Rapid Sequence Identification of Potential Pathogens Using Techniques from Sparse Linear Algebra

The decreasing costs and increasing speed and accuracy of DNA sample collection, preparation, and sequencing has rapidly produced an enormous volume of genetic data. However, fast and accurate analysis of the samples remains a bottleneck. Here we present D$^{4}$RAGenS, a genetic sequence identification algorithm that exhibits the Big Data handling and computational power of the Dynamic Distributed Dimensional Data Model (D4M). The method leverages linear algebra and statistical properties to increase computational performance while retaining accuracy by subsampling the data. Two run modes, Fast and Wise, yield speed and precision tradeoffs, with applications in biodefense and medical diagnostics. The D$^{4}$RAGenS analysis algorithm is tested over several datasets, including three utilized for the Defense Threat Reduction Agency (DTRA) metagenomic algorithm contest

Photon correlations for colloidal nanocrystals and their clusters

Images of semiconductor `dot in rods' and their small clusters are studied by measuring the second-order correlation function with a spatially resolving ICCD camera. This measurement allows one to distinguish between a single dot and a cluster and, to a certain extent, to estimate the number of dots in a cluster. A more advanced measurement is proposed, based on higher-order correlations, enabling more accurate determination of the number of dots in a small cluster. Nonclassical features of the light emitted by such a cluster are analyzed.Comment: 4 pages, 4 figure

Роль мас-медіа у відносинах влади та суспільства

Щербина В. О. Роль мас-медіа у відносинах влади та суспільства / В. О. Щербина // Людина, суспільство, політика: актуальні виклики сучасності: матеріали ІІ Міжнародної науково-практичної конференції (м. Одеса, 13-14 лютого 2015 р.) / НУ «ОЮА», Одеське відділення Міжнародної асоціації студентів політологічної науки, за заг. ред. Д. В. Яковлева – Одеса : НУ «ОЮА», 2015. – С. 68-70

Some aspects of periodontitis pathogenesis in children.

Inflammatory processes in the tissues surrounding tooth root are frequent enough and develop as the direct complication of caries. As acute periodontitis is manifested with grinding toothache and violation of ph­y­sio­logical act of chewing, symptoms of general intoxication, the continuous sluggish chronic periodontitis is harmful and dangerous to the organism as well. It forms the state of chronic оdontogenetic intoxication and chroneosepsis with wrong functioning of some internal organs and body systems. The like complications can cause significant disturbance to the function of kidneys, liver, heart, joints and their treatment without ablating focus of inflammation is often in- effective; this must be taken into account by doctors-interns. However, scanning of the oral cavity by conservative means has its difficulties mostly because of ignoring pathogenesis of such inflammation. That is why activity of ferments of blood dehydrogenases from the periapical tissues of the teeth affected with the chronic periodontitis was studied. The level of succinate dehydrogenase and alpha-glycerophosphate degydrogenase of lymphocytes of 110 schoolchildren aged 13-17 years old was studied. The main group of examined individuals included those of infected with tuber­culousis – 50 individuals, and the control group (60 individuals) – clinically healthy ones without tuberculousis desease. All schoolchildren had 1 or 2 teeth affected with chronic periodontitis of the apical localization. The re­searchers found that a significant inhibition of activity of succinate dehydrogenase and alpha-glycerophosphate degydrogenase ferments occurs in the inflammatory periodontal tissues, which indicates to local immunity decline, and as a consequence, pathogenic bacteria activation. In people infected with tuberculousis these violations were  more developed. Such features of periodontitis pathogenesis must be taken into account when providing a combined treatment

ОСОБЛИВОСТІ ЦИТОКІНОВОЇ РЕГУЛЯЦІЇ І ГЕМОДИНАМІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ ШИЙКИ МАТКИ ПРИ ФІЗІОЛОГІЧНИХ ПОЛОГАХ

The aim of the study – to learn the features of immunological regulation and hemodynamic characteristics of the cervix in preparation for physiological labour. Materials and Methods. We examined 75 pregnant women at 38–40 weeks of gestation. General clinical studies, immunological studies – determination of serum concentration of cytokines IL-6, IL-1β and TNF-α, ultrasound and Doppler studies – determination of hemodynamic parameters in the common uterine artery in the descending and ascending sections, in the arteries and veins of the cervical stroma and in the isthmus, the resistance index (IR) and the systolic-diastolic ratio (SDR) were measured, for venous vessels – the average venous velocity (V mean). Results and Discussion. Evaluation of the nature of production of the main cytokines involved in preparing for the labour (IL-1β, IL-6 and TNF-α) showed high concentrations of the studied proinflammatory cytokines in the blood serum of pregnant women with a mature cervix before the labour compared with women with insufficiently mature cervix. The results of the study of the main indicators of cervical hemodynamic in pregnant women of the studied groups showed significant differences in the indices of vascular resistance in the cervix vessels. A direct correlation (r=0.78) was revealed between the content of the studied cytokines and the levels of peripheral vascular resistance indices of the descending and ascending parts of the common uterine artery, as well as indicators of hemodynamic in the vessels of the cervical stroma. Such a relationship may demonstrate the important immunoregulatory effect of cytokines during pregnancy on the processes of vascularization and blood supply in the uterine vessels at the end of pregnancy. Conclusions. The process of preparing for the labour is associated with immunological restructuring, which is characterized by a change in the systemic content of cytokines and is associated with an increase in the hemodynamics of the cervix. An integrated approach to the study of the features of various pathogenetic options for ensuring the readiness of a pregnant woman᾽s body for labour will make it possible to form objective approaches to the issues of predicting the effectiveness of induction and pre-induction of labour, as well as the occurrence of abnormalities of labour.Цель исследования – изучить особенности иммунологической регуляции и гемодинамические характеристики шейки матки при подготовке к срочным родам. Материалы и методы. Обследовано 75 беременных в сроке беременности 38–40 недель. Проводили общеклинические исследования, иммунологические исследования – определение сывороточной концентрации цитокинов ИЛ-6, ИЛ-1β и ФНО-α; эхографическое и допплерометрическое исследования – определение показателей кровотока в общей маточной артерии в нисходящем и восходящем отделах, в артериях и венах стромы шейки матки и в области перешейка; измеряли индекс резистентности (ИР) и систоло-диастолическое отношение (СДО), для венозных сосудов – среднюю венозную скорость (V mean). Результаты исследования и их обсуждение. Оценка характера продукции основных цитокинов, участвующих в подготовке организма к родам (ИЛ-1β, ИЛ-6 и ФНО-α), показала высокие концентрации изученных провоспалительных цитокинов в сыворотке крови беременных со зрелой шейкой матки накануне родов по сравнению с женщинами с недостаточно зрелой шейкой матки. Результаты исследования основных показателей цервикального кровотока у беременных исследованных групп показали достоверные различия индексов сосудистого сопротивления в сосудах, питающих шейку матки. Выявлена ​​тесная прямая корреляционная связь (r=0,78) между содержанием изученных цитокинов и уровнями индексов периферического сосудистого сопротивления нисходящего и восходящего отделов общей маточной артерии, а также показателями кровотока в сосудах стромы шейки матки. Такая связь может демонстрировать важное иммунорегуляторное влияние цитокинов во время беременности на процессы васкуляризации и кровоснабжения в маточных сосудах в конце беременности. Выводы. Процесс подготовки организма к родам связан с иммунологической перестройкой, которая характеризуется изменением системного содержания цитокинов и связана с усилением гемодинамики шейки матки. Комплексный подход к исследованию особенностей различных патогенетических вариантов обеспечения готовности организма беременной к родам позволит сформировать объективные подходы к вопросам прогнозирования эффективности индукции и преиндукции родов, а также возникновения аномалий родовой деятельности.Мета дослідження – вивчити особливості імунологічної регуляції і гемодинамічні характеристики шийки матки при підготовці до термінових пологів. Матеріали та методи. Відповідно до мети дослідження обстежено 75 вагітних при терміні вагітності 38–40 тижнів. Проводили загальноклінічні дослідження, імунологічні дослідження – визначення сироваткової концентрації цитокінів IЛ-6, IЛ-1β та ФНП-α; ехографічне та доплерометричне дослідження – визначення показників кровотоку в загальній матковій артерії в низхідному та висхідному відділах, в артеріях та венах строми шийки матки та в ділянці перешийка; вимірювали індекс резистентності (ІР) та систоло-діастолічне відношення (СДВ), для венозних судин – середню венозну швидкість (Vmean). Результати дослідження та їх обговорення. Оцінка характеру продукції основних цитокінів, що беруть участь у підготовці організму до пологів (ІЛ-1β, IЛ-6 та ФНП-α) показала високі концентрації вивчених прозапальних цитокінів у сироватці крові вагітних із зрілою шийкою матки напередодні пологів порівняно з жінками з недостатньо зрілою шийкою матки. Результати дослідження основних показників цервікального кровотоку у вагітних досліджених груп показали достовірні відмінності індексів судинного опору в судинах, які живлять шийку матки. Виявлено тісний прямий кореляційний зв᾽язок (r=0,78) між вмістом вивчених цитокінів та рівнями індексів периферичного судинного опору в артеріях низхідного та висхідного відділів загальної маткової артерії шийки матки, а також показниками кровотоку в судинах строми шийки матки. Такий зв᾽язок може демонструвати важливий імунорегуляторний вплив цитокінів під час вагітності на процеси васкуляризації та кровопостачання в маткових судинах наприкінці вагітності. Висновки. Процес підготовки організму до пологів пов᾽язаний із імунологічною перебудовою, яка характеризується зміною системного вмісту цитокінів і пов᾽язана з посиленням гемодинаміки шийки матки. Комплексний підхід до дослідження особливостей різних патогенетичних варіантів забезпечення готовності організму вагітної до пологів дозволить сформувати об᾽єктивні підходи до питань прогнозування ефективності індукції та преіндукції пологів, а також виникнення аномалій пологової діяльності

Educational and cognitive independence of students in e-learning

Topicality of the topic is driven by the changed social and economic conditions in Russia, that led to the search for educational paradigms adequate to the new social and economic development of the country, and by the rapid growth of the role of information technologies as well as by the need to improve the professionalism of teachers in their use of computer technologies in education. The aim of the article is to draw the attention of the pedagogical community to the actual forms of e-learning in modern educational practice of Russian education. The leading approach to the study of this problem is the analysis of world and Russian experience of using e-learning in order to strengthen the independence of students. The recommendations on the implementation of e-learning in the context of Russian education were suggested as the result of the research. The material of the article can be useful for teachers seeking to apply modern methods and technologies of teaching. © Authors

Study of the effectiveness of different methods of mulching potatoes (Solanum tuberosum) with cereal straw in eastern Ukraine

Received: March 19th, 2023 ; Accepted: June 16th, 2023 ; Published: July 2nd, 2023 ; Correspondence: [email protected] the conditions of global climate change, there has recently been a tendency to worsen weather conditions during the growing season in the East of Ukraine. The significant increase in average daily air temperatures and the uneven nature of rainfall do not meet the biological requirements of potato plants, which leads to a decrease in their productivity. The purpose of the research. Improve the microclimate on potato plantations by mulching them with different types of materials. Results of research. Using wheat straw or basalt mineral wool as mulch reduces overheating of the upper layers of the soil by 6.6–7.0° and contributes to moisture conservation. At the same time, there is a significant decrease in temperature and relative humidity fluctuations under the mulch layer compared to the soil surface. The use of spent mineral basalt wool for this purpose, which was previously used as a substrate in greenhouses, solves the disposal problem. Deterioration of soil chemical parameters and product quality was not noted. The use of nitrogen fertilizers (urea) or microbial preparations Azotofit-r and Ecostern before mulching with wheat straw has a positive effect on plant nutrition, which contributes to the improvement of biometric indicators and increases the yield of potatoes by 4.2–4.7 t ha-1 . Potato mulching with zero tillage involves planting tubers on its surface. At the same time, their contact with the soil is significantly reduced, decreasing the supply of nutrients from it after the transition of potato plants to autotrophic nutrition. Under these conditions, minimal tillage of the soil during its pre-planting preparation improves the development of the root system and promotes the formation of stolons and tubers at a certain depth. Depending on the number of technological operations, the degree of loosening of the soil significantly affects the yield of potatoes. Its growth with minimal tillage is from 1.3 to 10.7 t ha-1 compared to zero tillage. This allows you to compensate for additional costs related to mulching and collecting additional products. The improvement of the main economic indicators confirms the high efficiency of mulching potatoes with wheat straw with minimal tillage. Results were expressed as averages. Chemical composition was analyzed using analysis of variance with P ≤ 0.05 for yield and plant height using the program of statistical analysis (SAS) v. 9.1.3

Quantum Zakharov Model in a Bounded Domain

We consider an initial boundary value problem for a quantum version of the Zakharov system arising in plasma physics. We prove the global well-posedness of this problem in some Sobolev type classes and study properties of solutions. This result confirms the conclusion recently made in physical literature concerning the absence of collapse in the quantum Langmuir waves. In the dissipative case the existence of a finite dimensional global attractor is established and regularity properties of this attractor are studied. For this we use the recently developed method of quasi-stability estimates. In the case when external loads are $C^\infty$ functions we show that every trajectory from the attractor is $C^\infty$ both in time and spatial variables. This can be interpret as the absence of sharp coherent structures in the limiting dynamics.Comment: 27 page