Genome biogeography reveals the intraspecific spread of adaptive mutations for a complex trait

Physiological novelties are often studied at macro-evolutionary scales such that their micro-evolutionary origins remain poorly understood. Here, we test the hypothesis that key components of a complex trait can evolve in isolation and later be combined by gene flow. We use C4 photosynthesis as a study system, a derived physiology that increases plant productivity in warm, dry conditions. The grass Alloteropsis semialata includes C4 and non-C4 genotypes, with some populations using laterally-acquired C4 -adaptive loci, providing an outstanding system to track the spread of novel adaptive mutations. Using genome data from C4 and non-C4 A. semialata individuals spanning the species' range, we infer and date past migrations of different parts of the genome. Our results show that photosynthetic types initially diverged in isolated populations, where key C4 components were acquired. However, rare but recurrent subsequent gene flow allowed the spread of adaptive loci across genetic pools. Indeed, laterally-acquired genes for key C4 functions were rapidly passed between populations with otherwise distinct gene pools. Thus, our intraspecific study of C4 -related genomic variation indicates that components of adaptive traits can evolve separately and later be combined through secondary gene flow, leading to the assembly and optimization of evolutionary innovations. This article is protected by copyright. All rights reserved

ФОРМУВАННЯ МЕДИЧНОЇ АВТОМАТИЗОВАНОЇ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ ДЛЯ ВПРОВАДЖЕННЯ МЕДИЧНОГО ЕЛЕКТРОННОГО ПАСПОРТА ГРОМАДЯНИНА УКРАЇНИ: ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ ТА ПРИНЦИПИ ВЗАЄМОДІЇ ЇЇ ЕЛЕМЕНТІВ

Questions of creation in Ukraine the state medical automated information system with the purpose of introduction of the medical electronic passport of the citizen of Ukraine are considered. Main principles of construction of system, interaction of its elements, technical requirements which to them are shown as well as block diagram of system are presented.The attention is paid to creation of complex system of protection of the information, definition of levels of access rights to the information, identifications and authentification in system of its users.Necessity of a possibility of interaction of developed system with other information-telecommunication systems is proved.Рассмотрены вопросы создания в Украине государственной медицинской автоматизированной информационной системы с целью внедрения медицинского электронного паспорта гражданина Украины. Представлены основные принципы построения системы, взаимодействия её элементов, технические требования, которые к ним предъявляются, а также структурная схема системы.Акцентировано внимание на создании комплексной системы защиты информации, определения уровней прав доступа к информации, идентификации и аутентификации в системе её пользователей.Обоснована необходимость обеспечения возможности взаимодействия разрабатываемой системы с другими информационно-телекоммуникационными системами.У статті розглянуто питання про створення в Україні державної медичної автоматизованої інформаційної системи з метою впровадження медичного електронного паспорта громадянина України. Представлені основні принципи побудови системи, взаємодії її елементів, технічні вимоги, що висуваються до них, а також надана структурна схема системи.Акцентовано увагу на створенні комплексної системи захисту інформації, визначенні рівнів прав доступу до інформації, ідентифікації та аутентифікації в системі користувачів цієї інформації.Обґрунтовано необхідність забезпечення можливості взаємодії системи, що розробляється, з іншими інформаційно-телекомунікаційними системами

Синтез, антиексудативна та антимікробна активність 6-арилідензаміщених імідазо[2,1-b]тіазолів

Aim. To expand the range of 6-arylidene-2-methyl-2,3-dihydroimidazo[2,1-b]thiazolones as potential objects for studying the antiexudative and antimicrobial activities. Results and discussion. It has been shown that the condensation of synthetically affordable 2-methyl-2,3-dihydroimidazo[2,1-b]thiazolone with aromatic aldehydes can be successfully used for obtaining the corresponding 6-ylidene-functionalized derivatives. The biological screening of the compounds synthesized revealed that they possessed a low or moderate anti-inflammatory activity and inhibited the inflammation process in the range from 3 to 44 %. During the study of the antimicrobial activity of the substances obtained it was determined that their minimum bacteriostatic and minimum fungistatic concentrations ranged from 31.25 to 250 μg/mL. Experimental part. The interaction of 2-methyl-2,3-dihydroimidazo[2,1-b]thiazolone with a series of benzaldehydes and salicylic aldehydes in refluxing acetic acid in the presence of anhydrous sodium acetate leads to new 6-arylidene-2-methyl-2,3-dihydroimidazo[2,1-b]thiazolones. The antiexudative activity screening was performed on the model of carrageenan-induced paw oedema of white outbred male rats. The antimicrobial activity of the compounds was studied using the microtechnique of two-fold serial dilutions in a liquid nutrient medium. Conclusions. It has been found that the Knoevenagel condensation of 2-methyl-2,3-dihydroimidazo[2,1-b]thiazolone with aromatic aldehydes is a convenient way for the structural modification of the position 6 of the heterocyclic system by the arylidene moiety. The arylidene derivatives obtained show a moderate antiexudative activity in the carrageenan-induced rat paw oedema assay, as well as the antimicrobial activity against some gram-positive and gram-negative bacteria and fungi.Мета. Розширити ряд 6-ариліден-2-метил-2,3-дигідроімідазо[2,1-b]тіазолонів як потенційних об’єктів для вивчення антиексудативної та антимікробної активностей. Результати та їх обговорення. Виявлено, що конденсація синтетично доступного 2-метил-2,3-дигідроімідазо[2,1-b]тіазолону з ароматичними альдегідами може бути вдало використана для одержання відповідних 6-іліденофункціоналізованих похідних. Біологічний скринінг синтезованих сполук виявив, що показник інгібування запального процесу лап щурів складає 3 – 44 %. Під час дослідження антимікробної активності отриманих речовин визначено, що їх мінімальна бактеріостатична та мінімальна фунгістатична концентрації коливаються в діапазоні 31,25 – 250 мкг/мл. Експериментальна частина. Взаємодією 2-метил-2,3-дигідроімідазо[2,1-b]тіазолону з низкою бензальдегідів та саліцилових альдегідів у киплячій оцтовій кислоті в присутності безводного натрій ацетату синтезовано нові 6-ариліден-2-метил-2,3-дигідроімідазо[2,1-b]тіазолони. Скринінг антиексудативної активності проводили на моделі індукованого карагеніном набряку лапи білих безпородних щурів-самців. Антимікробну дію вивчали з використанням мікрометоду дворазових серійних розведень у рідкому поживному середовищі. Висновки. Виявлено, що конденсація Кньовенагеля 2-метил-2,3-дигідроімідазо[2,1-b]тіазолону з ароматичними альдегідами є зручним варіантом структурної модифікації положення 6 цієї гетероциклічної системи ариліденовим фрагментом. Одержані ариліденпохідні виявляють помірну антиексудативну активність на моделі карагенін-індукованого набряку лапи щурів, а також антимікробну дію щодо деяких грам-позитивних та грам-негативних бактерій і грибів

ВИВЧЕННЯ ГОСТРОЇ ТОКСИЧНОСТІ ТА ПРОТИЗАПАЛЬНОЇ АКТИВНОСТІ СПИРТОВИХ ЕКСТРАКТІВ ТРАВИ СНУ БІЛОГО (PULSATILA ALBA)

The aim of the work. Research of the acute toxicity and anti-inflammatory (anti-exudative) activity studying of Pulsatila alba ethanolic extracts. Materials and Methods. Acute toxicity studies were performed on 60 white rats of both sexes weighing 190–220 g, which were administered intragastric single-dose of tested extracts at doses of 5000, 10,000 and 15,000 mg/kg. The carragenine model of inflammatory oedema of white rats paw was used for anti-exudative activity studying. The tested extracts were administered intragastrically at a dose of 2 ml/kg. Diclofenac sodium and ketanov were used as reference drugs. Results and Discussion. The results of Pulsatila alba ethanolic extracts acute toxicity studying demonstrated absence of any toxic manifestations in intragastric administration at doses of 5000, 10,000 and 15,000 mg/kg in white rats, which allows their to VI class of toxicity (relatively harmless substances). The Pulsatila alba ethanolic extracts posses a tendency for anti-inflammatory activity in the carrageenan model of inflammatory edema in white rats and the pharmacological effect depends on the concentration of ethanol and the ratio of raw material: extractant. The best anti-exudative activity was detected for 70 % ethanolic extracts (1:20), an inhibition index of inflammatory response was 27 %, which is slightly inferior to reference drugs (by 10 and 17 % relative ketanov and sodium diclofenac, respectively) and is a good level for anti-inflammatory phitopreparations. Conclusions. The acute toxicity and anti-inflammatory effect of Pulsatila alba ethanolic extracts were investigated and it was established that 70 % alcoholic extract (1:20) is a relatively harmless substance (grade VI toxicity) and has potency anti-inflammatory activity (inhibition of inflammation - 27 %) on the carrageenan model of inflammatory edema of the white rat paws at intragastric administration.Мета роботи. Дослідження гострої токсичності та протизапальної (антиексудативної) активності спиртових екстрактів трави сну білого (Pulsatila alba). Матеріали і методи. Дослідження гострої токсичності проведено на 78 безпородних білих щурах обох статей масою 190–220 г, яким вводили тестовані спиртові екстракти трави сну білого (Pulsatila alba) одноразово внутрішньошлунково за допомогою металевого зонда в дозах 5000, 10 000 та 15 000 мг/кг. Для вивчення антиексудативної активності використовували карагенінову модель запального набряку задньої лапи білих щурів (42 тварини). Досліджувані екстракти вводили внутрішньошлунково в дозі 2 мл/кг. Як препарати порівняння використовували диклофенак натрію та кеторолаку трометаміну. Результати й обговорення. Результати вивчення гострої токсичності екстрактів трави сну білого (Pulsatila alba) свідчать про відсутність будь-яких токсичних проявів при внутрішньошлунковому введенні в дозах 5000, 10 000 та 15 000 мг/кг на білих щурах, що дозволяє віднести їх до VI класу токсичності (відносно нешкідливі речовини). Спиртові екстракти трави сну білого проявляють протизапальну активність на карагеніновій моделі запального набряку лапи білого щура і фармакологічний ефект залежить від концентрації етанолу та співвідношення сировина:екстрагент. Найкращу антиексудативну активність проявляє 70 % спиртовий екстракт (1:20), показник пригнічення запальної реакції якого становив 27 %, що дещо поступається референс-препаратам (нижче на 10 та 17 % відносно кеторолаку трометаміну та диклофенаку натрію, відповідно) та є хорошим показником для рослинних протизапальних засобів. Висновки. Досліджено гостру токсичність та протизапальну дію спиртових екстрактів трави сну білого (Pulsatila alba) і встановлено, що 70 % спиртовий екстракт (1:20) є відносно нешкідливою речовиною (VI клас токсичності) та проявляє виразну протизапальну активність (показник пригнічення запальної реакції - 27 %) на карагеніновій моделі запального набряку лапи білого щура при внутрішньошлунковому введенні

The Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) on the James Webb Space Telescope: I. Overview of the instrument and its capabilities

We provide an overview of the design and capabilities of the near-infrared spectrograph (NIRSpec) onboard the James Webb Space Telescope. NIRSpec is designed to be capable of carrying out low-resolution ($R\!=30\!-330$) prism spectroscopy over the wavelength range $0.6-5.3\!~\mu$m and higher resolution ($R\!=500\!-1340$ or $R\!=1320\!-3600$) grating spectroscopy over $0.7-5.2\!~\mu$m, both in single-object mode employing any one of five fixed slits, or a 3.1$\times$3.2 arcsec$^2$ integral field unit, or in multiobject mode employing a novel programmable micro-shutter device covering a 3.6$\times$3.4~arcmin$^2$ field of view. The all-reflective optical chain of NIRSpec and the performance of its different components are described, and some of the trade-offs made in designing the instrument are touched upon. The faint-end spectrophotometric sensitivity expected of NIRSpec, as well as its dependency on the energetic particle environment that its two detector arrays are likely to be subjected to in orbit are also discussed

The Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) on the James Webb Space Telescope: I. Overview of the instrument and its capabilities

We provide an overview of the design and capabilities of the near-infrared spectrograph (NIRSpec) onboard the James Webb Space Telescope. NIRSpec is designed to be capable of carrying out low-resolution ($R\!=30\!-330$) prism spectroscopy over the wavelength range $0.6-5.3\!~\mu$m and higher resolution ($R\!=500\!-1340$ or $R\!=1320\!-3600$) grating spectroscopy over $0.7-5.2\!~\mu$m, both in single-object mode employing any one of five fixed slits, or a 3.1$\times$3.2 arcsec$^2$ integral field unit, or in multiobject mode employing a novel programmable micro-shutter device covering a 3.6$\times$3.4~arcmin$^2$ field of view. The all-reflective optical chain of NIRSpec and the performance of its different components are described, and some of the trade-offs made in designing the instrument are touched upon. The faint-end spectrophotometric sensitivity expected of NIRSpec, as well as its dependency on the energetic particle environment that its two detector arrays are likely to be subjected to in orbit are also discussed