etiology, diagnosis, treatment, and prevention of viral hepatitis among different population groups.Aim. To study and analyze the awareness about viral hepatitis B (HBV) and C (HCV) of patients who undergo treatment in various departments (infectious, surgical, therapeutic) and the students who didn't take the course of infectious diseases.Materials and methods. A questionnaire was developed to establish the level of awareness among patients with viral hepatitis. The study was conducted through a sociological survey (full-time, one-time, individual) with the preservation of confidentiality conditions. The study was conducted in the infectious department of Sumy Regional Infectious Diseases Clinical Hospital named after ZY Krasovitsky, Surgical Department of Sumy City Clinical Hospital №5, therapeutic department of Sumy Regional Clinical Hospital of the 4th year of Sumy State University Medical Institute in 2019. In total, 147 people took part in the survey: 20 were in treatment at the therapeutic ward, 20 - in the surgical ward, 20 - in the infectious diseases department, and 20 - 4th-year students.Conclusions. Viral hepatitis is currently one of the most pressing health problems. It is used for the sociological survey we developed to determine the level of knowledge of the population about the causative agent of viral hepatitis, transmission, prevention (not specific and specific), clinical features, laboratory methods of diagnosis, and treatment.Among all the surveyed results, recipients gave most of the correct answers to questions about the causative agent of viral hepatitis and transmission routes. The worst known are patients in the surgical wards about the presence of an effective hepatitis B vaccine (20.00%); patients of infectious and therapeutic wards (20.00% each) and 4th-year students (25.00%) - about the presence of effective hepatitis C therapy; (95.00%) and a reference group of physicians (100.00%) on the etiology of viral hepatitis. Patients in surgical wards (84.30%) answered the most frequently asked questions about the ways of transmission of viral hepatitis

Вплив нового комбінованого крему на білково-синтетичну активність клітин на моделі термічних пошкоджень шкіри у щурів

Aim. To study the mechanisms of the reparative action of a new combined cream on the model of thermal burn injury in rats.Materials and methods. On the model of thermal burn in rats the reparative properties of the new combined cream under the conditional name “Dermalipoin” containing α-lipoic acid, urea, olive oil, tea tree oil, PEG-400 were studied. To determine the level of the protein synthetic activity of cells (epitheliocytes of the stratified squamous epithelium in the epidermis and cells of the fibroblast cell in the edges of healing of thermal damage) the content of ribonucleoproteins (RNP) in the cytoplasm and deoxyribonucleoproteins (DNP) in the nuclei of the cells was assessed by the cytometric method.Results and discussion. On the model of thermal burn in rats “Dermalipoin” cream showed a more active effect on reparative processes compared to the reference drugs – methyluracil ointment and “Titriol” gel. It indicates a significant increase in the protein synthetic function of epitheliocytes of the stratified squamous epithelium in the epidermis and cells of the fibroblastic series at the healing edges. The reparative activity of the cream was, first of all, provided by the presence of thiol (sulfhydryl) groups in the molecule of lipoic acid, giving it the properties of an antioxidant. The antioxidant effect of lipoic acid promotes more efficient DNA molecule reparation after damage as a result of the oxidative stress.Conclusions. “Dermalipoin” cream shows a marked reparative effect due to the increase of the protein synthetic activity and acceleration of reparation of DNA molecules of epithelial cells after damage; as a result, the process of healing burns accelerates.Цель – исследование механизмов репаративного действия нового комбинированного крема на модели термической ожоговой травмы у крыс.Материалы и методы. На модели термического ожога у крыс изучены репаративные свойства нового комбинированного крема, условно названного «Дермалипоин», в состав которого вошли: α-липоевая кислота, мочевина, оливкове масло, масло чайного дерева, ПЭГ-400. Для определения уровня белково-синтетической активности клеток (эпителиоцитов многослойного плоского эпителия в зоне эпидермизации и клеток фибробластического ряда в краях заживления термического повреждения) проводили оценку содержания рибонуклеопротеидов в цитоплазме и дезоксирибонуклеопротеидов в ядрах клеток методом цитофотометрии.Результаты и их обсуждение. На модели термического ожога у крыс крем Дермалипоин по сравнению с препаратами сравнения мазью метилурациловой и гелем Титриол проявил более активное воздействие на репаративные процессы, о чем свидетельствовало достоверное увеличение белково-синтетической функции эпителиоцитов многослойного плоского эпителия в зоне эпидермизации и клеток фибробластического ряда в краях заживления. Репаративную активность крема прежде всего обеспечило наличие тиоловых (сульфгидрильных) групп в молекуле липоевой кислоты, что обеспечивает ей свойства антиоксиданта. Антиоксидантный эффект липоевой кислоты способствует более эффективной репарации молекул ДНК после повреждения в результате «окислительного стресса».Выводы. Крем Дермалипоин проявляет выраженное репаративное действие за счет увеличения белково-синтетической активности и ускорения репарации молекул ДНК эпителиоцитов после повреждения, что проявляется ускорением процесса заживления ожогов.Мета – дослідження механізмів репаративної дії нового комбінованого крему на моделі термічної опікової травми у щурів. Матеріали та методи. На моделі термічного опіку у щурів досліджені репаративні властивості нового комбінованого крему, умовно названого «Дермаліпоїн», до складу якого увійшли: α-ліпоєва кислота, сечовина, оливкова олія, олія чайного дерева, ПЕГ-400. Для визначення рівня білково-синтетичної активності клітин (епітеліоцитів багатошарового плоского епітелію в зоні епідермізації і клітин фібробластичного ряду в краях загоєння термічного пошкодження) проводили оцінку вмісту рибонуклеопротеїдів у цитоплазмі і дезоксирибонуклеопротеїдів у ядрах клітин методом цитофотометрії.Результати та їх обговорення. На моделі термічного опіку у щурів крем Дермаліпоїн порівняно з препаратами порівняння – маззю метилурациловою та гелем Тітріол виявив більш активний вплив на репаративні процеси, про що свідчило вірогідне збільшення  білково-синтетичної функції епітеліоцитів багатошарового плоского епітелію в зоні епідермізації і клітин фібробластичного ряду в краях загоєння. Репаративну активність крему, насамперед, забезпечила наявність тіолових (сульфгідрильних) груп у молекулі ліпоєвої кислоти, що надає їй властивості антиоксиданта. Антиоксидантний ефект ліпоєвої кислоти сприяє більш ефективній репарації молекул ДНК після пошкодження в результаті «окисного стресу». Висновки. Крем Дермаліпоїн чинить виразну репаративну дію за рахунок збільшення білково-синтетичної активності та прискорення репарації молекул ДНК епітеліоцитів після пошкодження, що проявляється прискоренням процесу загоєння опіків

Travelling on Graphs with Small Highway Dimension

We study the Travelling Salesperson (TSP) and the Steiner Tree problem (STP) in graphs of low highway dimension. This graph parameter was introduced by Abraham et al. [SODA 2010] as a model for transportation networks, on which TSP and STP naturally occur for various applications in logistics. It was previously shown [Feldmann et al. ICALP 2015] that these problems admit a quasi-polynomial time approximation scheme (QPTAS) on graphs of constant highway dimension. We demonstrate that a significant improvement is possible in the special case when the highway dimension is 1, for which we present a fully-polynomial time approximation scheme (FPTAS). We also prove that STP is weakly NP-hard for these restricted graphs. For TSP we show NP-hardness for graphs of highway dimension 6, which answers an open problem posed in [Feldmann et al. ICALP 2015]

КРИТЕРІЇ ФОРМУВАННЯ ГРУПИ РИЗИКУ ЗА РОЗВИТКОМ ОСТЕОПЕНІЧНОГО СИНДРОМУ СЕРЕД ДІТЕЙ З ХРОНІЧНОЮ ПАТОЛОГІЄЮ ТРАВНОЇ СИСТЕМИ НА ТЛІ АНОМАЛІЙ КОНСТИТУЦІЇ

Formation of group-risk in osteopenic syndrome development amount children with combined pathology of gastroduodenal and hepatobiliary systems and constitution’s anomalies background based on sotiometric, clinical and laboratory investigation, using computer program “Osteopenia P formation of grouprisk in osteopenic syndrome development amount children with somatic diseases” and densitometry. 76 patients were examined.Социометрическое, клиниколабораторное обследование, использование компьютерной программы “Osteopenіa P-формирования группы риска из развития остеопенического синдрома у детей с разной соматической патологией” и денситометрии у детей с хронической объединенной гастродуоденальной и гепатобилиарной патологией, которая развивается на фоне отдельных фоновых состояний, в частности аномалий конституции, разрешили сформировать группу риска за развитием остеопенического синдрома и установить влияние данной патологии на состояние минеральной плотности костной ткани. Обследовано 76 пациентов возрастом от 6 до 16 лет. Определены критерии формирования группы риска за развитием остеопенического синдрома среди детей с хронической патологией травной системы.Соціометричне, клініко-лабораторне обстеження, використання комп’ютерної програми“Osteopenia P-формування групи ризику з розвитку остеопенічного синдрому в дітей з різною соматичною патологією” та денситометрії у дітей з хронічною поєднаною гастродуоденальною та гепатобіліарною патологією, що перебігає на тлі окремих фонових станів, зокрема аномалій конституції, дозволили сформувати групу ризику за розвитком остеопенічного синдрому та встановити вплив даної патології на стан мінеральної щільності кісткової тканини. Обстежено 76 пацієнтів віком від 6 до 16 років. Визначено критерії формування групи ризику за розвитком остеопенічного синдрому серед дітей з хронічною патологією травної системи

Relationships between Haematological Parameters, Biochemical Markers of Iron Metabolism, and Trace Elements in Paediatric Patients under 3 Years with Iron Deficiency Anaemia

Дефіцит заліза викликає дисбаланс інших мікро- і макроелементів, що призводить до порушення обміну більшості мікроелементів і розвитку характерних клінічних симптомів. Взаємодія і кореляція між мікроелементами та гематологічними параметрами досі не ясна. Мета. Вивчити взаємозв'язки між гематологічними параметрами, біохімічними маркерами метаболізму заліза і мікроелементами у дітей віком до 3 років із залізодефіцитною анемією (ЗДА). Матеріали і методи. Дослідження включало 86 пацієнтів від 0 до 3 років з клінічними і лабораторними ознаками ЗДА. 38 дітей були з університетської лікарні медичного університету м.Плевен, Болгарія - І-ша група, і 48 були пацієнтами Сумської обласної дитячої клінічної лікарні, м.Суми, Україна - група II. Група порівняння включала 25 здорових дітей того ж віку. Гематологічні показники і еритроцитарні індекси визначалися на аналізаторі MICROS - 18 (ABX). Сироватковий еритропоетин (сЕПО) і феритин (sFR) визначали імуноферментним аналізом. Сироватковий вміст мікроелементів визначали спектрофотометрично (I група) або за допомогою атомно- абсорбційної спектрофотометрії (II група). Для оцінки взаємозв'язку між маркерами метаболізму заліза та гематологічними параметрами використовували коефіцієнт кореляції Спірмена. Результати. Розвиток ЗДА обумовлений не лише порушенням метаболізму заліза, але й інших мікроелементів, які прямо чи опосередковано можуть впливати як обмін заліза, так і на регуляцію еритропоезу через продукцію еритропоетину. Ми знайшли достовірну кореляцію між рівнем хрому і насиченням трансферину (r = -0,382, р = 0,018), цинку і сEПO (r = 0,543, р = 0,036), міді і sFR (r = -0,561, р = 0,029), і cЕПО (r = -0,739, р = 0,0016), кобальтa і сEPO (r = 0,769, р = 0,0021), що вказує на роль мікроелементів в патогенезі ЗДА. Таким чином, якщо звичайна терапія ЗДА є неефективною, необхідно виключати супутнє порушення мікроелементного балансу з оцінкою рівня мікроелементів, а за необхідності повинна проводитися корекція. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/36824Дефицит железа вызывает дисбаланс других микро- и макроэлементов, что приводит к нарушению обмена большинства микроэлементов и развитию характерных клинических симптомов. Взаимодействие и корреляция между микроэлементами и гематологическими параметрами до сих пор не ясна. Цель. Изучить взаимосвязи между гематологическими параметрами, биохимическими маркерами метаболизма железа и микроэлементами у детей в возрасте до 3 лет с железодефицитной анемией (ЖДА). Материалы и методы. Исследование включало 86 пациентов от 0 до 3 лет с клиническими и лабораторными признаками ЖДА. 38 детей были из университетской больницы медицинского университета г.Плевен, Болгария - І-я группа, и 48 были пациентами Сумской областной детской клинической больницы, г.Сумы, Украина - группа II. Группа сравнения включала 25 здоровых детей того же возраста. Гематологические показатели и эритроцитарные индексы определялись на анализаторе MICROS - 18 (ABX). Сыворочный эритропоэтин (сЭПО) и ферритин (sFR) определялись иммуноферментным анализом. Сывороточное содержание микроэлементов определяли спектрофотометрически (I группа) или с помощью атомно- абсорбционной спектрофотометрии (II группа). Для оценки взаимосвязи между маркерами метаболизма железа и гематологическими параметрами использовали коэффициент корреляции Спирмена. Результаты. Развитие ЖДА обусловлено не только нарушением метаболизма железа, но и других микроэлементов, которые прямо или косвенно могут влиять как обмен железа, так и на регуляцию эритропоэза через продукцию эритропоэтина. Мы нашли значимые корреляцию между уровнем хрома и насыщением трансферрина (r = -0,382, р = 0,018), цинка - и сЭПO (r = 0,543, р = 0,036), меди и sFR (r = -0,561, р = 0,029), и cЭПО (r= -0,739, р = 0,0016), кобальтa и сЭПO (r = 0,769, р = 0,0021), что указывает на роль микроэлементов в патогенезе ЖДА. Таким образом, если обычная терапия ЖДА является неэффективной, необходимо исключать сопутствующее нарушение микроэлементного балланса с оценкой уровня микроэлементов, а при необходимости должна проводиться коррекция. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/36824Iron deficiency causes disbalance of other micro- and macroelements that leads to disruption of the exchange of most micronutrients and development of characteristic clinical symptoms. Interaction and correlation between trace elements and haematological parameters is still not clear. Aim. To investigate the relationship between haematological parameters, biochemical markers of iron metabolism and trace elements in children under 3 years with Iron-deficiency anaemia (IDA). Materials and Methods. Investigation comprises 86 patients from 0 to 3 years of age with clinical and laboratory signs of IDA. 38 children-patients are of the University Hospital, Medical University – Pleven, Bulgaria – I group, and 48 are patients of the Sumy Regional Child’s Clinical Hospital, Sumy, Ukraine – II group. Comparison group includes 25 healthy children at the same age. Haematological parameters and the red cell indices were examined by analyzer MICROS – 18 (ABX). The serum erythropoietin (sEPO) and ferritin (sFR) levels were determined by ELISA. Serum content of trace elements was determined spectrophotometrically (I group) or by atomic absorption spectrophotometry (II group). To evaluate a relationship between markers of iron metabolism and haematological parameters we have used Spearman's correlation coefficients. Results. Formation of IDA is caused not only by violation of iron metabolism, but also other trace elements that directly or indirectly may affect both iron exchange and erythropoiesis regulation through the erythropoietin production. We found significant correlations between the level of chromium and transferrin saturation (r = -0.382, p = 0.018), zinc – with sEPO (r = 0.543, p = 0.036), copper – with sFR (r = -0.561, p = 0.029), and sEPO (r = -0.739, p = 0.0016), and cobalt – with sEPO (r = 0.769, p = 0.0021), that indicate the role of trace elements in the pathogenesis of IDA. Thus, if the routine therapy of IDA is ineffective, a concomitant micronutrient disorder should be considered, with an evaluation of trace elements level, and, if necessary, a correction should be carried out. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3682

Long-term trends in anthropogenic land use in Siberia and the Russian Far East : a case study synthesis from Landsat

As globally important forested areas situated in a context of dramatic socio-economic changes, Siberia and the Russian Far East (RFE) are important regions to monitor for anthropogenic land-use trends. Therefore, we compiled decadal Landsat-derived land-cover and land-use data for eight dominantly rural case study sites in these regions and focused on trends associated with settlements, agriculture, logging, and roads 1975-2010. Several key spatial-temporal trends emerged from the integrated landscape-scale analyses. First, road building increased in all case study sites over the 35-year period, despite widespread socio-economic decline post-1990. Second, increase in settlements area was negligible over all sites. Third, increased road building, largely of minor roads, was especially high in more rugged and remote RFE case study sites not associated with greater agriculture extent or settlement densities. High demands for wood export coupled with the expansion of commercial timber harvest leases starting in the mid-1990s are likely among leading reasons for an increase in roads. Fourth, although fire was the dominant disturbance over all sites and dates combined, logging exerted a strong land-use pattern, serving as a reminder that considering local anthropogenic landscapes is important, especially in Siberia and the RFE, which represent almost 10% of the Earth's terrestrial land surface. The paper concludes by identifying remaining research needs regarding anthropogenic land use in the region: more frequent moderate spatial resolution imagery and greater access to more finely resolved statistical and other spatial data will enable further research. Social media abstract Landsat reveals long-term anthropogenic land-use trends in Siberia and Russian Far EastPeer reviewe

The Prelude to the Deep Minimum between Solar Cycles 23 and 24: Interplanetary Scintillation Signatures in the Inner Heliosphere

Extensive interplanetary scintillation (IPS) observations at 327 MHz obtained between 1983 and 2009 clearly show a steady and significant drop in the turbulence levels in the entire inner heliosphere starting from around ~1995. We believe that this large-scale IPS signature, in the inner heliosphere, coupled with the fact that solar polar fields have also been declining since ~1995, provide a consistent result showing that the buildup to the deepest minimum in 100 years actually began more than a decade earlier.Comment: 9 pages, 4 figures, accepted for publication in Geophysical Research Letters on 28 September 201

Analysis of cell proliferation and tissue remodelling uncovers a KLF4 activity score associated with poor prognosis in colorectal cancer

Human cancers can be classified based on gene signatures quantifying the degree of cell proliferation and tissue remodelling (PR). However, the specific factors that drive the increased tissue remodelling in tumours are not fully understood. Here we address this question using colorectal cancer as a case study. We reanalysed a reported cohort of colorectal cancer patients. The patients were stratified based on gene signatures of cell proliferation and tissue remodelling. Putative transcription factors activity was inferred using gene expression profiles and annotations of transcription factor targets as input. We demonstrate that the PR classification performs better than the currently adopted consensus molecular subtyping (CMS). Although CMS classification differentiates patients with a mesenchymal signature, it cannot distinguish the remaining patients based on survival. We demonstrate that the missing factor is cell proliferation, which is indicative of good prognosis. We also uncover a KLF4 transcription factor activity score associated with the tissue remodelling gene signature. We further show that the KLF4 activity score is significantly higher in colorectal tumours with predicted infiltration of cells from the myeloid lineage. The KLF4 activity score is associated with tissue remodelling, myeloid cell infiltration and poor prognosis in colorectal cancer