A Live Zebrafish-Based Screening System for Human Nuclear Receptor Ligand and Cofactor Discovery

Nuclear receptors (NRs) belong to a superfamily of transcription factors that regulate numerous homeostatic, metabolic and reproductive processes. Taken together with their modulation by small lipophilic molecules, they also represent an important and successful class of drug targets. Although many NRs have been targeted successfully, the majority have not, and one third are still orphans. Here we report the development of an in vivo GFP-based reporter system suitable for monitoring NR activities in all cells and tissues using live zebrafish (Danio rerio). The human NR fusion proteins used also contain a new affinity tag cassette allowing the purification of receptors with bound molecules from responsive tissues. We show that these constructs 1) respond as expected to endogenous zebrafish hormones and cofactors, 2) facilitate efficient receptor and cofactor purification, 3) respond robustly to NR hormones and drugs and 4) yield readily quantifiable signals. Transgenic lines representing the majority of human NRs have been established and are available for the investigation of tissue- and isoform-specific ligands and cofactors

ChloroMitoSSRDB 2.00: More genomes, more repeats, unifying SSRs search patterns and on-the-fly repeat detection

© The Author(s) 2015. Published by Oxford University Press. Organelle genomes evolve rapidly as compared with nuclear genomes and have been widely used for developing microsatellites or simple sequence repeats (SSRs) markers for delineating phylogenomics. In our previous reports, we have established the largest repository of organelle SSRs, ChloroMitoSSRDB, which provides access to 2161 organelle genomes (1982 mitochondrial and 179 chloroplast genomes) with a total of 5838 perfect chloroplast SSRs, 37 297 imperfect chloroplast SSRs, 5898 perfect mitochondrial SSRs and 50 355 imperfect mitochondrial SSRs across organelle genomes. In the present research, we have updated ChloroMitoSSRDB by systematically analyzing and adding additional 191 chloroplast and 2102 mitochondrial genomes. With the recent update, ChloroMitoSSRDB 2.00 provides access to a total of 4454 organelle genomes displaying a total of 40 653 IMEx Perfect SSRs (11 802 Chloroplast Perfect SSRs and 28 851 Mitochondria Perfect SSRs), 275 981 IMEx Imperfect SSRs (78 972 Chloroplast Imperfect SSRs and 197 009 Mitochondria Imperfect SSRs), 35 250 MISA (MIcroSAtellite identification tool) Perfect SSRs and 3211 MISA Compound SSRs and associated information such as location of the repeats (coding and non-coding), size of repeat, motif and length polymorphism, and primer pairs. Additionally, we have integrated and made available several in silico SSRs mining tools through a unified web-portal for in silico repeat mining for assembled organelle genomes and from next generation sequencing reads. ChloroMitoSSRDB 2.00 allows the end user to perform multiple SSRs searches and easy browsing through the SSRs using two repeat algorithms and provide primer pair information for identified SSRs for evolutionary genomics

Обратное рассеяние ультразвуковых волн как основа метода контроля структуры и физико-механических свойств чугунов

Increasing the reliability of control of cast iron structure and its physical and mechanical characteristics is an important scientific and technical task of the machine-building industry. The paper studies the possibilities of controlling the structure of cast irons using structural noise created by ultrasonic scattering on graphite inclusions of different shapes. The subject of the present studies was such characteristics of structural noise as amplitude-temporal A(t) and as root mean square value of the amplitude of the ultrasonic waves backscattering field AN, compared with the data on ultrasonic velocity and strength or tensile strength of cast iron samples. As a result of the studies, a significant difference between the amplitude parameters of the AN structural noise obtained for samples with different shapes of graphite inclusions at 5 MHz was revealed for the first time. So, for example, for samples of gray cast iron (Russian: СЧ10, СЧ15, СЧ20, СЧ25), having predominantly plate-like form of graphite inclusions, the value of AN on 14–15 dB exceeds that measured in high-strength specimens of the cast iron with the prevailing form of spherical graphite inclusions ВЧ50 (Russian), etc. At the same time growth of longitudinal ultrasonic velocity amounted to 20–25 %. The method of rejection of gray cast iron from high-strength cast iron according to the data of amplitude parameters of structural noise AN at unilateral and local sounding of the object without using an additional reference signal reflected from its oppositional wall is suggested.Повышение надёжности контроля структуры чугунов и их физико-механических характеристик является важной научно-технической задачей машиностроительной промышленности. В работе изучены возможности контроля структуры чугунов, используя структурный шум, создаваемый рассеянием ультразвуковых колебаний на графитовых включениях разной формы. Предметом настоящих исследований являлись такие характеристики структурного шума как амплитудновременные А(t) и среднеквадратичные амплитуды AN волн рассеяния, сопоставляемые с данными по скорости ультразвуковых колебаний, а также прочностью или временным сопротивлением на растяжение образцов чугунов. В результате исследований впервые выявлено существенное различие между амплитудными параметрами структурного шума AN, полученными для образцов с разной формой графитовых включений на частоте 5 МГц. Так, например, для образцов серого чугуна (СЧ10, СЧ15, СЧ20, СЧ25), имеющих преимущественно пластинчатую форму графитовых включений, величина AN на 14–15 дБ превышает ту, что измерена в высокопрочных чугунах с превалирующей формой включений графита шаровидной формы – ВЧ50. При этом, рост продольной скорости ультразвука с увеличением временного сопротивления составил ≈ 20–25 %. Предложен метод отбраковки серого чугуна от высокопрочного по данным амплитудных параметров структурного шума AN при одностороннем и локальном прозвучивании объекта без использования дополнительного опорного сигнала, отражённого от его оппозитной стенки

Element-specific probe of quantum criticality in CeCoIn5\mathrm{CeCoIn_{5}}

Employing the elemental sensitivity of x-ray absorption spectroscopy (XAS) and x-ray magnetic circular dichroism (XMCD), we study the valence and magnetic order in the heavy fermion superconductor CeCoIn$_5$. We probe spin population of the f-electrons in Ce and d-electrons in Co as a function of temperature (down to 0.1 K) and magnetic field (up to 6 T). From the XAS we find a pronounced contribution of Ce$^{4+}$ component at low temperature and a clear temperature dependence of the Ce valence below 5 K, suggesting enhanced valence fluctuations, an indication for the presence of a nearby quantum critical point (QCP). We observe no significant corresponding change with magnetic field. The XMCD displays a weak signal for Ce becoming clear only at 6 T. This splitting of the Kramers doublet ground state of Ce$^{3+}$ is significantly smaller than expected for independent but screened ions, indicating strong antiferromagnetic pair interactions. The unconventional character of superconductivity in CeCoIn$_5$ is evident in the extremely large specific heat step at the superconducting transition.Comment: 5 pages, 5 figures. Supplementary information (4 pages, 5 figures

Возможности использования амплитудно-угловых характеристик поверхностных и подповерхностных волн для контроля материалов с поверхностно упрочнённым неоднородным слоем

Improving the efficiency of ultrasonic control of hardened surface layers of metal products with a heterogeneous structure obtained using different technologies is a pressing problem of industrial production. The purpose of this work was to investigate the possibilities of measuring the depth of the surface inhomogeneous layer of steel objects on the basis of the use of amplitude and amplitude-angle characteristics of surface and subsurface transverse waves.The analysis of ultrasonic methods of control of physical and mechanical properties of metals by using surface and subsurface waves and experimentally investigated amplitude-angular characteristics of surface waves, the maximum angle of which increases by 3° at change of dimensionless layer depth hλ from zero to0.82. For the first time, the ratio of normalized amplitudes of surface waves taken at certain angles on theamplitude-angle characteristic curve obtained in the echo mode was proposed to be used as correlating parameters with the depth of the hardened layer. As a result of this research, the possibility of using a phased array transducers to solve the above problems.The effect of the hardened layer depth varying from zero to five in the working frequency range of 1.8– 10 MHz on the peculiarities of the refraction effect (including interference) and dependence of the subsurface wave amplitude on the acoustic base has been studied, making it possible to establish conditions that provide for the determination of the hardened layer depth.Circuit solutions have been offered in order to increase the efficiency of control of properties of the surface layers of metal articles on the basis of utilization of small-aperture transducers and ultrasonic reflectors making it possible to form fields of surface waves of different directional pattern. Повышение эффективности ультразвукового контроля упрочненных поверхностных слоев металлоизделий с неоднородной структурой, полученных по различным технологиям, является актуальной проблемой опытно-промышленного производства. Целью данной работы являлось исследование возможностей измерения глубины поверхностного неоднородного слоя стальных объектов на основе использования амплитудных и амплитудно-угловых характеристик поверхностных и подповерхностных поперечных волн.Проведён анализ ультразвуковых методов контроля физико-механических свойств металлов с использованием поверхностных и подповерхностных волн и экспериментально исследованы амплитудно-угловые характеристики поверхностных волн, максимальный угол которых увеличивается на 3°при изменении безразмерной глубины слоя hλ от нуля до 0,82. Впервые предложено использовать в качестве коррелирующих параметров с глубиной упрочнённого слоя отношение нормированных амплитуд поверхностных волн, взятых под определёнными углами на кривой амплитудно-угловой характеристики, полученной в эхо-режиме. В результате проведённых исследований была выявлена возможностьиспользования преобразователей с фазированной решёткой для решения вышеуказанных задач.Исследовано влияние глубины упрочнённого слоя, изменяющейся от нуля до пяти в рабочем диапазоне частот 1,8–10 МГц, на особенности эффекта преломления (в том числе интерференции) и импенданса амплитуды подповерхностной волны на акустической базе, что позволило установить условия, обеспечивающие определение глубины упрочнённого слоя.Предложены схемные решения для повышения эффективности контроля свойств поверхностных слоев металлических изделий на основе использования малоапертурных преобразователей и ультразвуковых отражателей, позволяющих формировать поля поверхностных волн различной направленности

The role of released ATP in killing Candida albicans and other extracellular microbial pathogens by cationic peptides

A unifying theme common to the action of many cationic peptides that display lethal activities against microbial pathogens is their specific action at microbial membranes that results in selective loss of ions and small nucleotides chiefly ATP. One model cationic peptide that induces non-lytic release of ATP from the fungal pathogen Candida albicans is salivary histatin 5 (Hst 5). The major characteristic of Hst 5-induced ATP release is that it occurs rapidly while cells are still metabolically active and have polarized membranes, thus precluding cell lysis as the means of release of ATP. Other cationic peptides that induce selective release of ATP from target microbes are lactoferricin, human neutrophil defensins, bactenecin, and cathelicidin peptides. The role of released extracellular ATP induced by cationic peptides is not known, but localized increases in extracellular ATP concentration may serve to potentiate cell killing, facilitate further peptide uptake, or function as an additional signal to activate the host innate immune system at the site of infection

Особенности оптоакустического возбуждения и распространения пластинчатых волн в тонкостенных объектах

Increasing the efficiency of non-destructive control of lamellar materials with single and double-layer structure is an urgent scientific and technical task. The aim of the work was to investigate the peculiarities of excitation and reception of plate waves (PW) in single-layer and two-layer materials by pulsed laser radiation in relation to detection of cracks in them and estimation of layer thickness at one-sided sounding. A methodology has been developed and experimental studies of the influence of moving the area of laser generation of PW over the surface of dural samples relative to the crack simulator of different depth with the subsequent reception of the signal at a characteristic angle of inclination have been carried out. A significant change in the structure of the wave front at localization of the moving wave source zone in the vicinity of the crack simulator was found, accompanied by a change in the ratio of extreme values of amplitudes of the received asymmetric mode Aextr up to 14–15 dB. At receiving the symmetric s0 mode the value of Aextr does not exceed 3–4 dB. The interpretation of this effect is given. A method and scheme of thickness measurement of twolayer materials with metallized coating and non-metallic base (glass-textolite) is proposed and developed, where samples with copper coating and glass-textolite base of different thickness are used as an example. In this case, the velocity or propagation time of PW, between two small aperture (non-directional) transducers with an acoustic base of 43 mm, is used as an informative parameter. In this case, the estimated sensitivity of the measured circuit to changes in the thickness of the metal coating is of 0.5 μm, and the base – twice as much.Повышение  эффективности   неразрушающего   контроля   пластинчатых   материалов с однослойной и двухслойной структурой является актуальной научно-технической задачей. Цель работы заключалась в исследовании особенностей возбуждения и приёма пластинчатых волн (ПВ) в однослойных и двухслойных материалах импульсным лазерным излучением (ЛИ) применительно к обнаружению в них трещин и оценки толщины слоёв при одностороннем прозвучивании. Разработана методика и проведены экспериментальные исследования влияния перемещения области лазерной генерации ПВ по поверхности дюралевых образцов относительно имитатора трещины разной глубины с последующим приёмом сигнала под характерным углом наклоном βI  . Установлено существенное изменение структуры волнового фронта при локализации зоны движущегося источника волн в окрестности имитатора трещины, сопровождающееся изменением отношения экстремальных значений амплитуд принимаемой асимметричной моды Aextr  до 14–15 дБ. При приёме же симметричной s0 моды величина Aextr  не превышает 3–4 дБ. Дана трактовка этому эффекту. Предложена и разработана методика и схема толщинометрии двухслойных материалов с металлизированным покрытием и неметаллическим основанием (стеклотекстолит), где в  качестве  примера  использованы  образцы  с  медным  покрытием и основой из стеклотекстолита разной толщины. В данном случае в качестве информативного параметра используется скорость или время распространения ПВ, между двумя малоапертурными (ненаправленными) преобразователями. При этом оценённая чувствительность измеряемой схемы к изменению толщины металлического покрытия составляет 0,5 мкм, а основы – более чем в 2 раза хуже

Backscattering of Ultrasonic Waves as the Basis of the Method of Control of Structure and Physicо-Mechanical Properties of Cast Irons

Increasing the reliability of control of cast iron structure and its physical and mechanical characteristics is an important scientific and technical task of the machine-building industry. The paper studies the possibilities of controlling the structure of cast irons using structural noise created by ultrasonic scattering on graphite inclusions of different shapes. The subject of the present studies was such characteristics of structural noise as amplitude-temporal A(t) and as root mean square value of the amplitude of the ultrasonic waves backscattering field AN, compared with the data on ultrasonic velocity and strength or tensile strength of cast iron samples. As a result of the studies, a significant difference between the amplitude parameters of the AN structural noise obtained for samples with different shapes of graphite inclusions at 5 MHz was revealed for the first time. So, for example, for samples of gray cast iron (Russian: СЧ10, СЧ15, СЧ20, СЧ25), having predominantly plate-like form of graphite inclusions, the value of AN on 14–15 dB exceeds that measured in high-strength specimens of the cast iron with the prevailing form of spherical graphite inclusions ВЧ50 (Russian), etc. At the same time growth of longitudinal ultrasonic velocity amounted to 20–25 %. The method of rejection of gray cast iron from high-strength cast iron according to the data of amplitude parameters of structural noise AN at unilateral and local sounding of the object without using an additional reference signal reflected from its oppositional wall is suggested

Влияние геометрии и граничных условий в области сцепления материалов на рассеяние ультразвуковых волн. Ч. 1. Теоретическое моделирование

The improvement of efficiency, reliability and productivity of ultrasonic testing of objects with cohesion between materials connected by welding, soldering, gluing, etc. is 'an important problem of the modern production technologies. The purpose of the paper is to determine in 3D space the conditions for increasing the sensitivity and reliability of the flaw detection in the cohesion zone between materials when the form of defect interface can be different.In the first part of the theoretical study the features of the formation of the acoustic fields of ultrasonic waves scattered from solid's interface when spot of an acoustic beam crosses the boundary of the defective region in the shape of an ellipse or a long strip have been investigated. In this case, the boundary conditions in the defect area change discretely or linearly.It was suggested to use a phase shift between reflected waves from the defect and defect-free interfaces as the more informative parameter depending on the cohesion between materials. There is shown that there are conditions to achieve sufficiently high sensitivity detection of interface defects when the scattered waves receiving are to be at angles outside the main directivity lobe of the scattering field pattern. The evolution features of the scattering field structure which are needed for the development of the method of evaluation the cohesion of materials has been got.Повышение эффективности, надёжности и производительности ультразвукового контроля соединения материалов сваркой, пайкой, склеиванием и др. является важной народнохозяйственной задачей. Цель работы состояла в установлении условий повышения чувствительности и достоверности обнаружения дефектов сцепления материалов на основе моделирования полей ультразвуковых мод, рассеянных дефектами разной геометрии.Впервые в максимальном приближении выполнен расчёт и анализ полей рассеяния ультразвуковых волн при перемещении пятна акустического луча в виде эллипса или длинной полосы относительно дефектной области с дискретными и плавно изменяющимися в ней граничными условиями. Для характеристики последних с точки зрения взаимодействия упругой волны с границей сред предложено использовать преимущественно фазовый сдвиг θ между волнами, рассеянными от дефектной и бездефектной границы, существенно сказывающийся на изменении параметров результирующего поля рассеяния в его периферийной зоне. Т. е., θ является важным параметром, характеризующим степень сцепления материалов и оказывающим превалирующее влияние на чувствительность предлагаемого метода обнаружения слабо выявляемых дефектов.Установлены особенности эволюции структуры полей рассеяния, являющиеся первичными для разработки методик контроля сцепления материалов предложенным методом. При достаточно малых значениях угла приёма ультразвуковых колебаний в меридиональной плоскости максимум чувствительности измерений достигается в динамическом режиме и приёме рассеянных волн под азимутальными углами, соответствующими 1-му экстремуму диаграммы направленности поля рассеяния опорного акустического луча