209 research outputs found

    Analysis of ranked gene tree probability distributions under the coalescent process for detecting anomaly zones

    Get PDF
    In phylogenetic studies, gene trees are used to reconstruct species tree. Under the multispecies coalescent model, gene trees topologies may differ from that of species trees. The incorrect gene tree topology (one that does not match the species tree) that is more probable than the correct one is termed anomalous gene tree (AGT). Species trees that can generate such AGTs are said to be in the anomaly zone (AZ). In this region, the method of choosing the most common gene tree as the estimate of the species tree will be inconsistent and will converge to an incorrect species tree when the number of loci increases. In this work, we focus on unranked and ranked trees. The difference between these two is that the ranked gene tree not only depicts the topological relationship among gene lineages but also the sequence in which the lineages coalesce (join). In our project, software which allows computing probabilities of ranked gene trees given a species tree under coalescent process was developed to study how the parameters of the species tree simulated under a birth-death process can affect the AZ. Since some combinations of topologies and branch lengths in a species tree can produce AGTs, we compute the probabilities of ranked and unranked gene trees for the entire distribution of 5-8 taxon species trees to find a set of branch length space in which a species tree has either unranked AGTs, ranked AGTs, or both. Because the number of all possible tree topologies grows exponentially with the number of species, we propose some heuristic approaches for inferring large trees. Studying the properties of AGTs, as well as a connection between ranked and unranked anomaly zones, will help to find strategies for solving the problem of AGTs during phylogenetic inference

    Maximum likelihood estimation of species trees and anomaly zone detection using ranked gene trees

    Get PDF
    A phylogenetic tree represents the evolutionary relationships among a set of organisms. Gene trees can be used to reconstruct phylogenetic trees. The methods in this dissertation focus on the gene tree topologies with emphasis on ranked gene tree topologies. A ranked tree depicts the order in which nodes appear in the tree together with topological relationships among gene lineages. One challenge that arises during phylogenetic inference is the existence of the anomaly zones, the regions of branch-length space in the species tree that can produce gene trees that have topologies differing from the species tree topology but are more probable than the gene tree matching the species tree. In this work, we show how the parameters of a constant-rate birth-death process used to simulate species trees affect the probability that the species tree lies in the anomaly zone. We prove that the probability that a species tree is in an anomaly zone approaches 1 as the number of species and the birth rate go to infinity in a pure birth process. We propose a heuristic approach to infer whether species trees lie in the different types of anomaly zones trees when it is intractable to compute the entire distribution of gene tree topologies. In this dissertation, we develop the first maximum likelihood (ML) method that infers a species tree from the ranked gene trees. We introduce the software PRANC, which can compute the probabilities of ranked gene trees under the coalescent process and infer an ML species tree. We propose methods to estimate a starting tree to be able to locate the ML species tree quickly. To illustrate the methods proposed, we analyze two experimental studies of skinks and gibbons

    Розробка принципів управління процесами безперервного розливання сплавів з використанням магнітодинамічного обладнання

    Get PDF
    A new principle to control the temperature and mass flow rate of metal melt at its continuous casting has been proposed. It has been established that such control can be executed based on continuous monitoring of the mass of a liquid alloy in casting and metallurgical assemblies and at appropriate adjustment by the equipment systems. Using electromagnetic fields and magnetohydrodynamic (MHD) factors to influence a liquid-metal environment is an effective means to ensure the required technological and technical-economic indicators for the process of continuous casting. We have proposed an appropriate principal structural-functional circuit for the automated control system (ACS) over the process of continuous casting of alloys, based on the application of a magnetodynamic tundish (MD-T) and a magneto-weighting system. Their basic design features and functional capabilities have been defined that are related to the processes of continuous casting, compared both with existing equipment and systems for similar purposes. It has been proposed to implement MD-T in the form of a two-chamber assembly, which separates the functions of receiving the melt from a steel-casting ladle, heating the liquid metal, releasing it into the crystallizer of a continuous casting machine (CCM). Stabilization of the flow rate mode of casting, including low-head, is achieved by permanently controlling the mass of melt in the system and by tracking its level in the release chamber of MD-T and in the crystallizer of CCM.The devised technique and created assemblies, the system, as well as auxiliary devices, would make it possible to significantly improve modern technologies of continuous castingПредложен новый принцип управления температурой и массовым расходом металлического расплава при его непрерывной разливке. Установлено, что такое управление может осуществляться на основе постоянного контроля массы жидкого сплава в литейных и металлургических агрегатах и соответствующего регулирования системами оборудования. Использование для влияния на жидкометаллическую среду электромагнитных полей и магнитогидродинамических (МГД) факторов является эффективным средством обеспечения необходимых технологических и технико-экономических показателей процесса непрерывной разливки. Предложена соответствующая принципиальная конструктивно-функциональная схема системы автоматического управления (САУ) процессом непрерывной разливки сплавов, в основу которой положено применение магнитодинамического промежуточного ковша (МД-ПК) и магнитовесовой системы. Определены их основные конструктивные особенности и функциональные возможности применительно к процессам непрерывной разливки как по сравнению с существующим оборудованием, так и с системами аналогичного назначения. Предлагается реализовать МД-ПК в виде двухкамерного агрегата, в котором разделены функции приема расплава из сталеразливочного ковша, нагрева жидкого металла, выдачи его в кристаллизатор машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Стабилизация расходного режима разливки, в том числе малонапорного, осуществляется за счет постоянного контроля массы расплава в системе и отслеживания его уровня в выпускной камере МД-ПК и кристаллизаторе МНЛЗ.Разработанный способ и создаваемые агрегаты, система и вспомогательные устройства позволят существенно усовершенствовать современные технологии непрерывного литьяЗапропоновано новий принцип управління температурою та масовою витратою металевого розплаву при його безперервному розливанні. Встановлено, що таке управління може здійснюватися на основі постійного контролю маси рідкого сплаву в ливарних та металургійних агрегатах і відповідного регулювання системами обладнання. Використання для впливу на рідкометалеве середовище електромагнітних полів та магнітогідродинамічних (МГД) чинників є ефективним засобом забезпечення необхідних технологічних та техніко-економічних показників процесу безперервного розливання. Запропоновано відповідну принципову конструктивно-функціональну схему системи автоматичного управління (САУ) процесом безперервного розливання сплавів, яка ґрунтується на застосуванні магнітодинамічного проміжного ковша (МД-ПК) і магнітовагової системи.  Визначено їх основні конструктивні особливості та функціональні можливості стосовно до процесів безперервного розливання як у порівнянні з існуючим обладнанням, так і з системами аналогічного призначення. Пропонується реалізувати МД-ПК у вигляді двокамерного агрегату, в якому розділені функції прийому розплаву зі сталерозливного ковша, нагрівання рідкого металу, видачі його у кристалізатор машини безперервного лиття заготівок (МБЛЗ). Стабілізація витратного режиму розливання, у тому числі малонапорного, здійснюється за рахунок постійного контролю маси розплаву в системі та відстеження його рівня у випускній камері МД-ПК і кристалізаторі МБЛЗ.Розроблений спосіб та створювані агрегат, система і допоміжні пристрої дозволять суттєво удосконалити сучасні технології безперервного литт

    Розробка принципів управління процесами безперервного розливання сплавів з використанням магнітодинамічного обладнання

    Get PDF
    A new principle to control the temperature and mass flow rate of metal melt at its continuous casting has been proposed. It has been established that such control can be executed based on continuous monitoring of the mass of a liquid alloy in casting and metallurgical assemblies and at appropriate adjustment by the equipment systems. Using electromagnetic fields and magnetohydrodynamic (MHD) factors to influence a liquid-metal environment is an effective means to ensure the required technological and technical-economic indicators for the process of continuous casting. We have proposed an appropriate principal structural-functional circuit for the automated control system (ACS) over the process of continuous casting of alloys, based on the application of a magnetodynamic tundish (MD-T) and a magneto-weighting system. Their basic design features and functional capabilities have been defined that are related to the processes of continuous casting, compared both with existing equipment and systems for similar purposes. It has been proposed to implement MD-T in the form of a two-chamber assembly, which separates the functions of receiving the melt from a steel-casting ladle, heating the liquid metal, releasing it into the crystallizer of a continuous casting machine (CCM). Stabilization of the flow rate mode of casting, including low-head, is achieved by permanently controlling the mass of melt in the system and by tracking its level in the release chamber of MD-T and in the crystallizer of CCM.The devised technique and created assemblies, the system, as well as auxiliary devices, would make it possible to significantly improve modern technologies of continuous castingПредложен новый принцип управления температурой и массовым расходом металлического расплава при его непрерывной разливке. Установлено, что такое управление может осуществляться на основе постоянного контроля массы жидкого сплава в литейных и металлургических агрегатах и соответствующего регулирования системами оборудования. Использование для влияния на жидкометаллическую среду электромагнитных полей и магнитогидродинамических (МГД) факторов является эффективным средством обеспечения необходимых технологических и технико-экономических показателей процесса непрерывной разливки. Предложена соответствующая принципиальная конструктивно-функциональная схема системы автоматического управления (САУ) процессом непрерывной разливки сплавов, в основу которой положено применение магнитодинамического промежуточного ковша (МД-ПК) и магнитовесовой системы. Определены их основные конструктивные особенности и функциональные возможности применительно к процессам непрерывной разливки как по сравнению с существующим оборудованием, так и с системами аналогичного назначения. Предлагается реализовать МД-ПК в виде двухкамерного агрегата, в котором разделены функции приема расплава из сталеразливочного ковша, нагрева жидкого металла, выдачи его в кристаллизатор машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Стабилизация расходного режима разливки, в том числе малонапорного, осуществляется за счет постоянного контроля массы расплава в системе и отслеживания его уровня в выпускной камере МД-ПК и кристаллизаторе МНЛЗ.Разработанный способ и создаваемые агрегаты, система и вспомогательные устройства позволят существенно усовершенствовать современные технологии непрерывного литьяЗапропоновано новий принцип управління температурою та масовою витратою металевого розплаву при його безперервному розливанні. Встановлено, що таке управління може здійснюватися на основі постійного контролю маси рідкого сплаву в ливарних та металургійних агрегатах і відповідного регулювання системами обладнання. Використання для впливу на рідкометалеве середовище електромагнітних полів та магнітогідродинамічних (МГД) чинників є ефективним засобом забезпечення необхідних технологічних та техніко-економічних показників процесу безперервного розливання. Запропоновано відповідну принципову конструктивно-функціональну схему системи автоматичного управління (САУ) процесом безперервного розливання сплавів, яка ґрунтується на застосуванні магнітодинамічного проміжного ковша (МД-ПК) і магнітовагової системи.  Визначено їх основні конструктивні особливості та функціональні можливості стосовно до процесів безперервного розливання як у порівнянні з існуючим обладнанням, так і з системами аналогічного призначення. Пропонується реалізувати МД-ПК у вигляді двокамерного агрегату, в якому розділені функції прийому розплаву зі сталерозливного ковша, нагрівання рідкого металу, видачі його у кристалізатор машини безперервного лиття заготівок (МБЛЗ). Стабілізація витратного режиму розливання, у тому числі малонапорного, здійснюється за рахунок постійного контролю маси розплаву в системі та відстеження його рівня у випускній камері МД-ПК і кристалізаторі МБЛЗ.Розроблений спосіб та створювані агрегат, система і допоміжні пристрої дозволять суттєво удосконалити сучасні технології безперервного литт

    Dynamic shifts in the composition of resident and recruited macrophages influence tissue remodeling in NASH

    Get PDF
    Macrophage-mediated inflammation is critical in the pathogenesis of non-alcoholic steatohepatitis (NASH). Here, we describe that, with high-fat, high-sucrose-diet feeding, mature TIM

    Network analysis of large-scale ImmGen and Tabula Muris datasets highlights metabolic diversity of tissue mononuclear phagocytes

    Get PDF
    The diversity of mononuclear phagocyte (MNP) subpopulations across tissues is one of the key physiological characteristics of the immune system. Here, we focus on understanding the metabolic variability of MNPs through metabolic network analysis applied to three large-scale transcriptional datasets: we introduce (1) an ImmGen MNP open-source dataset of 337 samples across 26 tissues; (2) a myeloid subset of ImmGen Phase I dataset (202 MNP samples); and (3) a myeloid mouse single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) dataset (51,364 cells) assembled based on Tabula Muris Senis. To analyze such large-scale datasets, we develop a network-based computational approach, genes and metabolites (GAM) clustering, for unbiased identification of the key metabolic subnetworks based on transcriptional profiles. We define 9 metabolic subnetworks that encapsulate the metabolic differences within MNP from 38 different tissues. Obtained modules reveal that cholesterol synthesis appears particularly active within the migratory dendritic cells, while glutathione synthesis is essential for cysteinyl leukotriene production by peritoneal and lung macrophages

    Marine Strategy Framework Directive - Descriptor 2, Non-Indigenous Species, Delivering solid recommendations for setting threshold values for non-indigenous species pressure on European seas

    Get PDF
    Marine Non-Indigenous Species (NIS) are animals and plants introduced accidently or deliberately into the European seas, originating from other seas of the globe. About 800 marine non-indigenous species (NIS) currently occur in the European Union national marine waters, several of which have negative impacts on marine ecosystem services and biodiversity. Under the Marine Strategy Framework Directive (MSFD) Descriptor 2 (D2), EU Member States (MSs) need to consider NIS in their marine management strategies. The Descriptor D2 includes one primary criterion (D2C1: new NIS introductions), and two secondary criteria (D2C2 and D2C3). The D2 implementation is characterized by a number of issues and uncertainties which can be applicable to the Descriptor level (e.g. geographical unit of assessment, assessment period, phytoplanktonic, parasitic, oligohaline NIS, etc.), to the primary criterion D2C1 level (e.g. threshold values, cryptogenic, questionable species, etc), and to the secondary criteria D2C2 and D2C3. The current report tackles these issues and provides practical recommendations aiming at a smoother and more efficient implementation of D2 and its criteria at EU level. They constitute a solid operational output which can result in more comparable D2 assessments among MSs and MSFD regions/subregions. When it comes to the policy-side, the current report calls for a number of different categories of NIS to be reported in D2 assessments, pointing the need for the species to be labelled/categorised appropriately in the MSFD reporting by the MSs. These suggestions are proposed to be communicated to the MSFD Working Group of Good Environmental Status (GES) and subsequently to the Marine Strategy Coordination Group (MSCG) of MSFD. Moreover, they can serve as an input for revising the Art. 8 Guidelines

    Cellular anatomy of the mouse primary motor cortex.

    Get PDF
    An essential step toward understanding brain function is to establish a structural framework with cellular resolution on which multi-scale datasets spanning molecules, cells, circuits and systems can be integrated and interpreted1. Here, as part of the collaborative Brain Initiative Cell Census Network (BICCN), we derive a comprehensive cell type-based anatomical description of one exemplar brain structure, the mouse primary motor cortex, upper limb area (MOp-ul). Using genetic and viral labelling, barcoded anatomy resolved by sequencing, single-neuron reconstruction, whole-brain imaging and cloud-based neuroinformatics tools, we delineated the MOp-ul in 3D and refined its sublaminar organization. We defined around two dozen projection neuron types in the MOp-ul and derived an input-output wiring diagram, which will facilitate future analyses of motor control circuitry across molecular, cellular and system levels. This work provides a roadmap towards a comprehensive cellular-resolution description of mammalian brain architecture

    Proceedings of the 24th Paediatric Rheumatology European Society Congress: Part three

    Get PDF
    From Springer Nature via Jisc Publications Router.Publication status: PublishedHistory: collection 2017-09, epub 2017-09-0
    corecore