M-GCAT: interactively and efficiently constructing large-scale multiple genome comparison frameworks in closely related species

BACKGROUND: Due to recent advances in whole genome shotgun sequencing and assembly technologies, the financial cost of decoding an organism's DNA has been drastically reduced, resulting in a recent explosion of genomic sequencing projects. This increase in related genomic data will allow for in depth studies of evolution in closely related species through multiple whole genome comparisons. RESULTS: To facilitate such comparisons, we present an interactive multiple genome comparison and alignment tool, M-GCAT, that can efficiently construct multiple genome comparison frameworks in closely related species. M-GCAT is able to compare and identify highly conserved regions in up to 20 closely related bacterial species in minutes on a standard computer, and as many as 90 (containing 75 cloned genomes from a set of 15 published enterobacterial genomes) in an hour. M-GCAT also incorporates a novel comparative genomics data visualization interface allowing the user to globally and locally examine and inspect the conserved regions and gene annotations. CONCLUSION: M-GCAT is an interactive comparative genomics tool well suited for quickly generating multiple genome comparisons frameworks and alignments among closely related species. M-GCAT is freely available for download for academic and non-commercial use at:

"Präventivkrieg" als Ausweg? Die USA und der Irak

'In der amerikanischen Irak-Debatte geht es nur vordergründig um den Kampf gegen den Terrorismus. Dieser ist vor allem die innenpolitisch nützliche Legitimation für den Sturz eines nach Massenvernichtungswaffen strebenden Regimes, das als wachsende geopolitische Bedrohung strategischer Interessen in einer kritischen Region gesehen wird. Derzeit verfolgen die USA eine zweigleisige und zugleich zweideutige Politik: Zum einen soll die Eindämmung des Irak durch Sanktionen und Rüstungsinspektionen verstärkt werden, zum anderen werden die militärischen Optionen für einen 'Regimewechsel' vorbereitet. Die Rhetorik ist eindeutig auf den Regimesturz hin orientiert, die militärischen, geheimdienstlichen und politischen Vorbereitungen für eine Intervention und die Zeit danach sind im Gange. Dass die Drohung mit militärischen Optionen in eine politische Lösung - sprich in ein neues Rüstungsüberwachungssystem - münden werde, ist die auf europäischer Seite weithin gehegte Hoffnung. Es ist jedoch sehr fraglich, ob den USA unter Präsident Bush an einer solchen Lösung gelegen wäre. Die Forderung nach neuen Rüstungsinspektionen hat für Teile der Administration in erster Linie die Funktion, die militärische Option zu legitimieren. Kann der massive Einsatz amerikanischer Bodentruppen vermieden und zumindest der Eindruck multilateraler Einbettung erzeugt werden, dann dürften amerikanische Öffentlichkeit und Kongress ein militärisches Vorgehen mit großer Mehrheit unterstützen. Noch sind führende Politiker im Kongress jedoch nicht der Auffassung, dass der Irak eine unmittelbare, ein baldiges militärisches Vorgehen rechtfertigende Bedrohung darstellt. Präsident Bush mag aus Gründen des dauerhaften politischen Rückhalts gut beraten sein, vor einem Krieg gegen den Irak die Zustimmung des Kongresses einzuholen. Erzwingen wird der Kongress seine Mitsprache jedoch nicht. Ungewiss ist, ob der Präsident am Ende vor der vollen Konsequenz eines militärischen Vorgehens - nämlich Besetzung und Restrukturierung des politischen Systems des Irak - aufgrund der politischen und strategischen Risiken und Kosten zurückschreckt. Staatsmänner sind jedoch mitunter zu äußerst riskanten Schritten bereit, wenn die künftige Bedrohung als so groß gewertet wird, dass ein Krieg als das geringere Risiko eingeschätzt wird, oder wenn am Ende einer erfolglosen Drohpolitik die eigene Glaubwürdigkeit und die der Nation auf dem Spiel zu stehen scheint. Ein ohne Mandat der Vereinten Nationen geführter Präventivkrieg gegen den Irak, um dessen Regime zu stürzen, wäre eine völkerrechtlich, politisch und ethisch höchst problematische Entwicklung: völkerrechtlich, weil die Beschränkungen für den Einsatz militärischer Macht gelockert würden; politisch, weil es sich um einen Präzedenzfall handeln würde, auf den sich andere berufen könnten; ethisch, weil sich ein präemptives militärisches Handeln nur angesichts eines drohenden Krieges rechtfertigen lässt - wenn der Verzicht auf Präemption eine ernsthafte Gefährdung für die territoriale Integrität und politische Unabhängigkeit eines Staates darstellen würde. So wünschenswert ein Ende der Diktatur im Irak wäre - die Entscheidung zu einem Krieg birgt so viele völkerrechtliche, ethische und strategische Probleme, dass die Alternative, nämlich eine robuste Eindämmungspolitik, nicht vorschnell als aussichtslos und zu riskant verworfen werden sollte. Gerade die Einschätzung, dass die USA auf einen militärischen Angriff gegen den Irak zusteuern, hat eine veränderte Konstellation geschaffen, die von europäischer Seite für eine Verstärkung der Eindämmungspolitik genutzt werden könnte.' (Autorenreferat

Concept Approximations Based on Rough Sets and Similarity Measures

The formal concept analysis gives a mathematical definition of a formal concept. However, in many real-life applications, the problem under investigation cannot be described by formal concepts. Such concepts are called the non-definable concepts (Saquer and Deogun, 2000b). The process of finding formal concepts that best describe non-definable concepts is called the concept approximation. In this paper, we present two different approaches to the concept approximation. The first approach is based on rough set theory while the other is based on a similarity measure. We present algorithms for the two approaches

Enhancing Concept-based Retrieval based on Minimal Term Sets

There is considerable interest in bridging the terminological gap that exists between the way users prefer to specify their information needs and the way queries are expressed in terms of keywords or text expressions that occur in documents. One of the approaches proposed for bridging this gap is based on technologies for expert systems. The central idea of such an approach was introduced in the context of a system called Rule Based Information Retrieval by Computer (RUBRIC). In RUBRIC, user query topics (or concepts) are captured in a rule base represented by an AND/OR tree. The evaluation of AND/OR tree is essentially based on minimum and maximum weights of query terms for conjunctions and disjunctions, respectively. The time to generate the retrieval output of AND/OR tree for a given query topic is exponential in number of conjunctions in the DNF expression associated with the query topic. In this paper, we propose a new approach for computing the retrieval output. The proposed ap..

The Performance of Inherently Stable Priority List Dispatchers in Hard Real-Time Systems

This paper investigates low overhead solutions to the problem of scheduling instability in non-preemptive static priority list scheduling. Non-preemptive priority list scheduling is vulnerable to several multiprocessor anomalies. For example, in precedence constrained task systems, real-time deadlines can be missed due to a reduction in the duration of one or more tasks. A system displaying this behavior is called unstable. Several inherently stable run-time dispatchers of varying complexity are presented and their performance is investigated. These algorithms are less restrictive than previous stabilization methods and are based on an Extended Scheduling model that includes phantom tasks as a mechanism to model non-transparent overhead and events external to the processor. The dispatchers presented range from the simplest priority sequence enforcing dispatcher, up to a minimally stable algorithm based on the conditions necessary and sufficient for instability to occur. Extensive simulation on a wide range of task systems, including real-world workloads, shows that very simple low-overhead dispatchers have near-optimal average performance. Thus, real-time system developers are supplied with simple run-time dispatching algorithms that make complicated stabilization methods unnecessary.

Graph Clustering Using Distance-k Cliques

Identifying the natural clusters of nodes in a graph and treating them as supernodes or metanodes for a higher level graph (or an abstract graph) is a technique used for the reduction of visual complexity of graphs with a large number of nodes. In this paper we report on the implementation of a clustering algorithm based on the idea of distance-k cliques, a generalization of the idea of the cliques in graphs. The performance of the clustering algorithm on some large graphs obtained from the archives of Bell Laboratories is presented

DIGITAL GOVERNMENT: REVIVING THE NEWHALL SIMULATION MODEL TO UNDERSTAND THE PATTERNS AND TRENDS OF SOIL CLIMATE REGIMES AND DROUGHT EVENTS

The agricultural landscapes of Nebraska reflect a complex pattern of soil climate regimes and inherent variability that influence the cropping systems, behavior of farmers, and the health and sustainability of rural communities. The USDA crops and soils databases were coupled with the Enhanced Newhall Simulation Model (ENSM) to explain spatial relationships of soil climate regimes, climatic shifts, crop yields and growing environments, as well as understand patterns, trends, and vulnerability to drought events. In addition, the soil water balance calculations of the ENSM were used to search for El Nino/Southern Oscillation (ENSO) signatures within the climate histories of long-term weather stations in Nebraska. As part of a drought decision support system, the ENSM illustrates the revival and new application of older nonspatial, deterministic models that can contribute to identifying regions of high climatic variability and shifts through time and space. The Enhanced Newhall Simulation Model was used to derive probabilities of soil climate regimes, the frequency and severity of drought events, and differentiate ecoclimatic boundaries. The ENSM can serve as a risk assessment tool to compare the vulnerabilities of rural communities to drought episodes. A longer-term goal of this project is to discover relationships of ENSO events and their teleconnections (signatures) to climatic variability i