MicroRNA profiling reveals marker of motor neuron disease in ALS models

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disorder marked by the loss of motor neurons (MNs) in the brain and spinal cord, leading to fatally debilitating weakness. Because this disease predominantly affects MNs, we aimed to characterize the distinct expression profile of that cell type to elucidate underlying disease mechanisms and to identify novel targets that inform on MN health during ALS disease time course. microRNAs (miRNAs) are short, noncoding RNAs that can shape the expression profile of a cell and thus often exhibit cell-type-enriched expression. To determine MN-enriched miRNA expression, we used Cre recombinase-dependent miRNA tagging and affinity purification in mice. By defining thein vivomiRNA expression of MNs, all neurons, astrocytes, and microglia, we then focused on MN-enriched miRNAs via a comparative analysis and found that they may functionally distinguish MNs postnatally from other spinal neurons. Characterizing the levels of the MN-enriched miRNAs in CSF harvested from ALS models of MN disease demonstrated that one miRNA (miR-218) tracked with MN loss and was responsive to an ALS therapy in rodent models. Therefore, we have used cellular expression profiling tools to define the distinct miRNA expression of MNs, which is likely to enrich future studies of MN disease. This approach enabled the development of a novel, drug-responsive marker of MN disease in ALS rodents.SIGNIFICANCE STATEMENTAmyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disease in which motor neurons (MNs) in the brain and spinal cord are selectively lost. To develop tools to aid in our understanding of the distinct expression profiles of MNs and, ultimately, to monitor MN disease progression, we identified small regulatory microRNAs (miRNAs) that were highly enriched or exclusive in MNs. The signal for one of these MN-enriched miRNAs is detectable in spinal tap biofluid from an ALS rat model, where its levels change as disease progresses, suggesting that it may be a clinically useful marker of disease status. Furthermore, rats treated with ALS therapy have restored expression of this MN RNA marker, making it an MN-specific and drug-responsive marker for ALS rodents.</jats:p

ОСОБЛИВОСТІ ПСИХОФІЗІОЛОГІЧНОЇ ОРГАНІЗАЦІЇ СИСТЕМИ ПЕРЕРОБКИ ІНФОРМАЦІЇ У СПОРТСМЕНІВ РІЗНОЇ СТАТІ

The psychophysiological peculiarities of system of information processing in sportsmen of different sex were studied.Training in speed-strength sports (conventionally referred as “men’s sports”) causes changes in mental processes, namely in behaviour, character and emotional characteristics. Assuming that mental reactions during training and competitions determined mainly by changes in cognitive functions, we can hypothesize different structure of information processing system in men and women.The influence of sexual dimorphism on mental characteristics in elite athletes, 24 sportsmen (17 men and 7 women members of National Judo Team of Ukraine) has been determined.Obtained results confirmed significant difference of sexual dimorphism indices in athletes and sedentary people. It was determined the sexual dimorphism manifestations in athletes. Obtained results indicate influence of sexual dimorphism on psychophysiological functions.В работе представлены результаты исследований психофизиологических особенностей системы переработки информации у спортсменов разного пола.Исследовано проявление нейродинамических и когнитивных функций у 24 спортсменов, членов сборной команды Украины по дзюдо (17 мужчин и 7 женщин). Установлено, что проявления полового диморфизма у спортсменов и лиц, не занимающихся спортом, достоверно различаются. У спортсменов проявление полового диморфизма проявляется в наличии более высоких значений показателей когнитивных функций. Изучение системы переработки информации свидетельствует о наличии полового диморфизма при формировании различной организации психофизиологических функций.В роботі представлені результати досліджень психофізіологічних особливостей системи переробки інформації у спортсменів різної статі.Досліджено прояв нейродинамических і когнітивних функцій у 24 спортсменів, членів збірної команди України по дзюдо (17 чоловіків та 7 жінок). Встановлено, що прояви статевого диморфізму у спортсменів і осіб, які не займаються спортом, вірогідно розрізняються. У спортсменів прояв статевого диморфізму проявляється при наявності більш високих значень показників когнітивних функцій. Вивчення системи переробки інформації свідчить про наявність статевого диморфізму при формуванні різної організації психофізіологічних функцій

СТРУКТУРНО-ЛІНГВІСТИЧНИЙ АНАЛІЗ РЕАКЦІЙ ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ НА ФІЗИЧНЕ НАВАНТАЖЕННЯ

A new approach to estimation of human adaptation reaction during physical loading is proposed. It is based on the structural-linguistic method, traditional notions of the body regulatory systems and views that human organism is the ultrastable system, which could exist only in discrete states. Under outer influences or spontaneously the transition between human organism states occurs not continuously but rather by steps according to certain rules. These conditions and transition rules can be classified and described by spectral formulas, wave formulas and statistical data.Предложен новый подход к оценке реакций организма человека на физическую нагрузку, основанный на структурно-лингвистическом анализе спектрограмм вариабельности сердечного ритма, традиционных представлениях о регуляторных системах организма и теории ультрастабильности. При внешних влияниях или спонтанно по определенным правилам функциональные состояния организма изменяются. Эти состояния и правила переходов между ними могут быть классифицированы и описаны с помощью спектральных формул, волновых чисел и статистических данных.Запропонований новий підхід до оцінки реакцій організму людини на фізичне навантаження, що ґрунтується на структурно-лінгвістичному аналізі спектрограм варіабельності серцевого ритму, традиційних уявленнях про регуляторні системи організму і теорії ультрастабільності. Під час зовнішніх впливів і спонтанно за певними правилами функціональні стани організму змінюються. Такі стани і правила переходів між ними можуть бути класифіковані і описані за допомогою спектральних формул, хвильових чисел і статистичних даних.

Observations of Electromagnetic Whistler Precursors at Supercritical Interplanetary Shocks

We present observations of electromagnetic precursor waves, identified as whistler mode waves, at supercritical interplanetary shocks using the Wind search coil magnetometer. The precursors propagate obliquely with respect to the local magnetic field, shock normal vector, solar wind velocity, and they are not phase standing structures. All are right-hand polarized with respect to the magnetic field (spacecraft frame), and all but one are right-hand polarized with respect to the shock normal vector in the normal incidence frame. They have rest frame frequencies f(sub ci) < f much < f(sub ce) and wave numbers 0.02 approx < k rho (sub ce) approx <. 5.0. Particle distributions show signatures of specularly reflected gyrating ions, which may be a source of free energy for the observed modes. In one event, we simultaneously observe perpendicular ion heating and parallel electron acceleration, consistent with wave heating/acceleration due to these waves. Al though the precursors can have delta B/B(sub o) as large as 2, fluxgate magnetometer measurements show relatively laminar shock transitions in three of the four events

Charge-imbalance effects in intrinsic Josephson systems

We report on two types of experiments with intrinsic Josephson systems made from layered superconductors which show clear evidence of nonequilibrium effects: 1. In 2-point measurements of IV-curves in the presence of high- frequency radiation a shift of the voltage of Shapiro steps from the canonical value hf/(2e) has been observed. 2. In the IV-curves of double-mesa structures an influence of the current through one mesa on the voltage measured on the other mesa is detected. Both effects can be explained by charge-imbalance on the superconducting layers produced by the quasi-particle current, and can be described successfully by a recently developed theory of nonequilibrium effects in intrinsic Josephson systems.Comment: 8pages, 9figures, submitted to Phys. Rev.

Relationship between the Velocity Ellipsoids of Galactic-Disk Stars and their Ages and Metallicities

The dependences of the velocity ellipsoids of F-G stars of the thin disk of the Galaxy on their ages and metallicities are analyzed based on the new version of the Geneva-Copenhagen Catalog. The age dependences of the major, middle, and minor axes of the ellipsoids, and also of the dispersion of the total residual veltocity, obey power laws with indices 0.25,0.29,0.32, and 0.27 (with uncertainties \pm 0.02). Due to the presence of thick-disk objects, the analogous indices for all nearby stars are about a factor of 1.5 larger. Attempts to explain such values are usually based on modeling relaxation processes in the Galactic disk. With increasing age, the velocity ellipsoid increases in size and becomes appreciably more spherical, turns toward the direction of the Galactic center, and loses angular momentum. The shape of the velocity ellipsoid remains far from equilibrium. With increasing metallicity, the velocity ellipsoid for stars of mixed age increases in size, displays a weak tendency to become more spherical, and turns toward the direction of the Galactic center (with these changes occurring substantially more rapidly in the transition through the metallicity [Fe/H]= -0.25). Thus, the ellipsoid changes similarly to the way it does with age; however, with decreasing metallicity, the rotational velocity about the Galactic center monotonically increases, rather than decreases(!). Moreover, the power-law indices for the age dependences of the axes depend on the metallicity, and display a maximum near [Fe/H]=-0.1. The age dependences of all the velocity-ellipsoid parameters for stars with equal metallicity are roughly the same. It is proposed that the appearance of a metallicity dependence of the velocity ellipsoids for thin-disk stars is most likely due to the radial migration of stars.Comment: 15 pages, 6 figures, accepted 2009, Astronomy Reports, Vol. 53 No. 9, P.785-80

BIO-MANURE UTILIZATION AS PRODUCT METHANE FERMENTATION METHOD AND FUTURE USE

Стаття стосується особливостей технології отримання очищеного і збагаченого біодобрива в процесі метанового бродіння свинячого гною в біогазовій установці в термофільному режимі при 40 – 55ºСпротягом 30 днів. Такий режим сприяв переведенню мінеральних елементів у доступну для рослин форму і забезпечував його знезараження, зокрема дезінвазію. Проведений аналіз гною до подачі в біореактор показав низький вміст в ньому загального фосфору і калію (відповідно 0,93% і 4,1% сухої речовини) та дещо вищий відсоток загального (1,87%) та амонійного азоту (0,23%). Встановлено, що вибраний режим метаногенезу в бродильній біогазовій камері дав можливість покращити агрохімічний склад перебродженого гною та здійснити його знезараження. А саме, у біомасі збільшувалась кількість органічного, мінерального азоту і вуглецю та проходив  процес дезінвазії.  Польовими дослідами було визначено ефективний вплив підживлення рослин отриманим біодобривом з розрахунку 3 т/га і 9 т/га. Позитивний вплив на урожай зеленої маси кукурудзи спостерігався  при нормі  внесення 9 т/га.В статье изложены результаты исследования влияния процесса метанового брожения в лабораторной біогазовой установке в анаеробних условиях в режиме высоких температур (40º–55º). Длительность процесса 30 дней. Исследовались агрохимический состав, физические свойства навоза свиней до начала брожения и после его окончания с получением экологически чистого биоудобрения. Химический состав и качественные показатели свиного навоза как сырья для брожения свидетельствует о невысоком содержании в нем основных биогенных химических элементов (калия, фосфора, разных форм азота). В часности, аммонийного азота – 0,28%, общего азота – 1,87%, содержание фосфора общего 0,93%, калия общего – 4,1%. Процесс брожения улучшил качество сбродженного навоза. При этом возросло содержание разных форм азота, углерода, но несколько уменшилось количество калия и фосфора. В пределах нормы, но с некоторым уменьшением, осталось количество сухого вещества.Проведение эксперимента относительно эффективности влияния полученного удобрения на формирование зеленой массы кукурудзы показало положительный результат, в часности при использовании его для подкормки из расчета 9 т/га.The article deals with features refined technology for fertilizer and enriched in methane fermentation process of pig manure in biogas plant in thermophilic mode at 55ºS within 30 days. This mode  has contributed to the release of mineral elements in an accessible form for plants and ensure its decontamination, including the eggs of worms. The analysis of the manure to feed the bioreactor showed low content in the total phosphorus and potassium (respectively0,93% and 4.1% dry matter) and a slightly higher percentage of the total (1,87%) and ammonium (0,23%). Established that the selected profile methane fermentation in biogas fermenting chamber significantly improved storage of digested manure and disinfection provided it, including the eggs of worms. In fermented manure slightly increased content of total, ammonia and organic nitrogen, slightly decreased the percentage of phosphorus and potassium. Innormal, but with the decline remained dry matter percentage (7% to 10% of fermentation, preserved pH of 6,5, which is undesirable. Vegetative experiments were determined effective influence plant nutrition fermented manure at the rate of 3t / ha and 9 t/ha. The positive effect on yield of green mass of corn, in particular at a rate of 9 t/ha