Genetic variability and structure of SNP haplotypes in the DMPK gene in Yakuts and other ethnic groups of northern Eurasia in relation to myotonic dystrophy

The genetic variability of the DMPK locus has been studied in relation to six SNP markers (rs2070736, rs572634, rs1799894, rs527221, rs915915, and rs10415988) in Yakuts with myotonic dystrophy (MD) in the Yakut population and in populations of northern Eurasia. Significant differences were observed in the allele frequencies between patients and a population sample of Yakuts for three SNP loci (rs915915, rs1799894, and rs0415988) associated with a high chance of disease manifestation. The odds ratios (OR) of MD development in representatives of the Yakut population for these three loci were 2.59 (95% CI, p = 0,004), 4.99 (95% CI, p = 0.000), and 3.15 (95% CI, p = 0.01), respectively. Haplotype TTTCTC, which is associated with MD, and haplotype GTCCTT, which was observed only in Yakut MD patients (never in MD patients of non-Yakut origin), were revealed. A low level of variability in the locus of DMRK gene in Yakuts (He = 0.283) compared with other examined populations was noted. An analysis of pairwise genetic relationships between populations revealed their significant differentiation for all the examined loci. In addition, a low level of differentiation in territorial groups of Yakut populations (FST = 0.79%), which was related to the high subdivision of the northern Eurasian population (FST = 11.83%), was observed

Arctic Art & Culture

The popular science journal includes the materials about educational, research, scientific and practical activity of the team from the Arctic State Institute of Culture and Arts and the Northern Forum regions facilitating the image-making of the North and Arctic

Термоэлектрические явления и устройства в концепции Ландауэра–Датты–Лундстрома

С позиций концепции «снизу–вверх» транспортной модели Ландауэра–Датты–Лундстрома современной наноэлектроники рассматриваются термоэлектрические явления Зеебека и Пельтье и качественно обсуждаются закон Видемана–Франца, числа Лоренца и основные уравнения термоэлектричества с четырьмя транспортными коэффициентами (удельное сопротивление, коэффициенты Зеебека и Пельтье, электронная теплопроводность). С тех же позиций на примере 3D-резистора в диффузионном режиме анализируется работа термоэлектрических охладителя и генератора энергии с учётом лишь электронов, как реальных носителей тока, так и в рамках умозрительной, но удобной «дырочной» модели, вводятся и определяются понятия эффективности работы (КПД, фактора мощности и добротности) термоэлектрических устройств и рассматривается, каким образом транспортные коэффициенты зависят от свойств термиков.З позицій концепції «знизу–вгору» транспортної моделі Ландауера–Датти–Лундстрома сучасної наноелектроніки розглядаються термоелектричні явища Зеєбека і Пельтьє і якісно обговорюються закон Відеманна–Франца, Лоренцові числа й основні рівняння термоелектрики з чотирма транспортними коефіцієнтами (питомий опір, коефіцієнти Зеєбека і Пельтьє, електронна теплопровідність). З тих же позицій на прикладі 3D-резистора в дифузійному режимі аналізується робота термоелектричних охолоджувача і ґенератора енергії з урахуванням лише електронів, як реальних носіїв струму, так і в межах умоглядної, але зручної «діркової» моделі, вводяться і визначаються поняття ефективности роботи (ККД, фактора потужности і добротности) термоелектричних пристроїв і розглядається, яким чином транспортні коефіцієнти залежать від властивостей терміків.Based on the ‘bottom-to-top’ approach of the Landauer–Datta–Lundstrom transport model of state-of-the-art nanoelectronics, the thermoelectric Seebeck and Peltier phenomena are considered; the Wiedemann–Franz law and Lorenz numbers as well as the four transport coefficients (specific resistivity, Seebeck and Peltier coefficients, and electronic thermal conductivity) are qualitatively discussed. From the same positions for 3D-resistor within the diffusion regime, thermoelectric cooler and energy power generator are analysed with accounting only electrons as real current carriers as well as within the scope of the artificial but useful ‘hole’ model. Conceptions of operating performances (coefficient of efficiency, power factor, and figure of merit) for thermoelectric devices are introduced and defined, and dependences of transport coefficients on the properties of termics are discussed

Interdisciplinary project-based learning: technology for improving student cognition

The article studies a way of enhancing student cognition by using interdisciplinary project-based learning (IPBL) in a higher education institution. IPBL is a creative pedagogic approach allowing students of one area of specialisation to develop projects for students with different academic profiles. The application of this approach in the Ural State University of Economics resulted in a computer-assisted learning system (CALS) designed by IT students. The CALS was used in an analytical chemistry course with students majoring in Commodities Management and Expertise (‘expert’ students). To test how effective the technology was, the control and experimental groups were formed. In the control group, learning was done with traditional methods. In the experimental group, it was reinforced by IPBL. A statistical analysis of the results, with an application of Pearson χ 2 test, showed that the cognitive levels in both IT and ‘expert’ experimental groups improved as compared with the control groups. The findings demonstrated that IPBL can significantly enhance learning. It can be implemented in any institution of higher or secondary education that promotes learning, including the CALS development and its use for solving problems in different subject areas

Co(NO3)2 as an Inverted Umbrella-type Chiral Noncoplanar Ferrimagnet

The low-dimensional magnetic systems tend to reveal exotic spin-liquid ground states or form peculiar types of long-range order. Among systems of vivid interest are those characterized by the triangular motif in two dimensions. The realization of either ordered or disordered ground state in triangular, honeycomb, or kagome lattices is dictated by the competition of exchange interactions, also being sensitive to anisotropy and the spin value of magnetic ions. While the low-spin Heisenberg systems may arrive to a spin-liquid long-range entangled quantum state with emergent gauge structures, the high-spin Ising systems may establish the rigid noncollinear structures. Here, we present the case of chiral noncoplanar inverted umbrella-type ferrimagnet formed in cobalt nitrate Co(NO3)2 below TC=3K with the comparable spin and orbital contributions to the total magnetic moment. © 2020 American Physical Society.This work has been supported by Russian Scientific Foundation, Grant No. 19-42-02010 and by Russian Foundation for Basic Research (RFBR) Grants No. 18-52-52005, No. 18-502-12022, No. 19-02-00015, and No. 19-03-01059. We acknowledge support by the Russian Ministry of Science and Higher Education, Contracts No. 02.A03.21.0004, No. 02.A03.21.0006, and No. 02.A03.21.0011. O.V.M. and A.N.V. acknowledge support by NUST “MISiS,” Grant No. K2-2020-008. We acknowledge the support of Hochfeld Magnetlabor Dresden at Helmholtz Zentrum Dresden Rossendorf, member of the European Magnetic Field Laboratory (EMFL). B.L. acknowledges the support of DFG through Project No. B06 of SFB 1143 (ID No. 247310070). J.-Y.L. was supported by Taiwan MOST Grant No. 107-2923-M-009-001-MY3 and by the center for Emergent Functional Matter Science of NCTU from the Featured Areas Research Center program within the framework of the Higher education Sprout Project by the Ministry of Education (MOE) in Taiwan. M.A.-H. acknowledges the support from the Swedish Research Council Grant No. (VR) 2018-05339. I.V.S. was supported by Program AAAA-A18-118020190095-4 (Quantum)

МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНАЯ ТОМОГРАФИЯ С КОНТРАСТНЫМ УСИЛЕНИЕМ КАК МЕТОД ВИЗУАЛИЗАЦИИ АТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ СТЕНКИ АОРТЫ

The article describes patterns of paramagnetic contrast enhanced MR tomographic imaging of atherosclerotic lesions of aorta in patients with extensive atherosclerosis and previous acute myocardial infarction.The purpose. We have analyzed MR tomographic imaging features of atherosclerotic lesions of the aorta, with a paramagnetic contrast enhancement, in patients with extensive atherosclerosis and old acute myocardial infarction (AMI).Materials and methods. The patients population comprised 24 patients with multiple atherosclerosis and old transmural AMI of the left ventricle. As control group eight patients with tumor pathology of the thorax were employed, without evidence of clinically significant atherosclerosis, of the same age range. All patients underwent contrast-enhanced study (paramagnetic in standard dose of 0,1 mmol / kg BW) and index of enhancement (IE) of T1-weighted images was calculated as the ratio of intensities over the aortic wall on contrast and initial MRI studies.Results and discussion. In patients with extensive atherosclerosis and old AMI IE of the atherosclerotic lesions in the aortic wall in all cases was over 1,14 (mean 1,19±0,06), far more than increasing of intensity in the control group. Types of accumulation of contrast paramagnetic was assigned as a local or diffuse accumulation syndrome, depending on the length and circularity of the lesions. In the control group no significant accumulation of contrast paramagnetic material in the aortic wall was observed, IE did not exceed 1.04 (mean 1,01±0,02).Conclusion. Contrast-enhanced MRI allows to visually and quantitatively assess pathology of aortic wall in atherosclerosis.В статье представлена картина МР-томографической визуализации атеросклеротических изменений аорты у пациентов с распространенным атеросклерозом и перенесенным острым инфарктом миокарда при контрастировании парамагнетиком.Цель. Изучить картину МР-томографической визуализации атеросклеротических поражений аорты при парамагнитном контрастировании у пациентов с распространенным атеросклерозом и перенесенным острым инфарктом миокарда (ОИМ).Материалы и методы. В исследование были включены 24 пациента с распространенным атеросклерозом и перенесенным трансмуральным ОИМ левого желудочка. В качестве контрольных обследованных в исследование включены восемь пациентов с опухолевой патологией органов грудной клетки (ОГК) без признаков клинически значимого атеросклероза того же возрастного диапазона. Всем пациентам проведено контрастированое исследование с введением парамагнетика в стандартной дозе 0,1 ммоль/1 кг массы тела и рассчитан индекс усиления Т1-взв. изображения как отношение интенсивности области стенки аорты на контрастированном и исходном МРТ-исследовании.Результаты. У пациентов с распространенным атеросклерозом и перенесенным ОИМ наблюдалось достоверно превосходящее показатели контрольных лиц усиление интенсивности сигнала в атеросклеротически измененной стенке аорты при введении контраста-парамагнетика, значение ИУ во всех случаях было больше 1,14 (среднее значение – 1,19±0,06). Характер накопления контраста-парамагнетика в зависимости от протяженности и циркулярности поражения визуализируется как локально-очаговый либо диффузно-распространенный тип аккумуляции. В контрольной группе было отмечено отсутствие значимого накопления контраста парамагнетика в стенке аорты, ИУ не превышал 1,04 (среднее значение – 1,01±0,02).Заключение. Контрастированная МРТ позволяет визуально и количественно оценить патологическое поражение аортальной стенки при атеросклерозе

Интенсивность хемилюминесценции, состояние антиоксидантной системы и окислительная модификация белков плазмы крови при развитии рецидива рака яичников

The state of antioxidant system (the activity of catalase and ceruloplasmine), the intensity of chemiluminescence, and oxidative modification of proteins were studied in blood plasma of 61 patients with ovarian cancer (cystadenocarcinoma) III–IV stage in state of remission and ones with a local recurrent tumor. The dynamics of these indices was analyzed in dependence of recurrent tumor vascularization. The statistically significant changes of the activity of some links of antioxidant system were found, as well as chemiluminescence intensity increase in blood plasma. The level of oxidative modificated protein molecules was raised, the most expressed for products of the main character (530 nm). The dynamics of level of carbonyl derivatives of the neutral and main character (370 and 530 nm) was opposite directed during intensification of recurrent tumour vascularization and increase in speed of blood-groove in a recurrent tumorУ 61 больной раком яичников (цистаденокарцинома) III–IV стадий в состоянии ремиссии и с локальным рецидивом ис- следованы в плазме крови интенсивность хемилюминесценции, состояние ряда звеньев антиоксидантной системы (активность каталазы, церулоплазмина) и уровень окислительной модификации белков общепринятыми спектрофотометрическими методами. Проанализирована динамика изученных показателей в крови больных с рецидивом в зависимости от интенсивности кровотока в рецидивной опухоли. Обнаружено достоверное изменение активности некоторых звеньев антиоксидантной системы, усиление хемилюминесценции плазмы крови. Показано увеличение степени окисленности белковых молекул, наиболее выраженное для продуктов основного характера (530 нм). По мере прогрессирования онкологического процесса при формировании рецидивной опухоли, усилении ее васкуляризации и увеличении скорости кровотока наблюдается противоположно направленная динамика уровня карбонильных производных нейтрального и основного характера (370 и 530 нм

Recombinant Vesicular Stomatitis Virus Vaccine Vectors Expressing Filovirus Glycoproteins Lack Neurovirulence in Nonhuman Primates

The filoviruses, Marburg virus and Ebola virus, cause severe hemorrhagic fever with high mortality in humans and nonhuman primates. Among the most promising filovirus vaccines under development is a system based on recombinant vesicular stomatitis virus (rVSV) that expresses an individual filovirus glycoprotein (GP) in place of the VSV glycoprotein (G). The main concern with all replication-competent vaccines, including the rVSV filovirus GP vectors, is their safety. To address this concern, we performed a neurovirulence study using 21 cynomolgus macaques where the vaccines were administered intrathalamically. Seven animals received a rVSV vector expressing the Zaire ebolavirus (ZEBOV) GP; seven animals received a rVSV vector expressing the Lake Victoria marburgvirus (MARV) GP; three animals received rVSV-wild type (wt) vector, and four animals received vehicle control. Two of three animals given rVSV-wt showed severe neurological symptoms whereas animals receiving vehicle control, rVSV-ZEBOV-GP, or rVSV-MARV-GP did not develop these symptoms. Histological analysis revealed major lesions in neural tissues of all three rVSV-wt animals; however, no significant lesions were observed in any animals from the filovirus vaccine or vehicle control groups. These data strongly suggest that rVSV filovirus GP vaccine vectors lack the neurovirulence properties associated with the rVSV-wt parent vector and support their further development as a vaccine platform for human use

ВАРИАНТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПЕРЕПРОФИЛИРОВАНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТЕРАПИИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Recently many new approaches for repurposing or repositioning of the clinically used drugs have been developed. Drug repurposing  allows not only to use known schemes for the synthesis of  biologically active compounds, but also to avoid multiple studies that  are necessary for drug approval process – analysis of  pharmacokinetics, carcinogenicity, acute and chronic toxicity,  including cardiotoxicity, nephrotoxicity, allergenicity etc. It makes  possible to reduce the number of experimental studies as well as  costs of investigations. In cancer research drug repurposing includes screening for medicines used nowadays for the treatment of patients with non-cancer diseases which possess anticancer activity or able to enhance the effects of the standard anticancer chemotherapy, and  search for new applications of known anticancer drugs for the  treatment of different cancer types. Scientific rationale for the search of the compounds with potential anticancer properties among drugs  with different applications is based on the multiple cross-talks of  signaling pathways, which can inhibit cell proliferation. Modern  advances in genomics, proteomics and bioinformatics, development  of permanently improving databases of drug molecular effects and  high throughput analytical systems allow researchers to analyze  simultaneously a large bulk of existing drugs and specific molecular targets. This review describes the main approaches and  resources currently used for the drug repurposing, as well as a  number of examples.В настоящее время появились новые программы по перепрофилированию или перепозиционированию лекарственных средств, используемых в медицинской практике.  Перепрофилирование препаратов позволяет не только использовать отработанные схемы  синтеза биологически активных соединений, но и избежать проведения исследований,  необходимых для внедрения новых лекарственных препаратов в медицинскую практику, по  фармакокинетике, канцерогенности, острой и хронической токсичности, в том числе  кардиотоксичности, нефротоксичности, аллергенности и т.д. Это создает возможность сократить объем необходимых исследований и снизить затраты на них. В онкологии  программы перепрофилирования лекарственных средств включают как поиск препаратов,  обладающих противоопухолевой активностью или потенцирующих действие  противоопухолевых препаратов, среди известных и широко применяемых лекарственных  средств, используемых для лечения неонкологических заболеваний, так и анализ  возможности использования уже известных противоопухолевых препаратов для лечения  каких-либо новых нозологических форм заболевания. Основанием для поиска  противоопухолевых свойств среди препаратов иного назначения является тот факт, что  сигнальные пути в клетке характеризуются большим количеством перекрестных  взаимодействий и некоторые из них могут ингибировать пролиферацию опухолевых клеток.  Современные достижения геномики, протеомики, биоинформатики, появление объемных баз данных по молекулярным эффектам лекарственных препаратов, мощных аналитических систем и их постоянное совершенствование уже позволяет исследователям  одновременно проанализировать большое количество существующих препаратов в  применении к конкретной молекулярной мишени. В обзоре рассмотрены основные подходы  и ресурсы, использующиеся в настоящее время для перепрофилирования лекарственных  препаратов, а также приведен ряд примеров