O. Senko, M. S. Kodryan, A. V. Kuznetsova, L. L. Klimenko
Целью работы является исследование связи фактора роста эндотелия сосудов VEGF в сыворотке крови c гипоксией в группах пациентов, страдающих тяжёлыми неврологическими заболеваниями. Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют об активации синтеза VEGF при гипоксии. Вместе с тем стандартный корреляционный анализ не позволил достоверно выявить по клиническим данным наличие связи между уровнем VEGF и параметрами оксиметрии, объективно характеризующими снабжение организма кислородом. В статье представлена методика, позволившая статистически достоверно доказать существование указанной связи, сводящейся к увеличению корреляции между VEGF и комплементом C4, а также между VEGF и белками S100 при снижении уровня оксигенации ниже некоторого порогового значения. Методика основывается на построении оптимальных разбиений интервалов значений показателей оксиметрии. Использовалась оригинальная методика статистической верификации, основанная на использовании перестановочных тестов, которая позволила совместно учесть отдельные эффекты по группе показателей оксиметрии, а также провести коррекцию значимости с целью учёта множественного тестирования.
{"title":"Optimal Valid Partitioning Method in Task of Evaluating Effect of Hemoglobin Oxygenation Levels Vessel Endothelial Growth Factor","authors":"O. Senko, M. S. Kodryan, A. V. Kuznetsova, L. L. Klimenko","doi":"10.17537/ICMBB18.50","DOIUrl":"https://doi.org/10.17537/ICMBB18.50","url":null,"abstract":"Целью работы является исследование связи фактора роста эндотелия сосудов VEGF в сыворотке крови c гипоксией в группах пациентов, страдающих тяжёлыми неврологическими заболеваниями. Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют об активации синтеза VEGF при гипоксии. Вместе с тем стандартный корреляционный анализ не позволил достоверно выявить по клиническим данным наличие связи между уровнем VEGF и параметрами оксиметрии, объективно характеризующими снабжение организма кислородом. В статье представлена методика, позволившая статистически достоверно доказать существование указанной связи, сводящейся к увеличению корреляции между VEGF и комплементом C4, а также между VEGF и белками S100 при снижении уровня оксигенации ниже некоторого порогового значения. Методика основывается на построении оптимальных разбиений интервалов значений показателей оксиметрии. Использовалась оригинальная методика статистической верификации, основанная на использовании перестановочных тестов, которая позволила совместно учесть отдельные эффекты по группе показателей оксиметрии, а также провести коррекцию значимости с целью учёта множественного тестирования.","PeriodicalId":168323,"journal":{"name":"Proceedings of the International Conference \"Mathematical Biology and Bioinformatics\"","volume":"65 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2018-11-07","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121630353","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
K. V. Shadrin, V. Pakhomova, O. Kryukova, A. P. Rupenko
{"title":"Mathematical modeling of the metabolic activity of an isolated perfused rat liver under reduced oxygenation of the perfusion medium","authors":"K. V. Shadrin, V. Pakhomova, O. Kryukova, A. P. Rupenko","doi":"10.17537/ICMBB18.36","DOIUrl":"https://doi.org/10.17537/ICMBB18.36","url":null,"abstract":"","PeriodicalId":168323,"journal":{"name":"Proceedings of the International Conference \"Mathematical Biology and Bioinformatics\"","volume":"60 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2018-11-07","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131675328","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
В кишечнике человека наиболее энергетически выгодным субстратом для бактерии Escherichia coli является нитрат, побочным продуктом восстановления которого является токсичный нитрит, используемый, хотя и с меньшей эффективностью, чем нитрат, в качестве акцептора электронов в дыхательной цепи. Нитрит восстанавливается до аммония периплазматической Nrf нитритредуктазой, кодируемой nrfABCD опероном, уровень эффективности транскрипции которого зависит от концентрации нитрита в среде Ранее нами была выдвинута гипотеза, что активность Nrf редуктазы при низких концентрациях нитрита в среде определяется не только механизмами регуляции экспрессии оперона nrfABCD, но и действием мембранного потенциала на процессы формирования активной формы фермента в периплазме. Эта возможность была теоретически доказана на математической модели, в которой мембранный потенциал представлен в виде феноменологической функции, зависящей от нитрита. Для окончательного подтверждения гипотезы была создана модель утилизации нитрита в хемостате, в которой величина мембранного потенциала была рассчитана на основе молекулярно-генетических механизмов его формирования. Поскольку структура дыхательной цепи на нитрите неизвестна, были реконструированы два гипотетических сценария формирования мембранного потенциала при культивировании клеток в хемостате и разработаны соответствующие модели. В сценариях рассматривается участие форматгидрогенлиазных комплексов FHL-1 и FHL-2, компонентами которых являются форматдегидрогеназа Fdh и гидрогеназы Hyd-3 и Hyd-4 соответственно. Было показано, что результаты математического моделирования не зависят от сценария формирования потенциала. Полученные результаты подтверждают, что мембранный потенциал играет важную роль в регуляции активности периплазматической Nrf редуктазы при низких концентрациях нитрита. Учитывая распространенность механизма, мы предполагаем, что мембранный потенциал может играть существенную роль в регуляции активностей других периплазматических белков.
{"title":"Moleculargenetic mechanisms of membrane potential formation in Escherichia coli at stationary growth on nitrite","authors":"N. Ree, T. Khlebodarova, V. Likhoshvai","doi":"10.17537/ICMBB18.18","DOIUrl":"https://doi.org/10.17537/ICMBB18.18","url":null,"abstract":"В кишечнике человека наиболее энергетически выгодным субстратом для бактерии Escherichia coli является нитрат, побочным продуктом восстановления которого является токсичный нитрит, используемый, хотя и с меньшей эффективностью, чем нитрат, в качестве акцептора электронов в дыхательной цепи. Нитрит восстанавливается до аммония периплазматической Nrf нитритредуктазой, кодируемой nrfABCD опероном, уровень эффективности транскрипции которого зависит от концентрации нитрита в среде Ранее нами была выдвинута гипотеза, что активность Nrf редуктазы при низких концентрациях нитрита в среде определяется не только механизмами регуляции экспрессии оперона nrfABCD, но и действием мембранного потенциала на процессы формирования активной формы фермента в периплазме. Эта возможность была теоретически доказана на математической модели, в которой мембранный потенциал представлен в виде феноменологической функции, зависящей от нитрита. Для окончательного подтверждения гипотезы была создана модель утилизации нитрита в хемостате, в которой величина мембранного потенциала была рассчитана на основе молекулярно-генетических механизмов его формирования. Поскольку структура дыхательной цепи на нитрите неизвестна, были реконструированы два гипотетических сценария формирования мембранного потенциала при культивировании клеток в хемостате и разработаны соответствующие модели. В сценариях рассматривается участие форматгидрогенлиазных комплексов FHL-1 и FHL-2, компонентами которых являются форматдегидрогеназа Fdh и гидрогеназы Hyd-3 и Hyd-4 соответственно. Было показано, что результаты математического моделирования не зависят от сценария формирования потенциала. Полученные результаты подтверждают, что мембранный потенциал играет важную роль в регуляции активности периплазматической Nrf редуктазы при низких концентрациях нитрита. Учитывая распространенность механизма, мы предполагаем, что мембранный потенциал может играть существенную роль в регуляции активностей других периплазматических белков.","PeriodicalId":168323,"journal":{"name":"Proceedings of the International Conference \"Mathematical Biology and Bioinformatics\"","volume":"24 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2018-11-07","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128325675","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Polaron in constant electric field. Generation of coherent lattice vibrations","authors":"T. Astakhova, G. Vinogradov","doi":"10.17537/ICMBB18.61","DOIUrl":"https://doi.org/10.17537/ICMBB18.61","url":null,"abstract":"","PeriodicalId":168323,"journal":{"name":"Proceedings of the International Conference \"Mathematical Biology and Bioinformatics\"","volume":"125 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2018-11-07","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"130374151","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
V. Mustyatsa, A. V. Kostarev, A. Tvorogova, F. Ataullakhanov, I. Vorobjev, N. Gudimchuk
{"title":"In Silico modeling of microtubule tip dynamics and structure","authors":"V. Mustyatsa, A. V. Kostarev, A. Tvorogova, F. Ataullakhanov, I. Vorobjev, N. Gudimchuk","doi":"10.17537/ICMBB18.40","DOIUrl":"https://doi.org/10.17537/ICMBB18.40","url":null,"abstract":"","PeriodicalId":168323,"journal":{"name":"Proceedings of the International Conference \"Mathematical Biology and Bioinformatics\"","volume":"22 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2018-11-07","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124666926","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"The influence of active contractions on stress distribution in the wall of aresistance blood vessel","authors":"N. Shadrina","doi":"10.17537/ICMBB18.19","DOIUrl":"https://doi.org/10.17537/ICMBB18.19","url":null,"abstract":"","PeriodicalId":168323,"journal":{"name":"Proceedings of the International Conference \"Mathematical Biology and Bioinformatics\"","volume":"15 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2018-11-07","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128227855","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
The work contains an overview of clustering methods used in the study of gene expression and new results of application of Formal Concepts Analysis to clustering data extracted from the public functional genomics data repository GEO. Methods of Formal Concept Analysis allow clustering of multidimensional data under the single condition of partial ordering of such data sets. As a result, clusters are separate sublattices in the concept lattice, where each sublattice contains hierarchically related formal concepts. This solution of the clustering problem allows deep investigating both mutual influences of genes and their influence on other data obtained in experiments on gene expression. The paper describes a new information technology developed for the implementation of the proposed approach. The technology uses modern solutions in the field of Big Data processing, it has functions for communication with external data sources and other information systems. Preliminary results of the application of this technology to three-dimensional gene expression data obtained from the GEO system are presented.
{"title":"Conceptual Approach to Clustering in the Study of Gene Expression","authors":"M. Bogatyrev, K. Samodurov","doi":"10.17537/ICMBB18.81","DOIUrl":"https://doi.org/10.17537/ICMBB18.81","url":null,"abstract":"The work contains an overview of clustering methods used in the study of gene expression and new results of application of Formal Concepts Analysis to clustering data extracted from the public functional genomics data repository GEO. Methods of Formal Concept Analysis allow clustering of multidimensional data under the single condition of partial ordering of such data sets. As a result, clusters are separate sublattices in the concept lattice, where each sublattice contains hierarchically related formal concepts. This solution of the clustering problem allows deep investigating both mutual influences of genes and their influence on other data obtained in experiments on gene expression. The paper describes a new information technology developed for the implementation of the proposed approach. The technology uses modern solutions in the field of Big Data processing, it has functions for communication with external data sources and other information systems. Preliminary results of the application of this technology to three-dimensional gene expression data obtained from the GEO system are presented.","PeriodicalId":168323,"journal":{"name":"Proceedings of the International Conference \"Mathematical Biology and Bioinformatics\"","volume":"293 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2018-11-07","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"134205936","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Tornadoes in the heart, its self-organization","authors":"M. Mazurov, A. Gorodkov, G. Kiknadze","doi":"10.17537/ICMBB18.11","DOIUrl":"https://doi.org/10.17537/ICMBB18.11","url":null,"abstract":"","PeriodicalId":168323,"journal":{"name":"Proceedings of the International Conference \"Mathematical Biology and Bioinformatics\"","volume":"22 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2018-11-07","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114225034","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Biosphere as a hierarchy of active media. Aspects of self-organization","authors":"A. Sidorova, V. Tverdislov","doi":"10.17537/ICMBB18.95","DOIUrl":"https://doi.org/10.17537/ICMBB18.95","url":null,"abstract":"","PeriodicalId":168323,"journal":{"name":"Proceedings of the International Conference \"Mathematical Biology and Bioinformatics\"","volume":"57 ","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2018-11-07","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114329783","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Recognition of Latent Periodicity in DNA Sequences Based on Stochastic Models of Encoding","authors":"V. Kutyrkin, M. Chaley","doi":"10.17537/ICMBB18.8","DOIUrl":"https://doi.org/10.17537/ICMBB18.8","url":null,"abstract":"","PeriodicalId":168323,"journal":{"name":"Proceedings of the International Conference \"Mathematical Biology and Bioinformatics\"","volume":"6 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2018-11-07","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114496136","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}