Deconstructing transcriptional heterogeneity in pluripotent stem cells

SUMMARY Pluripotent stem cells (PSCs) are capable of dynamic interconversion between distinct substates, but the regulatory circuits specifying these states and enabling transitions between them are not well understood. We set out to characterize transcriptional heterogeneity in PSCs by single-cell expression profiling under different chemical and genetic perturbations. Signaling factors and developmental regulators show highly variable expression, with expression states for some variable genes heritable through multiple cell divisions. Expression variability and population heterogeneity can be influenced by perturbation of signaling pathways and chromatin regulators. Strikingly, either removal of mature miRNAs or pharmacologic blockage of signaling pathways drives PSCs into a low-noise ground state characterized by a reconfigured pluripotency network, enhanced self-renewal, and a distinct chromatin state, an effect mediated by opposing miRNA families acting on the c-myc / Lin28 / let-7 axis. These data illuminate the nature of transcriptional heterogeneity in PSCs

Use of Biomarkers in the Evaluation and Treatment of Hypertensive Patients

The current definition of hypertension is based on blood pressure values, and blood pressure also drives treatment decisions, is the most important treatment monitoring tool and helps estimating risk of hypertension related organ damage. In an era of precision medicine additional biomarkers are needed in the diagnosis and management of patients with hypertension. In this review we outline the areas in which functional, imaging and circulating biomarkers could help in a more individualised definition of hypertension and associated risk. We will cover biomarkers for diagnosis; of pathophysiology and prediction of hypertension; response to treatment, organ damage; and to monitor treatment. A clear focus is on the vasculature, the heart and the kidneys, whereas we see a need to further develop biomarkers of cerebral function in order to diagnose cognition deficits and monitor changes in cognition in the future to support addressing the growing burden of hypertension associated vascular dementia

Fast-optimale strukturierte Netzgenerierung.

Zur numerischen Behandlung partieller Differentialgleichungen bedient man sich oft finiter Differenzenverfahren. Die dazu notwendige Diskretisierung der physikalischen Gebiete bringt bei krummlinigem Rand (z. B. Fluegelprofile in der Aerodynamik) Schwierigkeiten mit sich, wenn man bei kartesischen Koordinaten bleibt. Abhilfe schafft hier die Transformation des physikalischen Gebietes auf ein logisches Gebiet, das man problemlos diskretisieren kann (i. a. ein Rechteck). Die Beschaffung einer solchen Koordinatentransformation wird heute strukturierte Netzgenerierung genannt. Auf mehr oder weniger empirische Weise sind bereits eine Vielzahl von solchen Verfahren gewonnen worden. Die vorliegende Arbeit beginnt mit einer Analyse des diskretisierten Differentialgenerators einer partiellen Differentialgleichung. Durch geeignete Abschaetzungen einer Darstellung mit Hilfe von kovarianten Groessen gelangt man zu einer oberen Schranke fuer die Norm des Hauptteils des Abbruchfehlers. Die Forderung, ein Mass dieser Schranke auf dem ganzen logischen Gebiet zu minimieren, fuehrtunmittelbar auf das vorlaeufige Variationsproblem. Dieses wird wegenseiner Kompliziertheit nicht direkt behandelt, sondern in mehreren Stufen genaehert. Es stellt sich dabei heraus, da es guenstiger ist,die kovarianten Tensorelemente als Loesung des Variationsproblems zu suchen. Das schliesslich endgueltige gefundene Problem besitzt genaueine Loesung, die unter gewissen Voraussetzungen an die Randwerte stets einen regulaeren Tensor liefert. Gewissermassen als "Nebenprodukte" fallen dabei auch noch ein Tensor-Laplace-Netzgenerator sowie ein tensoralgebraischer Netzgenerator an. Alle drei Netzgeneratoren wurden fuer Beispielrechnungen in Programmform erstellt und Rechnungen mit einem am DLlR-Institut fuer Aeroelastik entwickelten Programm durchgefuehrt. Es wurden dabei zwei Beispiele aus der

Adaptive Netzgenerierung

Auf der Basis der Abbruchfehlerentwicklung der diskretisierten Strömungsgleichungen erhält man einen lösungsadaptiven Generator. Verlangt man von einem Integralmaß der lokalen Abbruchfehlerentwicklung einer diskretisierten Differentialgleichung, daß dieses Maß ein Minimum annimmt, so führt dieses Vorgehen in natürlicher Weise auf ein Variationsproblem zur numerischen Koordinatenerzeugung Anhand eines Standardbeispiels aus der Strömungsmechanik kann man demonstrieren, daß dieses Verfahren generell auch funktioniert. Es zeigt sich dabei jedoch auch, daß die Verbesserungen der Lösung nur gering sind und in keinem Verhältnis zum zusätzlichen Rechenaufwand stehen. Eine genauere Analyse zeigt dabei eine allgemeine Schwäche adaptiver Verfahren auf: durch die Steuerung von Netzzellen werden die Nachbarzellen verzerrt und damit der lokale Fehler wieder erhöht

Computation of 2D and 3D Unsteady Transonic Flows by Inviscid and Viscous-Inviscid Interaction Methods.

This report summarizes results of the validation of unsteady CFD methods and of the development of Viscous-Inviscid Interaction (VII) methods. The methods are tested in the computation of steady and unsteady flow about selected transonic test cases with strong viscous effects, namely the NLR7301 airfoil with oscillatory pitch and flap motion and the pitching LANN wing. The developed 2D and 3D VII methods are based on an inviscid Full Potential (FP) solver coupled with an integral boundary layer method, the validated inviscid solvers are 3D FP and Euler methods. All computations were carried out on boundary fitted grids, generated by the algebraic- elliptic grid generator AENGUS of the institute. The 3D LANN wing grid was usd by the other partners within the ECARP/VII task and within the workshop with Helishape as a mandatory grid