Microbiome Responses to an Uncontrolled Short-Term Diet Intervention in the Frame of the Citizen Science Project

Personalized nutrition is of increasing interest to individuals actively monitoring their health. The relations between the duration of diet intervention and the effects on gut microbiota have yet to be elucidated. Here we examined the associations of short-term dietary changes, long-term dietary habits and lifestyle with gut microbiota. Stool samples from 248 citizen-science volunteers were collected before and after a self-reported 2-week personalized diet intervention, then analyzed using 16S rRNA sequencing. Considerable correlations between long-term dietary habits and gut community structure were detected. A higher intake of vegetables and fruits was associated with increased levels of butyrate-producing Clostridiales and higher community richness. A paired comparison of the metagenomes before and after the 2-week intervention showed that even a brief, uncontrolled intervention produced profound changes in community structure: resulting in decreased levels of Bacteroidaceae, Porphyromonadaceae and Rikenellaceae families and decreased alpha-diversity coupled with an increase of Methanobrevibacter, Bifidobacterium, Clostridium and butyrate-producing Lachnospiraceae- as well as the prevalence of a permatype (a bootstrapping-based variation of enterotype) associated with a higher diversity of diet. The response of microbiota to the intervention was dependent on the initial microbiota state. These findings pave the way for the development of an individualized diet.</p

Genome-Wide Mycobacterium tuberculosis Variation (GMTV) Database: A New Tool for Integrating Sequence Variations and Epidemiology

Background Tuberculosis (TB) poses a worldwide threat due to advancing multidrug-resistant strains and deadly co-infections with Human immunodeficiency virus. Today large amounts of Mycobacterium tuberculosis whole genome sequencing data are being assessed broadly and yet there exists no comprehensive online resource that connects M. tuberculosis genome variants with geographic origin, with drug resistance or with clinical outcome. Description Here we describe a broadly inclusive unifying Genome-wide Mycobacterium tuberculosis Variation (GMTV) database, (http://mtb.dobzhanskycenter.org) that catalogues genome variations of M. tuberculosis strains collected across Russia. GMTV contains a broad spectrum of data derived from different sources and related to M. tuberculosis molecular biology, epidemiology, TB clinical outcome, year and place of isolation, drug resistance profiles and displays the variants across the genome using a dedicated genome browser. GMTV database, which includes 1084 genomes and over 69,000 SNP or Indel variants, can be queried about M. tuberculosis genome variation and putative associations with drug resistance, geographical origin, and clinical stages and outcomes. Conclusions Implementation of GMTV tracks the pattern of changes of M. tuberculosis strains in different geographical areas, facilitates disease gene discoveries associated with drug resistance or different clinical sequelae, and automates comparative genomic analyses among M. tuberculosis strains

Експериментальне дослідження кавітаційного руйнування захисного композитного материала на поліуретановій основі

Studying the process of cavitation has remained relevant up to now. The reason for this is the multifactorial causes of cavitation and, as a result, the difficulty to prevent it. One effective way to fight cavitation destruction is to use specialized materials resistant to cavitation erosion in pumping equipment, in order to form a basis, for example, for manufacturing a new impeller.In order to protect surfaces from cavitation, a specialized material has been developed based on polyurethane (DC-2), which makes it possible to resist cavitation without destroying the protective layer itself. An impact method was chosen to determine the effectiveness of applying the developed material. Its essence implies exposing a prototype to cyclic impact loading. To estimate the capability of the examined material to resist impact loading, we have designed samples in the form of cylinders with the thickness of the examined samples chosen based on the practical conditions for restoring equipment, namely, based on the optimal thickness of the applied material at restoration. Values for the layer's thickness were experimentally set within 2‒5 mm. Experimental loading of the examined samples has shown the high efficiency of using the developed material as protection during the cavitation destruction of a part for different loading modes. Given that the polymeric material DC-2 has a high level of liquid fluidity, it was proposed to add a thickener in the form of a glass-containing filler the type of "Orosil". In addition, considering the complex type of wear in pumping equipment, it was suggested to strengthen the polymeric material with finely dispersed abrasive particles. The current work involved an experimental testing of the effect of additional inclusions on the strength of the polymeric layerАктуальность изучения процесса кавитации до сегодняшнего дня не утратила своей силы. Виной тому многофакторность причин возникновения кавитации и, как следствие, сложность борьбы с ней. Одним из эффективных способов борьбы с кавитационным разрушением является применение специальных материалов, стойких к кавитационной эрозии в перекачивающем оборудовании, в качестве основы, например, изготовление нового рабочего колеса.Для целей защиты поверхностей от кавитации был разработан специальный материал на полиуретановой основе (ДК-2), который позволяет сопротивляться кавитационному воздействию без разрушения самого защитного слоя. Для определения эффективности применения разработанного материала был выбран метод ударного способа изучения эрозионной стойкости материалов. Суть такого исследования заключается в том, чтобы подвергнуть опытный образец циклическому ударному нагружению. Для оценки способности исследуемого материала сопротивляться ударному нагружению были разработаны образцы в виде цилиндров, а толщина исследуемых образцов была выбрана из практических условий восстановления оборудования, а именно исходя из оптимальной толщины наносимого материала при восстановлении. Опытным путем были установлены значения толщины слоя в пределах 2–5 мм. Экспериментальное нагружение исследуемых образцов показало высокую эффективность применения разработанного материала в качестве защитного при кавитационном разрушении детали для различных режимов нагружения. В связи с тем, что полимерный материал ДК-2 обладает высоким уровнем жидкотекучести, было предложено добавить загуститель в виде стеклосодержащего наполнителя типа «Оросил». Кроме того, учитывая сложный вид износа перекачивающего оборудования, было предложено упрочнить полимерный материал мелкодисперсными абразивными частицами. В настоящей работе выполнялась экспериментальное опробывание влияния дополнительных включений на прочность полимерного слояАктуальність вивчення процесу кавітації до сьогоднішнього дня не втратила своєї сили. Виною тому многофакторность причин виникнення кавітації і, як наслідок, складність боротьби з нею. Одним з ефективних способів боротьби з кавітаційним руйнуванням є застосування спеціальних матеріалів, стійких до кавітаційної ерозії в перекачуючому обладнанні, в якості основи, наприклад, виготовлення нового робочого колеса.Для цілей захисту поверхонь від кавітації був розроблений спеціальний матеріал на поліуретановій основі (ДК-2), який дозволяє чинити опір кавітаційному впливу без руйнування самого захисного шару. Для визначення ефективності застосування розробленого матеріалу був обраний метод ударного способу вивчення ерозійної стійкості матеріалів. Суть такого дослідження полягає в тому, щоб піддати дослідний зразок циклічному ударному навантаженню. Для оцінки здатності досліджуваного матеріалу чинити опір ударному навантаженню були розроблені зразки у вигляді циліндрів, а товщина досліджуваних зразків була обрана з практичних умов відновлення обладнання, а саме виходячи з оптимальної товщини матеріалу, що наноситься при відновленні. Досвідченим шляхом було встановлено значення товщини шару в межах 2–5 мм. Експериментальне навантаження досліджуваних зразків показало високу ефективність застосування розробленого матеріалу в якості захисного при кавітаційному руйнуванні деталі для різних режимів навантаження. У зв'язку з тим, що полімерний матеріал ДК-2 має високий рівень плинності, було запропоновано додати загущувач у вигляді скломісного наповнювача типу «Оросіл». Крім того, з огляду на складний вид зносу перекачуючого обладнання, було запропоновано зміцнити полімерний матеріал мелкодісперсним абразивним матеріалом. У даній роботі виконувалось експериментальне опробування впливу додаткових включень на міцність полімерного шару

Експериментальне дослідження кавітаційного руйнування захисного композитного материала на поліуретановій основі

Studying the process of cavitation has remained relevant up to now. The reason for this is the multifactorial causes of cavitation and, as a result, the difficulty to prevent it. One effective way to fight cavitation destruction is to use specialized materials resistant to cavitation erosion in pumping equipment, in order to form a basis, for example, for manufacturing a new impeller.In order to protect surfaces from cavitation, a specialized material has been developed based on polyurethane (DC-2), which makes it possible to resist cavitation without destroying the protective layer itself. An impact method was chosen to determine the effectiveness of applying the developed material. Its essence implies exposing a prototype to cyclic impact loading. To estimate the capability of the examined material to resist impact loading, we have designed samples in the form of cylinders with the thickness of the examined samples chosen based on the practical conditions for restoring equipment, namely, based on the optimal thickness of the applied material at restoration. Values for the layer's thickness were experimentally set within 2‒5 mm. Experimental loading of the examined samples has shown the high efficiency of using the developed material as protection during the cavitation destruction of a part for different loading modes. Given that the polymeric material DC-2 has a high level of liquid fluidity, it was proposed to add a thickener in the form of a glass-containing filler the type of "Orosil". In addition, considering the complex type of wear in pumping equipment, it was suggested to strengthen the polymeric material with finely dispersed abrasive particles. The current work involved an experimental testing of the effect of additional inclusions on the strength of the polymeric layerАктуальность изучения процесса кавитации до сегодняшнего дня не утратила своей силы. Виной тому многофакторность причин возникновения кавитации и, как следствие, сложность борьбы с ней. Одним из эффективных способов борьбы с кавитационным разрушением является применение специальных материалов, стойких к кавитационной эрозии в перекачивающем оборудовании, в качестве основы, например, изготовление нового рабочего колеса.Для целей защиты поверхностей от кавитации был разработан специальный материал на полиуретановой основе (ДК-2), который позволяет сопротивляться кавитационному воздействию без разрушения самого защитного слоя. Для определения эффективности применения разработанного материала был выбран метод ударного способа изучения эрозионной стойкости материалов. Суть такого исследования заключается в том, чтобы подвергнуть опытный образец циклическому ударному нагружению. Для оценки способности исследуемого материала сопротивляться ударному нагружению были разработаны образцы в виде цилиндров, а толщина исследуемых образцов была выбрана из практических условий восстановления оборудования, а именно исходя из оптимальной толщины наносимого материала при восстановлении. Опытным путем были установлены значения толщины слоя в пределах 2–5 мм. Экспериментальное нагружение исследуемых образцов показало высокую эффективность применения разработанного материала в качестве защитного при кавитационном разрушении детали для различных режимов нагружения. В связи с тем, что полимерный материал ДК-2 обладает высоким уровнем жидкотекучести, было предложено добавить загуститель в виде стеклосодержащего наполнителя типа «Оросил». Кроме того, учитывая сложный вид износа перекачивающего оборудования, было предложено упрочнить полимерный материал мелкодисперсными абразивными частицами. В настоящей работе выполнялась экспериментальное опробывание влияния дополнительных включений на прочность полимерного слояАктуальність вивчення процесу кавітації до сьогоднішнього дня не втратила своєї сили. Виною тому многофакторность причин виникнення кавітації і, як наслідок, складність боротьби з нею. Одним з ефективних способів боротьби з кавітаційним руйнуванням є застосування спеціальних матеріалів, стійких до кавітаційної ерозії в перекачуючому обладнанні, в якості основи, наприклад, виготовлення нового робочого колеса.Для цілей захисту поверхонь від кавітації був розроблений спеціальний матеріал на поліуретановій основі (ДК-2), який дозволяє чинити опір кавітаційному впливу без руйнування самого захисного шару. Для визначення ефективності застосування розробленого матеріалу був обраний метод ударного способу вивчення ерозійної стійкості матеріалів. Суть такого дослідження полягає в тому, щоб піддати дослідний зразок циклічному ударному навантаженню. Для оцінки здатності досліджуваного матеріалу чинити опір ударному навантаженню були розроблені зразки у вигляді циліндрів, а товщина досліджуваних зразків була обрана з практичних умов відновлення обладнання, а саме виходячи з оптимальної товщини матеріалу, що наноситься при відновленні. Досвідченим шляхом було встановлено значення товщини шару в межах 2–5 мм. Експериментальне навантаження досліджуваних зразків показало високу ефективність застосування розробленого матеріалу в якості захисного при кавітаційному руйнуванні деталі для різних режимів навантаження. У зв'язку з тим, що полімерний матеріал ДК-2 має високий рівень плинності, було запропоновано додати загущувач у вигляді скломісного наповнювача типу «Оросіл». Крім того, з огляду на складний вид зносу перекачуючого обладнання, було запропоновано зміцнити полімерний матеріал мелкодісперсним абразивним матеріалом. У даній роботі виконувалось експериментальне опробування впливу додаткових включень на міцність полімерного шару

Experimental Study of Cavitation Destruction of a Protective Composite Polyurethane-based Material

Studying the process of cavitation has remained relevant up to now. The reason for this is the multifactorial causes of cavitation and, as a result, the difficulty to prevent it. One effective way to fight cavitation destruction is to use specialized materials resistant to cavitation erosion in pumping equipment, in order to form a basis, for example, for manufacturing a new impeller.In order to protect surfaces from cavitation, a specialized material has been developed based on polyurethane (DC-2), which makes it possible to resist cavitation without destroying the protective layer itself. An impact method was chosen to determine the effectiveness of applying the developed material. Its essence implies exposing a prototype to cyclic impact loading. To estimate the capability of the examined material to resist impact loading, we have designed samples in the form of cylinders with the thickness of the examined samples chosen based on the practical conditions for restoring equipment, namely, based on the optimal thickness of the applied material at restoration. Values for the layer's thickness were experimentally set within 2‒5 mm. Experimental loading of the examined samples has shown the high efficiency of using the developed material as protection during the cavitation destruction of a part for different loading modes. Given that the polymeric material DC-2 has a high level of liquid fluidity, it was proposed to add a thickener in the form of a glass-containing filler the type of "Orosil". In addition, considering the complex type of wear in pumping equipment, it was suggested to strengthen the polymeric material with finely dispersed abrasive particles. The current work involved an experimental testing of the effect of additional inclusions on the strength of the polymeric laye

Cloning and Characterization of a Wheat Homologue of Apurinic/Apyrimidinic Endonuclease Ape1L

Background: Apurinic/apyrimidinic (AP) endonucleases are key DNA repair enzymes involved in the base excision repair (BER) pathway. In BER, an AP endonuclease cleaves DNA at AP sites and 3’-blocking moieties generated by DNA glycosylases and/or oxidative damage. A Triticum aestivum cDNA encoding for a putative homologue of ExoIII family AP endonucleases which includes E. coli Xth, human APE1 and Arabidopsis thaliana AtApe1L has been isolated and its protein product purified and characterized. Methodology/Principal Findings: We report that the putative wheat AP endonuclease, referred here as TaApe1L, contains AP endonuclease, 3’-repair phosphodiesterase, 3’-phosphatase and 3’→5’ exonuclease activities. Surprisingly, in contrast to bacterial and human AP endonucleases, addition of Mg2+ and Ca2+ (5-10 mM) to the reaction mixture inhibited TaApe1L whereas the presence of Mn2+, Co2+ and Fe2+ cations (0.1-1.0 mM) strongly stimulated all its DNA repair activities. Optimization of the reaction conditions revealed that the wheat enzyme requires low divalent cation concentration (0.1 mM), mildly acidic pH (6–7), low ionic strength (20 mM KCl) and has a temperature optimum at around 20°C. The steady-state kinetic parameters of enzymatic reactions indicate that TaApe1L removes 3’-blocking sugar-phosphate and 3’-phosphate groups with good efficiency (kcat/KM = 630 and 485 µM–1•min–1, respectively) but possesses a very weak AP endonuclease activity as compared to the human homologue, APE1. Conclusions/Significance: Taken together, these data establish the DNA substrate specificity of the wheat AP endonuclease and suggest its possible role in the repair of DNA damage generated by endogenous and environmental factors

Additional file 5 of Assessment of k-mer spectrum applicability for metagenomic dissimilarity analysis

Figure S3. Correlation between k-mer and taxonomic composition dissimilarity matrices, as well as k-mer dissimilarity matrix computation time with varying values of k. All computations were performed on a compute node with CPU Opteron 6176 2.3 GHz (24 cores) and 64 Gb RAM. (PNG 185 kb