Informacije

Da li se neke boje mogu obraditi brže/tačnije od drugih?

Da li se neke boje mogu obraditi brže/tačnije od drugih?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Da li je ljudski vizuelni/motorni sistem u stanju da prati i kreće se kao odgovor na objekte određenih boja brže i pouzdanije nego za druge? Pod pouzdanije, mislim sa većom preciznošću u procenjivanju pozicije i brzine, i sa većom preciznošću kada se krećete kao odgovor.

Koje su boje „najvidljivije“ u tom smislu, u funkciji pozadine i osvetljenja?

Ovo me posebno interesuje u kontekstu žongliranja: volim da žongliram i pitam se da li postoji razlika u mom vremenu odgovora i tačnosti sa različitim bojama lopti/palica. Obično sam u zatvorenom prostoru, a plafoni su obično beli, ponekad crni ili braon, sa trakastim osvetljenjem. Moja jedina lična zapažanja su prilično očigledna: tamne boje mogu biti teško vidljive na tamnoj pozadini, a bele je teško videti na beloj.


Odgovor je da i da. Prvo, kretanje se ne može obraditi u ekviluminenciji. Drugim rečima, ako imate palice koje su podjednako svetle kao i njihova pozadina, nećete moći da ih vidite kako se kreću iako su jasno vidljive zbog druge boje. To je izvanredan efekat (demo link ispod), jer postajete slepi od pokreta. Očigledno, nakon nekog vremena primetite da su se stvari pomerile, ali ne vidite da se kreću glatko kao što ste navikli. Ovo je slično onome što doživljavaju ljudi sa akinetopsijom (imali su lezije u oblastima mozga uključenim u obradu pokreta). Tako da imaju klubove koji imaju jasan kontrast osvetljenosti u odnosu na pozadinu (veoma tamne ili veoma svetle).

Zatim postoje poznate razlike u latencijama obrade za različite boje. Tačnije, žuta se obrađuje brže od plave. A crna se obrađuje brže od bele (ako ih smatrate bojama). Ovi efekti su ogromni, nekoliko stotina ms u nekim slučajevima što je veoma dugo. Takođe je poznat odnos između intenziteta stimulusa (ovde kontrast boja) i vremena odziva, koji se zove Pieronov zakon. Međutim, taj efekat se zasićuje pri prilično niskom kontrastu, tako da sve dok možete jasno da vidite klubove, malo je verovatno da će biti razlike u vremenu odziva za kontrastnije boje.

Konačno, postoje diskriminacijske razlike za boje. Na primer, žuta i narandžasta se lakše razlikuju od plave. Ali to je tačno samo ako morate da primetite nisku razliku u boji kontrasta (žuta toljaga na žutoj pozadini). I ovde, sve dok svoje klubove vidite veoma jasno, malo je verovatno da će specifična boja klubova napraviti razliku.

Dakle, generalno bih preporučio da koristite klubove što je moguće kontrastnije u odnosu na pozadinu (što je zdrav razum). Zatim preferira tamne od svetlih boja, i preferira žutu od plave. Idealna boja je smeđa, koja je u stvari tamno žuta.

http://visionlab.harvard.edu/Members/Patrick/Demos/index.html

http://www.michaelbach.de/ot/col-flicker/index.html

Komban, S. J., Alonso, J. M., i Zaidi, Q. (2011). Tamni se obrađuju brže od svetla. Journal of Neuroscience, 31(23), 8654-8658.

Wool, L. E., Komban, S. J., Kremkow, J., Jansen, M., Li, X., Alonso, J. M., & Zaidi, Q. (2015). Značaj jedinstvenih nijansi i implikacije za teoriju boja. Journal of vision, 15(2), 10-10.

Witzel, C., & Gegenfurtner, K. R. (2013). Kategorijska osetljivost na razlike u boji. Journal of vision, 13(7), 1-1.


Brža i preciznija heuristika za ciklično izračunavanje udaljenosti uređivanja

Ovo pismo opisuje novi heuristički algoritam za izračunavanje ciklične udaljenosti izmene.

Proširujemo postojeći algoritam koji poredi kružne sekvence koristeći q-grama.

Dat je teorijski uvid u prilog prikladnosti algoritma.

Eksperimenti pokazuju da je heuristika tačnija u poređenju sa postojećom heuristikom.

Eksperimenti pokazuju da je heuristika brža u poređenju sa postojećom heuristikom.


Brži i pravedniji sistem oporavka od katastrofe je moguć

Mnoge američke zajednice ne razumeju u potpunosti svoj rizik od katastrofe kada se suoče sa prirodnim katastrofama. Zajednice sa niskim prihodima i zajednice boja najteže su pogođene prirodnim katastrofama, ali tek nakon katastrofalnih događaja saznaju koliko loše funkcioniše sistem za njih. Kao rezultat toga, porodice i pojedinci pate nepotrebno, često godinama, a mnogi jednostavno odustanu.

U tekstu koji je ranije objavio The Hill, autori iznose ubedljiv argument za davanje prioriteta porodicama sa niskim i umerenim prihodima nakon katastrofa. Autori duboko razumeju probleme i ističu nekoliko mogućnosti za inovacije u javnom i privatnom sektoru koje će smanjiti vreme između katastrofe i oporavka, obezbeđujući da manji broj preživelih „prođe kroz pukotine“. Jedinstvena prijava za pomoć, podijeljena između nadležnih vladinih agencija na saveznom, državnom i lokalnom nivou, pomogla bi da se pojednostavi proces za preživjele, ali se može učiniti više.

Autori pominju dva značajna izazova koja se moraju prevazići: proširenje pristupa federalnim resursima na pravičniji način i pružanje brže pomoći onima koji nemaju pristup štednji i/ili kreditima.

U nastavku nudim dve preporuke koje bi pojačale efekte jedne aplikacije za federalnu pomoć i direktno se bavile ovim problemima.

Proširivanje pristupa federalnim resursima na pravičan način

Za vlasnike kuća, pristup saveznoj pomoći počinje aplikacijom FEMA i procenom štete u kući. Pre COVID-19, FEMA se oslanjala na ugovorne inspektore, raspoređene u zajednicama pogođenim katastrofom, da pregledaju štetu na kućama, jednu po kuću. Ovaj metod je spor, nedosledan i podložan je ljudskoj grešci i pristrasnosti.

Od COVID-19, FEMA je pribegla tome da vlasnici kuća sami prijave štetu osoblju FEMA preko telefona. FEMA nije podelila scenario poziva sa javnošću. Većina preživelih nisu stručnjaci ni za građevinarstvo ni za katastrofe. Za mnoge, pomoć FEMA-e (prosečna nagrada 4.300 dolara) može biti jedina vrsta koju dobijaju dok ne stignu sredstva programa za oporavak od katastrofe (CDBG-DR) (godina u budućnosti, možda nikada). Ako preživjeli odgovore pogrešno na pitanja, to bi ih moglo spriječiti da dobiju svu pomoć na koju mogu imati pravo. Kada je šteta nedovoljno prijavljena i nadoknađena, ugroženi preživeli počinju dug i neizvestan put ka oporavku sa još manje resursa.

U međuvremenu, industrija osiguranja koristi snimke iz vazduha, letove, satelite, sliku za procenu i drugu tehnologiju za procenu štete i isplatu šteta brže i preciznije nego ikada ranije i mnogo brže od tradicionalne državne pomoći. FEMA ima pristup neverovatnoj tehnologiji i trebalo bi da proširi svoje mogućnosti. Ako FEMA usvoji sličnu tehnologiju i praksu, preživeli sa niskim primanjima će brže dobiti bržu i precizniju pomoć i sa manjim rizikom od ljudske greške ili pristrasnosti.

Nedostatak likvidnosti/pristup kreditima za najugroženije

Objedinjavanje duplih aplikacija i osiguranje da su procene štete brže i tačnije proširiće količinu ranih FEMA resursa dostupnih zajednicama sa niskim i umerenim prihodima. Prošireni pristup pomoći će omogućiti mnogima da se oporave brže i predvidljivije.

Ipak, najugroženijim preživelima će biti potrebni dugoročni programi popravke stambenih objekata za koje je potrebno dve godine ili više da se operacionalizuju na državnom i lokalnom nivou. Ovi programi ne nude jasnoću ili predvidljivost vlasnicima kuća kojima je hitno potrebna pomoć. Oni koji nemaju osiguranje ili pristup privatnim resursima, ostavljeni su da gledaju u ponor neizvesnosti.

Kada su pojedinačni napori na obnovi i oporavku odloženi i nepredvidivi, to uzrokuje potencijal pogoršanja zajednice na svakom nivou. Poreske osnovice se smanjuju kako se veliki broj preživelih seli, javne službe trpe, mogućnosti za privlačenje dodatnih investicija postaju sve ređe i, što je najdepresivnije, oni preživeli koji najmanje mogu da priušte da čekaju dobijaju usluge poslednji i najmanje predvidljivo.

Ali i ovo se može rešiti. Ovaj jaz od dve i više godina može se izbrisati putem Fonda za ubrzanje oporavka.

Mnogi CDBG-DR programi uključuju put nadoknade, gde vlasnici kuća koji ispunjavaju uslove koji su izvršili dobro dokumentovane popravke iz svog džepa mogu da dobiju nadoknadu nekih ili svih svojih troškova kada državni i lokalni programi finansirani od CDBG-DR budu pokrenuti i pokrenuti.

Ulaganje u dobrotvorne svrhe i društvenog uticaja može stvoriti Fond za ubrzanje oporavka da bi izvršio popravke za porodice sa niskim i umerenim prihodima koje će imati pravo na CDBG-DR pomoć kada stigne, ali ne mogu samostalno finansirati popravke danas. Ovo bi smanjilo ukupne troškove poreskih obveznika tako što bi brže izvršili kritične popravke, sprečavajući rastuće troškove popravke kada domovi ostanu netaknuti mesecima ili godinama nakon katastrofa. Što je još važnije, to bi izbrisalo više od dve godine kašnjenja i neizvesnosti za porodice koje najmanje mogu da priušte da čekaju. Što je najvažnije, to bi moglo stvoriti novi model javno-privatnog partnerstva za ulaganja u društveni uticaj, onaj koji daje prioritet smanjenju nepotrebne ljudske patnje u zajednicama sa niskim prihodima kada je pomoć najpotrebnija.

Bez sumnje, ovo su izazovna vremena za našu zemlju. Ali naš narod je iznova i iznova dokazao da može da se prilagodi novim izazovima i da prevaziđe svaku prepreku. Oporavak od katastrofe se može poboljšati, ali će zahtevati inovacije i nove pristupe. A sada je vreme.

Reese May, glavni je službenik za strategiju i inovacije za SBP, nacionalnu organizaciju za otpornost na katastrofe i oporavak. On vodi SBP-ove napore za spremnost i oporavak u slučaju katastrofa širom zemlje, savetuje državne i lokalne donosioce odluka o efikasnim dugoročnim programima oporavka od katastrofe i zalaže se za promenu politike na saveznom nivou. On je Trumanov saradnik za nacionalnu bezbednost.


Nova optička metoda obećava bržu i tačniju dijagnozu raka dojke

Slika 3 iz novog članka u Journal of Biomedical Optics upoređuje obojenu mikroskopiju svetlog polja (gornji red) i SLIM (donji red) slike u njihovim odgovarajućim sposobnostima da pokažu maligne i benigne. Slike su dobijene iz susednih delova. Trake boja su u radijanima. Zasluge: Hassaan Majeed, Univ. iz Ilinoisa, et al./SPIE

Istraživači Univerziteta Ilinois opisali su novu optičku metodu za brže i preciznije određivanje da li su lezije tkiva dojke kancerogene. Journal of Biomedical Optics, u izdanju SPIE, međunarodnog društva za optiku i fotoniku.

U „Dijagnostici karcinoma dojke korišćenjem prostorne svetlosne interferentne mikroskopije“, objavljenoj 20. avgusta, istraživači Univerziteta Ilinois u Urbana-Šampejnu i Čikagu Hassaan Majeed, Mikhail Kandel, Kevin Han, Zelun Luo, Virgilia Macias, Krishnarao Tangella, Andre Balla i Gabriel Popescu izveštaj o kvantitativnom metodu za dijagnostikovanje raka dojke korišćenjem prostorne svetlosne interferentne mikroskopije (SLIM).

Pošto je ova metoda zasnovana na kvantitativnim podacima, a ne na subjektivnoj proceni, istraživači očekuju da ovi preliminarni rezultati pokazuju potencijal njihove tehnike da postane osnova za automatizovani sistem analize slike koji bi obezbedio brzu i tačnu dijagnostičku metodu.

"Konvencionalne metode za dijagnozu raka dojke imaju nekoliko ograničenja, uključujući neslaganje posmatrača", rekao je YongKeun Park, profesor na KAIST-u i gostujući urednik posebnog odeljka o kvantitativnom slikanju faza u biomedicini u kojem se članak pojavljuje.

Kada se otkrije abnormalnost u dojci, standardna praksa je da lekar uzme biopsiju tkiva, koja se zatim boji da bi se obezbedio dovoljan kontrast za patologa da proučava ključne karakteristike tkiva pod mikroskopom. Analiza tkiva se vrši ručno. Zbog varijacija kao što su intenzitet bojenja i korišćeno osvetljenje, proces se ne može automatizovati.

Slika 1 Optička postavka prostorne svetlosne interferentne mikroskopije (SLIM). Faza se dobija pomeranjem faze rasejane svetlosti u odnosu na onu nerasejane svetlosti korišćenjem prostornog modulatora svetlosti (SLM) u Furijeovoj ravni sočiva L1. Četiri interferograma, koji odgovaraju četiri različita SLM fazna pomeranja, dobijaju se i koriste za izračunavanje faze.

Ručne inspekcije su, međutim, predmet pristrasnosti istražitelja, a proces je dugotrajan. Ovo može, u nekim slučajevima, dovesti do kasne dijagnoze? kritičan nedostatak s obzirom na to da rana dijagnoza značajno poboljšava šanse za preživljavanje.

Koristeći biopsije tkiva dojke 400 različitih pacijenata, istraživači su odabrali dva paralelna, susedna odeljka iz svake biopsije. Jedna je bila umrljana, a druga ostala bez mrlja.

Neobojeni uzorci su analizirani korišćenjem SLIM modula pričvršćenog na komercijalni fazni kontrastni mikroskop da bi se generisali interferogrami ? fotografske slike izvedene iz podataka zasnovanih na tome kako tkivo prelama svetlost.

Četiri interferograma su korišćena za proizvodnju jedne kvantitativne slike koja prikazuje oblasti sa različitim refrakcionim svojstvima u različitim bojama. Granica između tumora i ćelija oko njih bila je jasno ocrtana, što je omogućilo da se proceni da li su tumori maligni ili benigni.


HONGKUI ZENG: Mapa moždanih veza

Izvršni direktor strukturirane nauke, Allen institut za nauku o mozgu, Sijetl, Vašington.

Veze između pojedinačnih ćelija i različitih tipova ćelija su toliko složene da mapiranje njihove povezanosti na globalnom i populacionom nivou više nije dovoljno za njihovo razumevanje. Dakle, mapiramo veze na osnovu tipa ćelije i na nivou jedne ćelije.

To možemo postići 'anterogradnim' i 'retrogradnim' praćenjem, koji otkrivaju strukture koje vire iz specifičnih ćelija, koje se nazivaju projekcije aksona. Takođe koristimo više metoda zasnovanih na morfologiji jednog neurona, gledajući gde se projekcije pojavljuju i završavaju za pojedinačne neurone.

Veliki napredak je stvaranje skupova podataka elektronske mikroskopije koji pokrivaju znatno veće količine nego što je to bilo moguće ranije. Na primer, u istraživačkom kampusu Janelia Medicinskog instituta Hauard Hjuz u Ašburnu u Virdžiniji, istraživači rade na mapiranju svakog neurona i sinapse u Drosophila voćna mušica.

Poboljšanja u akviziciji slika i rukovanju uzorcima su ključna za ovaj napredak, kao i poboljšanja u računarstvu. Na Allen institutu za nauku o mozgu, mi smo uključeni u pokušaje da izgradimo virtuelnu mapu neuronske povezanosti mozga miša uz pomoć algoritama za mašinsko učenje.

Ogromna specifičnost je kodirana u vezama mozga. Ali bez poznavanja te specifičnosti i na globalnoj i na lokalnoj skali, naša sposobnost da razumemo ponašanje ili funkciju u suštini je zasnovana na crnoj kutiji: nedostaju nam fizičke osnove za razumevanje neuronske aktivnosti i ponašanja. Connectomics će popuniti tu nedostajuću informaciju o „osnovnoj istini“.


Brža i preciznija klasifikacija vremenskih serija korišćenjem novog dinamičkog algoritma za prosečno iskrivljenje vremena

Usklađeni istraživački napori u protekle dve decenije najavili su značajna poboljšanja kako u efikasnosti tako i u efektivnosti klasifikacije vremenskih serija. Konsenzus koji se pojavio u zajednici je da je najbolje rešenje iznenađujuće jednostavno. Praktično u svim domenima, najprecizniji klasifikator je algoritam najbližeg suseda sa dinamičkim vremenskim iskrivljenjem kao merom udaljenosti. Vremenska složenost dinamičkog krivljenja vremena znači da uspešne primene na uređajima sa ograničenim resursima ostaju neuhvatljivi. Štaviše, nedavna eksplozija interesovanja za nosive računarske uređaje, koji obično imaju ograničene računarske resurse, uveliko je povećala potrebu za veoma efikasnim algoritmima za klasifikaciju. Klasična tehnika za dobijanje prednosti algoritma najbližeg suseda, bez nasleđivanja njegove nepoželjne vremenske i prostorne složenosti, je korišćenje algoritma najbližeg centra. Nažalost, jedinstvena svojstva (većine) podataka vremenske serije znače da težište obično ne liči било који od slučajeva, neintuitivna i nedovoljno cenjena činjenica. U ovom radu pokazujemo da možemo iskoristiti nedavni rezultat Petitjeana et al. da bi se omogućilo smisleno usrednjavanje „iskrivljenih“ vremenskih serija, što nam onda omogućava da kreiramo superefikasne najbliže „centroidne“ klasifikatore koji su tačni barem koliko i njihovi najbliži susedi srodnici koji su više kompjuterski izazovni. Empirijski demonstriramo korisnost našeg pristupa tako što ga upoređujemo sa svim odgovarajućim algoritmima za slamke na sveprisutnim UCR merilima i sa studijom slučaja koja podržava klasifikaciju insekata na senzorima sa ograničenim resursima.

Ovo je pregled sadržaja pretplate, pristup preko vaše institucije.


Nova tehnologija za ubrzanje čišćenja nuklearno kontaminiranih lokacija

Članovi inženjerskog fakulteta na Državnom univerzitetu Oregon izmislili su novi tip uređaja za detekciju i merenje zračenja koji će biti posebno koristan za čišćenje lokacija sa radioaktivnom kontaminacijom, čineći proces bržim, preciznijim i jeftinijim.

Odobren je patent za ovaj novi tip spektrometra zračenja, a uskoro će početi i prva proizvodnja uređaja. Napredak je takođe doveo do stvaranja spinoff kompanije sa sedištem u Corvallisu, Avicenna Instruments, na osnovu istraživanja OSU. Tržište ovih instrumenata bi na kraju moglo biti globalno i moglo bi se izgraditi hiljade njih, kažu istraživači.

Stotine miliona dolara troše se na čišćenje nekih velikih lokacija kontaminiranih radioaktivnošću, prvenstveno zbog istorijske proizvodnje nuklearnog oružja tokom i nakon Drugog svetskog rata. Ovo uključuje lokaciju Hanford u Vašingtonu, lokaciju reke Savana u Južnoj Karolini i Nacionalnu laboratoriju Oak Ridž u Tenesiju.

„Za razliku od drugih detektora, ovaj spektrometar je efikasniji i sposoban da meri i kvantifikuje i gama i beta zračenje u isto vreme“, rekao je Dejvid Hambi, profesor zdravstvene fizike OSU. "Pre ovoga su bila potrebna dva različita tipa detektora i drugi hemijski testovi u dugotrajnom procesu."

„Ovaj sistem će moći da pruži tačne rezultate za 15 minuta, što je ranije moglo da traje pola dana“, rekao je Hamby. "To štedi korake, vreme i novac."

Spektrometar, koji su tokom 10 godina razvili Hamby i Abi Farsoni, docent na Fakultetu inženjerskih nauka, može brzo odrediti vrstu i količinu radionuklida koji su prisutni u nečemu poput uzorka tla - zagađivača kao što su cezijum 137 ili stroncijum 90 -- koji su proizvedeni iz rada reaktora. I može razlikovati gama zrake i beta čestice, što je neophodno za određivanje nivoa kontaminacije.

„Čišćenje radioaktivne kontaminacije je nešto što možemo da uradimo, ali je proces skup, a često se postavlja pitanje kada se radi na polju koliko je čisto dovoljno čisto“, rekao je Hamby. "U nekom trenutku preostali nivo radioaktivnosti nije zabrinjavajući. Tako da nam je potrebna mogućnost da vršimo česta i precizna testiranja kako bismo zaštitili životnu sredinu uz istovremeno kontrolu troškova."

Ovaj sistem bi to trebalo da omogući, rekao je Hamby, i eventualno bi se mogao koristiti u praćenju procesa u industriji nuklearne energije, ili eventualno u medicinskim primenama u korišćenju radioaktivnih tragova.

OSU College of Engineering je sklopio ugovor sa Ludlum Instruments, proizvođačem Sweetwater, Teksas, za proizvodnju prvih instrumenata, a Kancelarija za transfer tehnologije OSU traži licencu za komercijalni razvoj. Elektronske sisteme za spektrometre proizvodiće u Oregonu Avicena Instruments, rekli su istraživači.

Izvor priče:

Materijale obezbedio Državni univerzitet Oregon. Napomena: Sadržaj se može uređivati ​​po stilu i dužini.


Naučnici predlažu algoritam za brže i preciznije proučavanje DNK

Stilizovana slika DNK. Kredit: bioinformatics101.wordpress.com

Tim naučnika iz Nemačke, Sjedinjenih Država i Rusije, uključujući dr Marka Borodovskog, predsedavajućeg Odeljenja za bioinformatiku na MIPT-u, predložili su algoritam za automatizaciju procesa traženja gena, čineći ga efikasnijim. Novi razvoj kombinuje prednosti najnaprednijih alata za rad sa genomskim podacima. Nova metoda će omogućiti naučnicima da brže i preciznije analiziraju sekvence DNK i identifikuju kompletan set gena u genomu.

Iako se rad koji opisuje algoritam tek nedavno pojavio u časopisu Bioinformatika, koji objavljuje Oxford Journals, predloženi metod se već pokazao veoma popularnim — kompjuterski softverski program je preuzelo više od 1500 različitih centara i laboratorija širom sveta. Testiranja algoritma su pokazala da je znatno tačniji od drugih sličnih algoritama.

Razvoj uključuje primene međudisciplinarnog polja bioinformatike. Bioinformatika kombinuje matematiku, statistiku i računarstvo za proučavanje bioloških molekula, kao što su DNK, RNK i proteinske strukture. DNK, koja je u osnovi informacioni molekul, se čak ponekad prikazuje u kompjuterizovanom obliku (vidi sliku 1) kako bi se istakla njena uloga kao molekula biološke memorije. Bioinformatika je veoma aktuelna tema svaki novi sekvencirani genom postavlja toliko dodatnih pitanja da naučnici jednostavno nemaju vremena da odgovore na sva. Dakle, automatizacija procesa je ključna za uspeh bilo kog projekta bioinformatike, a ovi algoritmi su neophodni za rešavanje širokog spektra problema.

Jedna od najvažnijih oblasti bioinformatike je označavanje genoma – određivanje određenih molekula DNK koji se koriste za sintezu RNK i proteina (videti sliku 2). Ovi delovi - geni - su od velikog naučnog interesa. Činjenica je da u mnogim studijama naučnicima nisu potrebni podaci o celom genomu (koji je dugačak oko 2 metra za jednu ljudsku ćeliju), već o njegovom najinformativnijem delu – genima. Sekcije gena se identifikuju traženjem sličnosti između fragmenata sekvence i poznatih gena, ili otkrivanjem doslednih obrazaca nukleotidne sekvence. Ovaj proces se sprovodi korišćenjem prediktivnih algoritama.

Lociranje genskih sekcija nije lak zadatak, posebno kod eukariotskih organizama, koji obuhvataju skoro sve opšte poznate vrste organizama, osim bakterija. Ovo je zbog činjenice da je u ovim ćelijama prenos genetskih informacija komplikovan „prazninama“ u kodirajućim regionima (intronima) i zato što ne postoje definitivni indikatori koji bi utvrdili da li je region kodirajući region ili ne.

Dijagram koji prikazuje prenos naslednih informacija u ćeliji. Kredit: dnkworld.ru/transkripciya-i-translyaciya-dnk

Algoritam koji su predložili naučnici određuje koji regioni u DNK su geni, a koji nisu. Naučnici su koristili Markovljev lanac, koji je niz nasumičnih događaja, čija budućnost zavisi od prošlih događaja. Stanja lanca u ovom slučaju su ili nukleotidi ili nukleotidne reči (k-meri). Algoritam određuje najverovatniju podelu genoma na kodirajuće i nekodirajuće regione, klasifikujući genomske fragmente na najbolji mogući način prema njihovoj sposobnosti da kodiraju proteine ​​ili RNK. Eksperimentalni podaci dobijeni od RNK daju dodatne korisne informacije koje se mogu koristiti za obuku modela koji se koristi u algoritmu. Određeni programi za predviđanje gena mogu koristiti ove podatke da poboljšaju tačnost pronalaženja gena. Međutim, ovi algoritmi zahtevaju obuku modela specifičnu za tip. Za softverski program AUGUSTUS, na primer, koji ima visok nivo tačnosti, potreban je skup gena za obuku. Ovaj set se može dobiti pomoću drugog programa – GeneMark-ET – koji je algoritam za samoobuku. Ova dva algoritma su kombinovana u algoritmu BRAKER1, koji su zajednički predložili programeri AUGUSTUS-a i GeneMark-ET.

BRAKER1 je pokazao visok nivo efikasnosti. Razvijeni program je već preuzelo više od 1500 različitih centara i laboratorija. Testiranja algoritma su pokazala da je znatno tačniji od drugih sličnih algoritama. Primer vremena rada BRAKER1 na jednom procesoru je ∼17,5 sati za obuku i predviđanje gena u genomu dužine 120 megabaza. Ovo je dobar rezultat, s obzirom da se ovo vreme može značajno smanjiti korišćenjem paralelnih procesora, a to znači da bi u budućnosti algoritam mogao da funkcioniše još brže i generalno efikasnije.

Alati poput ovih rešavaju različite probleme. Precizno označavanje gena u genomu je izuzetno važno – primer za to je globalni projekat 1000 genoma, čiji su početni rezultati već objavljeni. Pokrenut 2008. godine, projekat uključuje istraživače iz 75 različitih laboratorija i kompanija. Otkrivene su sekvence retkih genskih varijanti i zamene gena, od kojih neke mogu izazvati bolest. Prilikom dijagnostikovanja genetskih bolesti veoma je važno znati koje zamene u genskim delovima izazivaju razvoj bolesti. Projekat je mapirao genome različitih ljudi, beležeći njihove delove kodiranja, a identifikovane su retke zamene nukleotida. U budućnosti, ovo će pomoći lekarima da dijagnostikuju složene bolesti kao što su bolesti srca, dijabetes i rak.

BRAKER1 omogućava naučnicima da efikasno rade sa genomima novih organizama, ubrzavajući proces označavanja genoma i sticanje suštinskog znanja o životnim naukama.


Lactoferrin-iCre: nova linija miševa za proučavanje funkcije gena epitela materice

Transgeni životinjski modeli su vredni za proučavanje funkcije gena u različitim delovima tkiva. Miševi sa uslovnim brisanjem gena u materici koristeći Cre-loxP sistem služe kao moćni alati za proučavanje biologije materice. Materica se sastoji od 3 glavna tipa tkiva: miometrijuma, strome i epitela. Proliferacija i diferencijacija u svakom tipu ćelija materice su različito regulisani hormonima jajnika, što rezultira prostorno-vremenskom kontrolom ekspresije gena. Stoga će ispitivanje funkcije gena u svakom tipu tkiva materice pružiti značajnije informacije o biologiji materice tokom trudnoće i bolesnih stanja. Iako su trenutno dostupne Cre mišje linije bile veoma korisne u istraživanju funkcija specifičnih gena u biologiji materice, preklapanje ekspresije ovih Cre linija u više od 1 tipa tkiva i u drugim reproduktivnim organima ponekad otežava tumačenje rezultata. U ovom članku izveštavamo o generisanju nove iCre knock-in linije miša, u kojoj se iCre eksprimuje iz endogenog promotora laktoferina (Ltf). Ltf-iCre miševi prvenstveno usmeravaju rekombinaciju u epitelu materice kod odraslih ženki i kod nezrelih ženki nakon tretmana estrogenom. Ovi miševi će omogućiti specifično ispitivanje funkcije gena u zrelom epitelu materice, pružajući pomoćno sredstvo za otkrivanje važnih aspekata biologije materice.

Figures

Generation of Ltf-iCre zakucani miševi...

Generation of Ltf-iCre zakucani miševi. A, Mapa Ltf genomski region. The…


Izdavač Kraljevsko društvo. Сва права задржана.

Референце

. 2001 Ljudski izrazi kao adaptacije: evoluciona pitanja u istraživanju izraza lica . Сам. J. Phys. Anthropol . 33, 3–24. (doi:10.1002/ajpa.20001) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Parr LA, Winslow JT, Hopkins WD, de Waal FBM

. 2000 Prepoznavanje znakova lica: individualna diskriminacija od strane šimpanzi (Pan trogloditi) i rezus majmuni (Macaca mulatta) . J. Comp. Psihol . 114, 47–60. (doi:10.1037/0735-7036.114.1.47) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2007 Integrisanje lica i glasa u percepciju ličnosti. Trends Cogn. Sci . 11, 535–543. (doi:10.1016/j.tics.2007.10.001) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Yuval-Greenberg S, Deouell LY

. 2009 Mjaukanje psa: asimetrična interakcija u unakrsnom modalnom prepoznavanju objekata . Exp. Brain Res . 193, 603–614. (doi:10.1007/s00221-008-1664-6) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Ghazanfar AA, Logothetis NK

. 2003 Izrazi lica povezani sa dozivanjem majmuna. Priroda 423, 937–938. (doi:10.1038/423937a) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2004 Usklađivanje vokalizacije sa vokalizovanim licima kod šimpanze (Pan trogloditi) . Anim. Cogn . 7, 179–184. (doi:10.1007/s10071-004-0212-4) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2013 Crossmodal integration of conspecific vocalizations in rhesus macaques . PLoS ONE 8, e81825. (doi:10.1371/journal.pone.0081825) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Nagasava M, Mitsui S, En S, Ohtani N, Ohta M, Sakuma Y, Onaka T, Mogi K, Kikusui T

. 2015 Pozitivna petlja oksitocinskog pogleda i koevolucija veza čoveka i psa. Наука 348, 333–336. (doi:10.1126/science.1261022) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Farago T, Pongracz P, Range F, Virányi Z, Miklósi A

. 2010 „Kost je moja“: afektivni i referentni aspekti režanja psa. Anim. Behav . 79, 917–925. (doi:10.1016/j.anbehav.2010.01.005) Crossref, ISI, Google Scholar

Tejlor AM, Rebi D, Mekomb K

. 2011 Unakrsna modalna percepcija veličine tela kod domaćih pasa (Canis familiaris) . PLoS ONE 6, e0017069. (doi:10.1371/journal.pone.0017069) Crossref, ISI, Google Scholar

Nagasava M, Murai K, Mogi K, Kikusui T

. 2011 Psi mogu razlikovati ljudska nasmejana lica od praznih izraza lica. Anim. Cogn . 14, 525–533. (doi:10.1007/s10071-011-0386-5) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Racca A, Guo K, Meints K, Mills DS

. 2012 Čitanje lica: diferencijalna pristrasnost bočnog pogleda u obradi psećih i ljudskih izraza lica kod pasa i 4-godišnje dece. PLoS ONE 7, e36076. (doi:10.1371/journal.pone.0036076) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Müller CA, Schmitt K, Barber ALA, Huber L

. 2015 Psi mogu razlikovati emocionalne izraze ljudskih lica. Curr. Biol . 25, 601–605. (doi:10.1016/j.cub.2014.12.055) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2013 Mogu li domaći psi (Canis familiaris) koristite referentne emocionalne izraze da biste locirali skrivenu hranu? Anim. Cogn . 16, 137–145. (doi:10.1007/s10071-012-0560-4) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. У штампи. Da li afektivne informacije utiču na domaće pse” (Canis lupus familiaris) ponašanje praćenja tačke? Anim . Cogn. (doi:10.1007/s10071-015-0934-5) ISI, Google akademik

Fukuzawa M, Mills DS, Cooper JJ

. 2005 Uticaj fonetskih karakteristika ljudske komande na slušnu kogniciju kod pasa (Canis familiaris) . J. Comp. Psihol . 119, 117–120. (doi:10.1037/0735-7036.119.1.117) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2012 Reagovanje domaćih pasa nalik empatiji (Canis familiaris) do nevolje kod ljudi: istraživačka studija . Anim. Cogn . 15, 851–859. (doi:10.1007/s10071-012-0510-1) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Andics A, Gacsi M, Faragó T, Kis A, Miklósi A

. 2014 Regije osetljive na glas u psećem i ljudskom mozgu otkrivene su uporednim fMRI. Curr. Biol . 24, 574–578. (doi:10.1016/j.cub.2014.01.058) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Kondo N, Izava E-I, Vatanabe S

. 2012 Vrane unakrs-modalno prepoznaju članove grupe, ali ne i one koji nisu članovi grupe. Proc. R. Soc. B 279, 1937–1942. (doi:10.1098/rspb.2011.2419) Veza, ISI, Google akademik

Silwa J, Duhamel J, Pascalis O, Wirth S

. 2011. Spontano podudaranje identiteta glasa i lica od strane rezus majmuna za poznate osobe i ljude. Proc. Natl Acad. Sci. сад 108, 1735–1740. (doi:10.1073/pnas.1008169108) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2009 Cross-modal individualno prepoznavanje kod domaćih konja (Equus caballus) . Proc. Natl Acad. Sci. сад 106, 947–951. (doi:10.1073/pnas.0809127105) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2012 Cross-modal individualno prepoznavanje kod domaćih konja (Equus caballus) se prostire na poznate ljude. Proc. R. Soc. B 282, 3131–3138. (doi:10.1098/rspb.2012.0626) Veza, ISI, Google akademik

Somppi S, Törnqvist H, Hänninen L, Krause C, Vainio O

. 2014 How dogs scan familiar and inverted faces: an eye movement study . Anim. Cogn . 17, 793–803. (doi:10.1007/s10071-013-0713-0) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Guo K, Meints K, Hall C, Hall S, Mills D

. 2009 Left gaze bias in humans, rhesus monkeys and domestic dogs . Anim. Cogn . 12, 409–418. (doi:10.1007/s10071-008-0199-3) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Holden E, Calvo G, Collins M, Bell A, Reid J, Scot EM, Nolan AM

. 2014 Evaluation of facial expression in acute pain in cats . J. Small Anim. Pract . 55, 615–621. (doi:10.1111/jsap.12283) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar


Fast, accurate cystic fibrosis test developed

Researchers at the Stanford University School of Medicine have developed a fast, inexpensive and highly accurate test to screen newborns for cystic fibrosis. The new method detects virtually all mutations in the CF gene, preventing missed diagnoses that delay babies' ability to begin receiving essential treatment.

A paper describing the new test published online Feb. 1 in Časopis za molekularnu dijagnostiku. Cystic fibrosis, which causes mucus to build up in the lungs, pancreas and other organs, is the most common fatal genetic disease in the United States, affecting 30,000 people. To develop the disease, a child must inherit two mutated copies of the CF gene, one from each parent. Newborns in every U.S. state have been screened for CF since 2010, but the current tests have limitations.

"The assays in use are time-consuming and don't test the entire cystic fibrosis gene," said the study's senior author, Curt Scharfe, MD, PhD. "They don't tell the whole story." Scharfe was a senior scientist at the Stanford Genome Technology Center when the study was conducted and is now associate professor of genetics at the Yale School of Medicine.

"Cystic fibrosis newborn screening has shown us that early diagnosis really matters," said Iris Schrijver, MD, a co-author of the study and professor of pathology at Stanford. Schrijver directs the Stanford Molecular Pathology Laboratory, which has a contract with California for the state's newborn CF testing.

Advantages of early diagnosis, medical attention

Prior studies have shown that newborn screening and prompt medical follow-up reduce symptoms of CF such as lung infections, airway inflammation, digestive problems and growth delays. "When the disease is caught early, physicians can prevent some of its complications, and keep the patients in better shape longer," Schrijver said. Although classic CF still limits patients' life spans, many of those who receive good medical care now live into or beyond their 40s.

In the current test, babies' blood is first screened for immunoreactive trypsinogen, an enzyme that is elevated in CF cases but also can be high for other reasons, such as in infants with one mutated copy and one normal copy of the CF gene. Since the majority of infants with high trypsinogen will not develop CF, most U.S. states follow up with genetic screening to detect mutations in the CF gene. California, which has the most comprehensive screening process, tests for 40 CF-causing mutations common in the state. (More than 2,000 mutations in the CF gene are known, though many are rare). If one of the common mutations is identified, the infant's entire CF gene is sequenced to try to confirm whether the baby has a second, less common CF mutation.

The process takes up to two weeks and can miss infants who carry two rare CF mutations, particularly in nonwhite populations about whose CF changes scientists have limited knowledge.

DNA from dried blood spots

The Stanford-developed method greatly improves the gene-sequencing portion of screening, comprehensively detecting CF-causing mutations in one step, at a lower cost and in about half the time now required. Stanford University is exploring the possibility of filing a patent for the technique.

To enable these improvements, the team developed a new way to extract and make many copies of the CF gene from a tiny sample of DNA -- about 1 nanogram -- from the dried blood spots that are collected on cards from babies for newborn screening. "These samples are a very limited and precious resource," Scharfe said. The entire CF gene then undergoes high-throughput sequencing. This is the first time scientists have found a way to reliably use dried blood spots for this type of sequencing for CF, which typically requires much more DNA.

"In our new assay, we are reading every letter in the book of the CF gene," Schrijver said. "Whatever mutations pop up, the technique should be able to identify. It's a very flexible approach."

In order for the new test to be adopted, the molecular pathology lab needs to train its staff on the new procedure and run thorough validation studies as part of regulatory and quality requirements to show that the reliability of the test in a research setting will be maintained in the larger-scale clinical laboratory. California newborn screening officials will then have the opportunity to decide whether they want the new test to replace the current method. Schrijver expects the process will take less than a year. "Regardless of how the state decides, the new technique can be widely adopted in different settings," she said, noting that the technique could also be used for carrier and diagnostic testing and to screen for other genetic diseases, not just CF.

"Ultimately, we would like to develop a broader assay to include the most common and most troublesome newborn conditions, and be able to do the screening much faster, more comprehensively and much more cheaply," Scharfe said.


Pogledajte video: Boja zelena (Јануар 2023).