696 research outputs found

    Evaluation of the cutaneous microbiome in psoriasis

    Get PDF
    Psoriasis, a highly prevalent disease of humans of unknown cause, is a chronic inflammatory disorder primarily involving skin, with distinctive clinical characteristics. With the newly developed tools that facilitate microbiome research, it now is possible to assess whether the cutaneous microbiome plays a role in the pathogenesis of this disorder. Preliminary data from our studies suggest that the cutaneous microbiome in psoriasis is complex and possibly different from normal. To deal with this complexity, we propose to examine the cutaneous microbiome in relation to psoriasis with explorations at several taxonomic and informatic levels. Our overall objective is to examine how changes in the normal cutaneous microbiome contributes to the pathogenesis of psoriasis. Since causality is complex and often difficult to prove, our overall hypothesis is that there are alterations in the cutaneous microbiome in areas of skin affected by psoriasis in comparison with the range observed in clinically unaffected areas, or in healthy persons. We also hypothesize that the characteristics of the microbiome may affect clinical responses to the immunomodulatory agents used to treat psoriasis. An alternative hypothesis is that effective treatment of psoriasis with systemic immunomodulatory agents will not substantially affect the disordered microbial ecosystem. Such observations would provide evidence for the roles of the microbiota in this disorder. Since an important consideration in microbiome research is the optimal level (e.g. phylum, genus, species, strain, gene) at which to examine a scientific question, and we are not yet certain what are the optimal levels for psoriasis, this also will be examined. Our studies of psoriasis should allow development of both approaches and tools that will have general utility for microbiome research. To test our hypothesis, we propose the following specific aims: 1. To understand the cutaneous microbiome species composition overlaying psoriatic lesions; 2. To investigate differences in metagenome content for psoriatic lesions compared to normal skin; 3. To identify differences in the transcriptional profiles of the microbiome and the host between normal skin and psoriatic lesions using high-throughput sequencing; and 4. To estimate the effects of systemic immunomodulatory therapy for psoriasis on microbiome composition. In total, these studies should help us understand the role of the microbiome in psoriasis pathogenesis

    BioSimulator.jl: Stochastic simulation in Julia

    Full text link
    Biological systems with intertwined feedback loops pose a challenge to mathematical modeling efforts. Moreover, rare events, such as mutation and extinction, complicate system dynamics. Stochastic simulation algorithms are useful in generating time-evolution trajectories for these systems because they can adequately capture the influence of random fluctuations and quantify rare events. We present a simple and flexible package, BioSimulator.jl, for implementing the Gillespie algorithm, τ\tau-leaping, and related stochastic simulation algorithms. The objective of this work is to provide scientists across domains with fast, user-friendly simulation tools. We used the high-performance programming language Julia because of its emphasis on scientific computing. Our software package implements a suite of stochastic simulation algorithms based on Markov chain theory. We provide the ability to (a) diagram Petri Nets describing interactions, (b) plot average trajectories and attached standard deviations of each participating species over time, and (c) generate frequency distributions of each species at a specified time. BioSimulator.jl's interface allows users to build models programmatically within Julia. A model is then passed to the simulate routine to generate simulation data. The built-in tools allow one to visualize results and compute summary statistics. Our examples highlight the broad applicability of our software to systems of varying complexity from ecology, systems biology, chemistry, and genetics. The user-friendly nature of BioSimulator.jl encourages the use of stochastic simulation, minimizes tedious programming efforts, and reduces errors during model specification.Comment: 27 pages, 5 figures, 3 table

    The ASAP II database: analysis and comparative genomics of alternative splicing in 15 animal species

    Get PDF
    We have greatly expanded the Alternative Splicing Annotation Project (ASAP) database: (i) its human alternative splicing data are expanded ∼3-fold over the previous ASAP database, to nearly 90 000 distinct alternative splicing events; (ii) it now provides genome-wide alternative splicing analyses for 15 vertebrate, insect and other animal species; (iii) it provides comprehensive comparative genomics information for comparing alternative splicing and splice site conservation across 17 aligned genomes, based on UCSC multigenome alignments; (iv) it provides an ∼2- to 3-fold expansion in detection of tissue-specific alternative splicing events, and of cancer versus normal specific alternative splicing events. We have also constructed a novel database linking orthologous exons and orthologous introns between genomes, based on multigenome alignment of 17 animal species. It can be a valuable resource for studies of gene structure evolution. ASAP II provides a new web interface enabling more detailed exploration of the data, and integrating comparative genomics information with alternative splicing data. We provide a set of tools for advanced data-mining of ASAP II with Pygr (the Python Graph Database Framework for Bioinformatics) including powerful features such as graph query, multigenome alignment query, etc. ASAP II is available at

    Новые данные о связях Юго-Восточной Таврики с имперским военным ведомством на рубеже X/XI вв.

    Get PDF
    In the large array of archaeological finds of the Byzantine periods from the byzantine Cherson and his environs there are hanging lead seals, which are especially interesting for reconstruction of administrative and political development of this center and region of the South-Western Taurica. They allow the scholar to obtain valuable information of the South-Western Taurica region’s relations with state authorities, its war partners and contacts with different regions of the empire. The seals of Byzantine military men outline a quite definite circle of contacts between military and political authorities of Taurica and the commandment of imperial provinces (magister militum of Byzacena, comes of Opsikion, strateges of Hellas, Thessaloniki, Sicily, Armeniakoi and Cephalonia), military and naval units (komes tes kortes, tourmarches, logothetes ton agelon, parathalasites, comes, topoterites and droungaries tou ploimou), and various branches of the military departments in the capital (epi tou maglabiou of the palace Lampra, of the grand chartoularios tou stratiotikon). The seal of the member of the corps of grand hetaireia discovered in the environs of Byzantine Cherson underlines again the existence of the said connections as long as ca. 1000 and introduces into the scholarship a new and previously unknown unit (for local contacts) of elite imperial guards plausibly composed of the natives of Cherson and other peoples who entered the Byzantine service.Из общего комплекса археологических памятников византийской эпохи, происходящих с городища византийского Херсона и его округи, особый интерес для исследования вопросов административно-политического развития этого центра и всего региона Юго-Восточной Таврики представляют свинцовые подвесные печати, позволяющие получить ценнейшие сведения о взаимоотношениях властей Юго-Восточной Таврики с государственным бюрократическим аппаратом, различными службами военного ведомства и его контактах с различными регионами империи. Печати византийских военных очерчивают вполне определенный круг контактов военно-административных властей Таврики на протяжении VI–X столетий как с командованием имперских провинций (magister militum Бизацены, комит Опсикия, стратиги фем Эллады, Фессалоники, Сицилии, Армениаков и Кефалонии) или подразделений византийской армии и флота (комит τῆς κόρτης, турмархи, логофет τῶν ἀγελῶν, парафаласит, комиты, топотириты и друнгарии флота), так и различными столичными службами военного ведомства (ἐπὶ τοῦ μαγλαβίου τοῦ Λαμπροῦ, Μεγας χαρτουλάριοϛ τοῦ στρατιωτικοὺ λογοθεσίου и др.). Введение в оборот печати представителя имперской этерии из херсонесского собрания и находка в окрестностях византийского Херсона моливдовула одного из членов корпуса Великой этерии (ἐπὶ τῆς μεγάλης ἑταιρείας) в очередной раз подчеркивают существование таких связей вплоть до рубежа X/XI вв. и вводит в оборот новый, ранее не известный (для местных контактов) контингент – элитное подразделение императорской гвардии, в котором могли проходить службу как выходцы из Херсона, так и представители иных народов, поступившие на византийскую службу

    Розробка тривимірної моделі процесу наростання криги на аеродинамічних поверхнях

    Get PDF
    The object of research is the processes of hydroaerodynamics and heat and mass transfer that occur when icing the aerodynamic surfaces of aircraft during flight in adverse weather conditions. One of the problem areas in the development of software and methodological support that allows to simulate the icing processes, there are difficulties in the transition to solving the problem in three-dimensional formulation. As well as the presence of contradictions in existing methods in describing the physical picture and, accordingly, the thermodynamics of the process of ice growth.During the study, experimental and analytical methods were used to study the physical processes of ice growth on streamlined surfaces, based on a phased analysis of the interaction of supercooled droplets with the surface and their subsequent freezing at the wing edge. The proposed model of the process of ice growth is based on the use of the method of surface control volumes, based on the equations of continuity, conservation of momentum and energy. Based on the new experimental data obtained on the physics of icing, it is proposed to separate the processes of the formation of a bulk ice-water structure and subsequent complete freezing of this structure separately in the methodology for modeling ice growth. At the first stage of the fluid crystallization process, as part of the step on the icing time, the supercooled fluid contained in the droplets that fall on the streamlined surface passes into a state of thermodynamic equilibrium. That is, the latent heat of solidification released during the formation of an ice fraction in the ice-water structure will be equal to the internal heat required to heat the supercooled fluid from the temperature of the droplets to the temperature of the phase transition. At the second stage, the water contained in the ice-water structure will freeze due to heat loss by convection, evaporation, sublimation, thermal conductivity (minus the latent heat of solidification, kinetic and aerodynamic heating). It should be noted that the water that will freeze will also fetter the spatial ice structure. In this case, the method of successive approximations is applied to determine the direction of fluid movement along the streamlined surface.Compared with the well-known traditional methods, this approach makes it possible to take into account to a greater extent the real physical processes of icing of aerodynamic surfaces that are extremely complex for mathematical description.The results can be used to optimize the operation of anti-icing systems and determine ways to reduce energy costs during the operation of such systems.Объектом исследования являются процессы гидроаэродинамики и тепломассопереноса, происходящие при обледенении аэродинамических поверхностей летательных аппаратов во время полета в неблагоприятных метеорологических условиях.  Одними из проблемных мест при разработке программно-методического обеспечения, позволяющего моделировать процессы обледенения, являются сложности при переходе к решению задачи в трехмерной постановке. А также наличие в существующих методиках противоречий при описании физической картины и, соответственно, термодинамики процесса нарастания льда.В ходе исследования использовались экспериментальные и аналитические методы исследования физических процессов нарастания льда на обтекаемых поверхностях, основанные на поэтапном анализе взаимодействия переохлажденных капель с поверхностью и их последующим замерзанием на кромке крыла. Предложенная модель процесса нарастания льда основана на использовании метода поверхностных контрольных объемов, базирующегося на уравнениях неразрывности, сохранения количества движения и энергии. На основе новых полученных экспериментальных данных о физике обледенения, в методике моделирования образования ледяных наростов предложено выделить отдельно процессы образования объемной структуры лед-вода и последующего полного замерзания этой структуры. На первом этапе процесса кристаллизации жидкости, в рамках шага по времени оледенения, переохлажденная жидкость, содержащаяся в каплях, которые выпадают на обтекаемую поверхность, переходит в состояние термодинамического равновесия. То есть скрытая теплота затвердевания, выделяющейся при образовании ледяной доли в структуре лед-вода, будет равна внутренний теплоте, необходимой для нагрева переохлажденной жидкости от температуры капелек до температуры фазового перехода. На втором этапе будет замерзать вода, содержащаяся в структуре лед-вода за счет тепловых потерь конвекцией, испарением, сублимацией, теплопроводностью (за минусом скрытой теплоты затвердевания, кинетического и аэродинамического нагрева). Необходимо отметить, что вода, которая замерзает, также будет сковывать и пространственную ледяную структуру. При этом, для определения направления перемещения жидкости вдоль обтекаемой поверхности был использован метод последовательных приближений. По сравнению с известными традиционными методиками такой подход позволяет в большей мере учитывать чрезвычайно сложные для математического описания реальные физические процессы обледенения аэродинамических поверхностей.Результаты работы могут быть использованы при оптимизации работы систем защиты от обледенения и определении путей снижения энергетических затрат при работе таких систем.Об'єктом дослідження є процеси гідроаеродинаміки і тепломасопереносу, що відбуваються при зледенінні аеродинамічних поверхонь літальних апаратів під час польоту в несприятливих метеорологічних умовах. Одними з проблемних місць при розробці програмно-методичного забезпечення, що дозволяє моделювати процеси зледеніння, є складності при переході до вирішення задачі в тривимірній постановці. А також наявність в існуючих методиках протиріч при описі фізичної картини і, відповідно, термодинаміки процесу наростання криги.В ході дослідження використовувалися експериментальні та аналітичні методи дослідження фізичних процесів наростання криги на обтічних поверхнях, засновані на поетапному аналізі взаємодії переохолоджених крапель з поверхнею і їх подальшим замерзанням на кромці крила. Запропонована модель процесу наростання криги заснована на використанні методу поверхневих контрольних об’ємів, що базується на рівняннях нерозривності, збереження кількості руху і енергії. На основі нових отриманих експериментальних даних про фізику обмерзання, в методиці моделювання наростання криги запропоновано виділити окремо процеси утворення об’ємної структури крига-вода і подальшого повного замерзання цієї структури. На першому етапі процесу кристалізації рідини, в рамках кроку за часом зледеніння, переохолоджена рідина, що міститься в краплях, які потрапляють на обтічну поверхню, переходить в стан термодинамічної рівноваги. Тобто прихована теплота затвердіння, що виділяється при утворенні крижаної долі в структурі крига-вода, буде дорівнювати внутрішній теплоті, необхідній для нагрівання переохолодженої рідини від температури крапельок до температури фазового переходу. На другому етапі буде замерзати вода, що міститься в структурі крига-вода за рахунок теплових втрат конвекцією, випаровуванням, сублімацією, теплопровідністю (за мінусом прихованої теплоти затвердіння, кінетичного і аеродинамічного нагріву). Необхідно зазначити, що вода, яка буде замерзати, також сковуватиме і просторову крижану структуру. При цьому для визначення напрямку переміщення рідини уздовж обтічної поверхні було застосовано метод послідовних наближень.У порівнянні з відомими традиційними методиками такий підхід дозволяє більшою мірою враховувати надзвичайно складні для математичного опису реальні фізичні процеси обмерзання аеродинамічних поверхонь.Результати роботи можуть бути використані при оптимізації роботи систем захисту від обмерзання і визначенні шляхів зниження енергетичних витрат при роботі таких систем

    Organizational and managerial aspects of professional sports in the Republic of Belarus

    Get PDF
    The study is devoted to the economic development of the sports industry in the Republic of Belarus. Special attention is paid to the approaches to the development of professional sports in Europe and the USA. The advantages and disadvantages of the existing systems of professional sports are noted. The results of the study show great differences between the system of professional sports in the Republic of Belarus and the existing ones in the USA and Europe
    corecore