Inligting

Kan sommige kleure vinniger/meer akkuraat as ander verwerk word?

Kan sommige kleure vinniger/meer akkuraat as ander verwerk word?


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.

Is die menslike visuele/motoriese sisteem in staat om voorwerpe van sekere kleure vinniger en betroubaarder op te spoor en te beweeg in reaksie daarop as vir ander? Met meer betroubaar bedoel ek met groter akkuraatheid in die beoordeling van posisie en snelheid, en met groter akkuraatheid wanneer jy in reaksie beweeg.

Watter kleure is "die sigbaarste" in daardie sin, as 'n funksie van agtergrond en beligting?

Dit interesseer my spesifiek in die konteks van jongleren: ek hou daarvan om te jongleren, en ek wonder of daar 'n verskil is in my reaksietyd en akkuraatheid met verskillende kleure balle/stokke. Gewoonlik is ek binnenshuis, en plafonne is gewoonlik wit, soms swart of bruin, met strookbeligting. My enigste persoonlike waarnemings is redelik voor die hand liggend: donker kleure kan moeilik wees om teen donker agtergronde te sien, en wit kan moeilik wees om teen wit te sien.


Die antwoord is ja en ja. Eerstens kan beweging nie teen ekwiluminansie verwerk word nie. Met ander woorde as jy stokke het wat net so helder soos hul agtergrond is, sal jy nie kan sien hoe hulle beweeg nie, al is hulle duidelik sigbaar as gevolg van 'n ander kleur. Dit is 'n merkwaardige effek (demo-skakel hieronder), aangesien jy in werklikheid bewegingsblind word. Natuurlik merk jy na 'n rukkie dat dinge beweeg het, maar jy sien nie hoe dit glad beweeg soos jy gewoond is nie. Dit is soortgelyk aan wat mense met akinetopsie ervaar (het letsels gehad aan breinareas wat betrokke was by bewegingsverwerking). So het stokke wat duidelike helderheidkontras met die agtergrond het (baie donker, of baie helder).

Dan is daar bekende verskille in verwerkingsvertragings vir verskillende kleure. Meer spesifiek word geel vinniger as blou verwerk. En swart word vinniger as wit verwerk (as jy dit as kleure beskou). Hierdie effek is massief, 'n paar honderde msek in sommige gevalle wat baie lank is. Daar is ook 'n bekende verband tussen stimulusintensiteit (hier kleurkontras) en reaksietyd, wat Piéron se wet genoem word. Die effek versadig egter teen redelik lae kontras, so solank jy die stokke duidelik kan sien, is dit onwaarskynlik dat daar 'n verskil in reaksietyd sal wees vir meer gekontrasteerde kleure.

Laastens is daar diskriminasieverskille vir kleure. Geel en oranje is byvoorbeeld makliker onderskeibaar as blou. Maar dit is net waar as jy 'n lae kontras kleurverskil moet waarneem ('n geel knuppel op 'n geel agtergrond). Hier weer solank jy jou klubs baie duidelik sien, is dit onwaarskynlik dat die spesifieke kleur van die klubs 'n verskil sal maak.

So oor die algemeen sal ek aanbeveel om klubs so gekontrasteer as moontlik met die agtergrond te gebruik (wat gesonde verstand is). Verkies dan donker kleure bo ligte kleure, en verkies geel bo blou. Die ideale kleur is bruin, wat in werklikheid 'n donkergeel is.

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

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

Komban, S. J., Alonso, J. M., & Zaidi, Q. (2011). Donkers word vinniger as ligte verwerk. Tydskrif vir Neurowetenskap, 31(23), 8654-8658.

Wool, L. E., Komban, S. J., Kremkow, J., Jansen, M., Li, X., Alonso, J. M., & Zaidi, Q. (2015). Opmerklikheid van unieke skakerings en implikasies vir kleurteorie. Tydskrif vir visie, 15(2), 10-10.

Witzel, C., & Gegenfurtner, K. R. (2013). Kategoriese sensitiwiteit vir kleurverskille. Tydskrif vir visie, 13(7), 1-1.


'n Vinniger en meer akkurate heuristiek vir sikliese wysigingsafstandberekening

Hierdie brief beskryf 'n nuwe heuristiese algoritme om die sikliese wysigingsafstand te bereken.

Ons brei 'n bestaande algoritme uit wat sirkelreekse vergelyk met behulp van q-gram.

Teoretiese insig om die geskiktheid van die algoritme te ondersteun word verskaf.

Eksperimente toon dat die heuristiek meer akkuraat is in vergelyking met bestaande heuristiek.

Eksperimente toon die heuristiek is vinniger in vergelyking met bestaande heuristiek.


’n Vinniger en meer regverdige rampherstelstelsel is moontlik

Baie Amerikaanse gemeenskappe verstaan ​​nie hul ramprisiko ten volle wanneer hulle met natuurrampe te kampe het nie. Lae-inkomste gemeenskappe en gemeenskappe van kleur word die ergste deur natuurrampe geraak, maar hulle leer eers hoe swak die stelsel vir hulle werk ná rampspoedige gebeure. Gevolglik ly gesinne en individue onnodig, dikwels jare lank, en baie gee net moed op.

In 'n opinie wat voorheen deur The Hill gepubliseer is, voer die skrywers 'n dwingende argument vir die prioritisering van lae en matige inkomste gesinne na rampe. Die skrywers verstaan ​​die kwessies diep en hulle beklemtoon verskeie geleenthede vir innovasie in die openbare en private sektor wat die tyd tussen rampspoed en herstel sal laat krimp, wat verseker dat minder oorlewendes "deur die krake glip." ’n Enkele aansoek om bystand, gedeel tussen antwoordende regeringsagentskappe op federale, staats- en plaaslike vlakke, sal help om die proses vir oorlewendes te vereenvoudig, maar meer kan gedoen word.

Die skrywers noem twee belangrike uitdagings wat oorkom moet word: die uitbreiding van toegang tot federale hulpbronne op 'n meer regverdige wyse, en die verskaffing van vinniger hulp aan diegene wat nie toegang tot spaargeld en/of krediet het nie.

Hieronder bied ek twee aanbevelings wat die gevolge van 'n enkele aansoek om federale bystand sal versterk en hierdie probleme direk aanspreek.

Die uitbreiding van toegang tot federale hulpbronne op 'n billike wyse

Vir huiseienaars begin toegang tot federale bystand met 'n FEMA-aansoek en 'n huisskade-assessering. Voor COVID-19 het FEMA staatgemaak op kontrakinspekteurs, ontplooi na gemeenskappe wat deur rampe geraak is, om skade aan huise een huis op 'n slag te inspekteer. Hierdie metode is stadig, inkonsekwent en is onderhewig aan menslike foute en vooroordeel.

Sedert COVID-19 het FEMA besluit om huiseienaars self skade aan FEMA-personeel oor die telefoon te laat rapporteer. FEMA het nie die oproepskrif met die publiek gedeel nie. Die meeste oorlewendes is nóg konstruksie- nóg rampkundiges. Vir baie kan FEMA-bystand (gemiddelde toekenning $ 4,300) die enigste soort wees wat hulle ontvang totdat fondse vir Gemeenskapsontwikkelingsbloktoelae-rampherstelprogram (CDBG-DR) arriveer (jare in die toekoms, miskien nooit). As oorlewendes vrae verkeerd beantwoord, kan dit verhoed dat hulle al die bystand ontvang waarvoor hulle in aanmerking kan kom. Wanneer skade onderaangegee en ondervergoed word, begin kwesbare oorlewendes ’n lang en onsekere pad na herstel met nog minder hulpbronne.

Intussen gebruik die versekeringsbedryf lugbeelde, vliegtuie, satelliete, beeld-tot-skatting en ander tegnologie om skade te bepaal en eise vinniger en meer akkuraat as ooit tevore te betaal en baie vinniger as tradisionele regeringsbystand. FEMA het toegang tot ongelooflike tegnologie en behoort sy vermoëns uit te brei. As FEMA soortgelyke tegnologie en praktyke aanneem, sal lae-inkomste-oorlewendes vinniger en meer akkurate hulp vinniger ontvang en met minder risiko van menslike foute of vooroordeel.

Gebrek aan likiditeit/toegang tot krediet vir die mees kwesbares

Deur duplikatiewe aansoeke te konsolideer en te verseker dat skadebepalings vinniger en meer akkuraat is, sal die hoeveelheid vroeë FEMA-hulpbronne wat beskikbaar is vir lae- en matige inkomste-gemeenskappe uitbrei. Uitgebreide toegang tot bystand sal baie mense in staat stel om vinniger en voorspelbaarder te herstel.

Tog sal die mees kwesbare oorlewendes langtermyn-behuisingsherstelprogramme benodig wat twee jaar of meer neem om op staats- en plaaslike vlak in werking te tree. Hierdie programme bied nie duidelikheid of voorspelbaarheid aan huiseienaars wat dringend hulp nodig het nie. Diegene sonder versekering of toegang tot private hulpbronne word in 'n afgrond van onsekerheid gelaat.

Wanneer individuele herbou- en herstelpogings vertraag en onvoorspelbaar is, veroorsaak dit die potensiaal vir gemeenskap agteruitgang op elke vlak. Belastingbasisse krimp namate baie oorlewendes hervestig, openbare dienste ly, geleenthede om bykomende beleggings te lok, word skaarser en, mees neerdrukkend, word daardie oorlewendes wat die minste kan bekostig om te wag, laaste en minste voorspelbaar bedien.

Maar dit kan ook opgelos word. Hierdie gaping van twee plus jaar kan deur 'n Herstelversnellingsfonds uitgewis word.

Baie CDBG-DR-programme sluit 'n terugbetalingspad in, waar kwalifiserende huiseienaars wat goed gedokumenteerde herstelwerk uit hul eie sak gedoen het, sommige of al hul uitgawes vergoed kan word wanneer staats- en plaaslike CDBG-DR-befondsde programme aan die gang is.

Liefdadigheids- en maatskaplike impakbelegging kan 'n Herstelversnellingsfonds skep om herstelwerk te doen vir gesinne met 'n lae en matige inkomste wat in aanmerking sal kom vir CDBG-DR-bystand wanneer dit aankom, maar nie vandag self herstelwerk kan finansier nie. Dit sal algehele koste vir belastingbetalers verminder deur kritieke herstelwerk vinniger te maak, wat die stygende koste van herstel voorkom wanneer huise vir maande of jare na rampe onaangeraak gelaat word. Nog belangriker, dit sal die twee-plus jaar van vertraging en onsekerheid uitwis vir gesinne wat die minste kan bekostig om te wag. Die belangrikste is dat dit 'n nuwe publiek-private vennootskapsmodel vir maatskaplike impakbelegging kan skep, een wat die vermindering van onnodige menslike lyding in lae-inkomstegemeenskappe prioritiseer wanneer hulp die nodigste is.

Sonder twyfel is dit uitdagende tye vir ons land. Maar ons nasie het keer op keer bewys dat hy by nuwe uitdagings kan aanpas en enige struikelblok kan oorkom. Rampherstel kan verbeter word, maar dit sal innovasie en nuwe benaderings verg. En die tyd is nou.

Reese May, is die hoofstrategie- en innovasiebeampte vir SBP, 'n nasionale rampweerbaarheids- en herstelorganisasie. Hy lei SBP se rampgereedheid en herstelpogings regoor die land, adviseer staats- en plaaslike besluitnemers oor effektiewe langtermyn rampherstelprogramme en bepleit beleidsverandering op federale vlak. Hy is 'n Truman National Security Fellow.


Nuwe optiese metode beloof vinniger, meer akkurate diagnose van borskanker

Figuur 3 uit 'n nuwe artikel in die Tydskrif vir Biomediese Optika vergelyk gekleurde helderveldmikroskopie (boonste ry) en SLIM (onderste ry) beelde in hul onderskeie vermoëns om kwaadaardig en goedaardig te wys. Die beelde is van aangrensende afdelings verkry. Kleurstawe is in radiale. Krediet: Hassaan Majeed, Univ. van Illinois, et al./SPIE

'n Nuwe optiese metode om vinniger en akkuraat te bepaal of borsweefselletsels kankeragtig is, word beskryf deur navorsers van die Universiteit van Illinois in die Tydskrif vir Biomediese Optika, uitgegee deur SPIE, die internasionale vereniging vir optika en fotonika.

In "Borskankerdiagnose met behulp van ruimtelike liginterferensiemikroskopie," gepubliseer 20 Augustus, Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign en Chicago navorsers Hassaan Majeed, Mikhail Kandel, Kevin Han, Zelun Luo, Virgilia Macias, Krishnarao Tangella, Andre Balla en Gabriel Popescu verslag te doen oor 'n kwantitatiewe metode vir die diagnose van borskanker met behulp van ruimtelike liginterferensiemikroskopie (SLIM).

Omdat hierdie metode gebaseer is op kwantitatiewe data eerder as 'n subjektiewe assessering, verwag die navorsers dat hierdie voorlopige resultate die potensiaal van hul tegniek toon om die basis te word vir 'n outomatiese beeldanalisestelsel wat 'n vinnige en akkurate diagnostiese metode sal verskaf.

"Konvensionele metodes vir die diagnose van borskanker het verskeie beperkings, insluitend waarnemer-diskrepansie," sê YongKeun Park, 'n professor by KAIST en 'n gasredakteur van die spesiale afdeling oor Kwantitatiewe Fase-beelding in Biogeneeskunde waarin die artikel verskyn.

Wanneer 'n abnormaliteit in die bors ontdek word, is standaardpraktyk dat die dokter 'n weefselbiopsie neem, wat dan gekleur word om genoeg kontras te verskaf vir 'n patoloog om sleutelkenmerke van die weefsel onder 'n mikroskoop te bestudeer. Die weefselanalise word met die hand gedoen. As gevolg van variasies soos kleuringsintensiteit en die beligting wat gebruik word, leen die proses hom nie tot outomatisering nie.

Fig. 1 Ruimtelike liginterferensiemikroskopie (SLIM) optiese opstelling. Die fase word herwin deur die fase van die verstrooide lig met betrekking tot dié van die onverstrooide lig te verskuif deur 'n ruimtelike ligmodulator (SLM) by die Fouriervlak van lens L1 te gebruik. Vier interferogramme, wat ooreenstem met vier verskillende SLM-faseverskuiwings, word verkry en gebruik om die fase te bereken.

Handmatige inspeksies is egter onderhewig aan vooroordeel van die ondersoeker, en die proses is tydrowend. Dit kan in sommige gevalle laat diagnose tot gevolg hê ? 'n kritieke tekortkoming gegewe dat vroeë diagnose die kanse op oorlewing aansienlik verbeter.

Deur die borsweefselbiopsies van 400 verskillende pasiënte te gebruik, het navorsers twee parallelle, aangrensende afdelings uit elke biopsie gekies. Een was gevlek en die ander het onbevlek gelaat.

Die ongekleurde monsters is ontleed met behulp van 'n SLIM-module wat aan 'n kommersiële fasekontrasmikroskoop gekoppel is om interferogramme te genereer. fotografiese beelde afgelei van data gebaseer op hoe die weefsel lig breek.

Vier interferogramme is gebruik om een ​​kwantitatiewe beeld te produseer wat areas met verskillende brekingseienskappe in verskillende kleure toon. Die grens tussen gewasse en die selle rondom hulle is duidelik omlyn, wat dit moontlik maak om te bepaal of die gewasse kwaadaardig of goedaardig was.


HONGKUI ZENG: Kaart breinverbindings

Uitvoerende direkteur van gestruktureerde wetenskap, Allen Institute for Brain Science, Seattle, Washington.

Die verbande tussen individuele selle en verskeie seltipes is so kompleks dat die kartering van hul konnektiwiteit op globale en bevolkingsvlak nie meer voldoende is om dit te verstaan ​​nie. Dus, ons karteer verbindings gebaseer op seltipe en op enkelselvlak.

Ons kan dit bereik met 'anterograde' en 'retrograde' nasporing, wat die strukture openbaar wat uit spesifieke selle uitsteek, wat aksonprojeksies genoem word. Ons gebruik ook meer metodes gebaseer op enkel-neuronmorfologie, en kyk na waar die projeksies ontstaan ​​en eindig vir individuele neurone.

'n Groot vooruitgang is die generering van elektronmikroskopie-datastelle wat aansienlik groter volumes dek as wat voorheen moontlik was. By die Howard Hughes Mediese Instituut se Janelia Navorsingskampus in Ashburn, Virginia, werk navorsers byvoorbeeld daaraan om elke neuron en sinaps in die Drosophila vrugtevlieg.

Verbeterings in beeldverkryging en monsterhantering is die sleutel tot hierdie vooruitgang, so ook verbeterings in rekenaar. By die Allen Instituut vir Breinwetenskap is ons betrokke by 'n poging om 'n virtuele kaart van muisbrein se neurale konneksie te bou met behulp van masjienleeralgoritmes.

Geweldige spesifisiteit word in die brein se verbindings geënkodeer. Maar sonder dat ons daardie spesifisiteit op beide globale en plaaslike skale weet, is ons vermoë om gedrag of funksie te verstaan ​​in wese gebaseer op 'n swart boks: ons het nie die fisiese fondamente om neuronale aktiwiteit en gedrag te verstaan ​​nie. Connectomics sal daardie ontbrekende 'grondwaarheid'-inligting invul.


Vinniger en meer akkurate klassifikasie van tydreekse deur 'n nuwe dinamiese tydverdraaiingsgemiddelde algoritme te ontgin

'n Gesamentlike navorsingspoging oor die afgelope twee dekades het aansienlike verbeterings in beide die doeltreffendheid en doeltreffendheid van tydreeksklassifikasie aangekondig. Die konsensus wat in die gemeenskap na vore gekom het, is dat die beste oplossing 'n verbasend eenvoudige een is. In feitlik alle domeine is die mees akkurate klassifiseerder die naaste buur-algoritme met dinamiese tydverdraaiing as die afstandmaatstaf. Die tydskompleksiteit van dinamiese tydskepping beteken dat suksesvolle ontplooiings op hulpbronbeperkte toestelle ontwykend bly. Boonop het die onlangse ontploffing van belangstelling in draagbare rekenaartoestelle, wat tipies beperkte rekenaarhulpbronne het, die behoefte aan baie doeltreffende klassifikasie-algoritmes aansienlik verhoog. 'n Klassieke tegniek om die voordele van die naaste buuralgoritme te verkry, sonder om die ongewenste tyd- en ruimtekompleksiteit daarvan te erf, is om die naaste sentroïedalgoritme te gebruik. Ongelukkig beteken die unieke eienskappe van (meeste) tydreeksdata dat die sentroïed tipies nie ooreenstem nie enige van die gevalle, 'n onintuïtiewe en onderwaardeerde feit. In hierdie artikel demonstreer ons dat ons 'n onlangse resultaat deur Petitjean et al. om betekenisvolle gemiddeld van "verdraaide" tydreekse toe te laat, wat ons dan in staat stel om superdoeltreffende naaste "sentroïed"-klassifiseerders te skep wat ten minste so akkuraat is as hul meer rekenaarmatig uitgedaagde naaste naaste familielede. Ons demonstreer empiries die nut van ons benadering deur dit te vergelyk met al die toepaslike strooimannealgoritmes op die alomteenwoordige UCR Benchmarks en met 'n gevallestudie ter ondersteuning van insekklassifikasie op hulpbronbeperkte sensors.

Dit is 'n voorskou van intekeninginhoud, toegang via jou instelling.


Nuwe tegnologie om die skoonmaak van kernbesoedelde terreine te bespoedig

Lede van die ingenieursfakulteit aan die Oregon State University het 'n nuwe soort stralingsdetectie- en -meettoestel uitgevind wat veral nuttig sal wees vir die skoonmaak van terreine met radioaktiewe kontaminasie, wat die proses vinniger, meer akkuraat en goedkoper maak.

’n Patent is op hierdie nuwe tipe stralingspektrometer toegestaan, en die eerste vervaardiging van toestelle sal binnekort begin. Die vooruitgang het ook gelei tot die skepping van 'n Corvallis-gebaseerde afwentelmaatskappy, Avicenna Instruments, gebaseer op die OSU-navorsing. Die mark vir hierdie instrumente kan uiteindelik wêreldwyd wees, en duisende daarvan kan gebou word, sê navorsers.

Honderde miljoene dollars word bestee aan die skoonmaak van sommige groot terreine wat deur radioaktiwiteit besmet is, hoofsaaklik van die historiese vervaardiging van kernwapens tydens en na die Tweede Wêreldoorlog. Dit sluit in die Hanford-terrein in Washington, Savannah River-terrein in Suid-Carolina, en Oak Ridge National Laboratory in Tennessee.

"In teenstelling met ander detektors, is hierdie spektrometer meer doeltreffend, en in staat om beide gamma- en beta-straling op dieselfde tyd te meet en te kwantifiseer," het David Hamby, 'n OSU-professor in gesondheidsfisika, gesê. "Voor dit was twee verskillende soorte detektors en ander chemiese toetse nodig in 'n tydrowende proses."

“Hierdie stelsel sal in 15 minute akkurate resultate kan lewer wat voorheen dalk ’n halwe dag geneem het,” het Hamby gesê. "Dit spaar stappe, tyd en geld."

Die spektrometer, wat oor 10 jaar ontwikkel is deur Hamby en Abi Farsoni, 'n assistent-professor in die Kollege van Ingenieurswese, kan vinnig die tipe en hoeveelheid radionukliede wat in iets soos 'n grondmonster voorkom - besoedeling soos sesium 137 of strontium 90 vertel -- wat uit reaktorbedrywighede vervaardig is. En dit kan onderskei tussen gammastrale en beta-deeltjies, wat nodig is om die vlak van kontaminasie te bepaal.

“Om radioaktiewe besoedeling op te ruim is iets wat ons kan doen, maar die proses is duur, en dikwels is die vraag wanneer daar in die veld gewerk word hoe skoon skoon genoeg is,” het Hamby gesê. "Op 'n stadium is die oorblywende vlak van radioaktiwiteit nie 'n bekommernis nie. Ons het dus die vermoë nodig om gereelde en akkurate toetse te doen om die omgewing te beskerm, terwyl ons ook koste beheer."

Hierdie stelsel moet dit toelaat, het Hamby gesê, en kan uiteindelik gebruik word in die monitering van prosesse in die kernenergiebedryf, of moontlik mediese toepassings in die gebruik van radioaktiewe spoorsnyers.

Die OSU College of Engineering het met Ludlum Instruments, 'n vervaardiger van Sweetwater, Texas, gekontrakteer om die eerste instrumente te vervaardig, en die OSU Office of Technology Transfer soek 'n lisensiehouer vir kommersiële ontwikkeling. Die elektroniese stelsels vir die spektrometers sal in Oregon deur Avicenna Instruments vervaardig word, het die navorsers gesê.

Storie Bron:

Materiaal verskaf deur Oregon State University. Let wel: Inhoud kan geredigeer word vir styl en lengte.


Wetenskaplikes stel 'n algoritme voor om DNS vinniger en meer akkuraat te bestudeer

Gestileerde beeld van DNA. Krediet: bioinformatics101.wordpress.com

'n Span wetenskaplikes van Duitsland, die Verenigde State en Rusland, insluitend dr. Mark Borodovsky, 'n voorsitter van die departement bioinformatika by MIPT, het 'n algoritme voorgestel om die proses van soek na gene te outomatiseer, wat dit meer doeltreffend maak. Die nuwe ontwikkeling kombineer die voordele van die mees gevorderde instrumente om met genomiese data te werk. Die nuwe metode sal wetenskaplikes in staat stel om DNS-volgordes vinniger en meer akkuraat te ontleed en die volle stel gene in 'n genoom te identifiseer.

Alhoewel die referaat wat die algoritme beskryf eers onlangs in die joernaal verskyn het Bioinformatika, wat deur Oxford Journals gepubliseer word, het die voorgestelde metode reeds bewys dat dit baie gewild is—die rekenaarsagtewareprogram is deur meer as 1500 verskillende sentrums en laboratoriums wêreldwyd afgelaai. Toetse van die algoritme het getoon dat dit aansienlik meer akkuraat is as ander soortgelyke algoritmes.

Die ontwikkeling behels toepassings van die kruisdissiplinêre veld van bioinformatika. Bioinformatika kombineer wiskunde, statistiek en rekenaarwetenskap om biologiese molekules, soos DNA, RNA en proteïenstrukture, te bestudeer. DNS, wat fundamenteel 'n inligtingmolekule is, word selfs soms in gerekenariseerde vorm uitgebeeld (sien Fig. 1) om die rol daarvan as 'n molekule van biologiese geheue te beklemtoon. Bioinformatika is 'n baie aktuele onderwerp elke nuwe opeenvolgende genoom laat soveel bykomende vrae ontstaan ​​dat wetenskaplikes eenvoudig nie tyd het om almal te beantwoord nie. Die outomatisering van prosesse is dus die sleutel tot die sukses van enige bioinformatika-projek, en hierdie algoritmes is noodsaaklik om 'n wye verskeidenheid probleme op te los.

Een van die belangrikste areas van bioinformatika is om genome te annoteer – om te bepaal watter spesifieke DNA-molekules gebruik word om RNA en proteïene te sintetiseer (sien Fig. 2). Hierdie dele – gene – is van groot wetenskaplike belang. Die feit is dat wetenskaplikes in baie studies nie inligting oor die hele genoom nodig het nie (wat ongeveer 2 meter lank is vir 'n enkele menslike sel), maar oor die mees insiggewende deel daarvan - gene. Geenseksies word geïdentifiseer deur te soek na ooreenkomste tussen volgordefragmente en bekende gene, of deur konsekwente patrone van die nukleotiedvolgorde op te spoor. Hierdie proses word uitgevoer met behulp van voorspellende algoritmes.

Om geenafdelings op te spoor is geen maklike taak nie, veral in eukariotiese organismes, wat byna alle algemeen bekende soorte organismes insluit, behalwe vir bakterieë. Dit is te wyte aan die feit dat in hierdie selle die oordrag van genetiese inligting bemoeilik word deur "gapings" in die koderende streke (introne) en omdat daar geen definitiewe aanwysers is om te bepaal of 'n streek 'n koderende streek is of nie.

Diagram wat die oordrag van oorerflike inligting in 'n sel toon. Krediet: dnkworld.ru/transkripciya-i-translyaciya-dnk

Die algoritme wat deur die wetenskaplikes voorgestel word, bepaal watter streke in die DNS gene is en watter nie. Die wetenskaplikes het 'n Markov-ketting gebruik, wat 'n opeenvolging van ewekansige gebeure is, waarvan die toekoms afhanklik is van vorige gebeure. Die toestande van die ketting in hierdie geval is óf nukleotiede óf nukleotiedwoorde (k-mere). Die algoritme bepaal die mees waarskynlike verdeling van 'n genoom in koderende en niekoderende streke, en klassifiseer die genomiese fragmente op die beste moontlike manier volgens hul vermoë om proteïene of RNA te kodeer. Eksperimentele data verkry vanaf RNA gee bykomende nuttige inligting wat gebruik kan word om die model wat in die algoritme gebruik word op te lei. Sekere geenvoorspellingsprogramme kan hierdie data gebruik om die akkuraatheid van die vind van gene te verbeter. Hierdie algoritmes vereis egter tipe-spesifieke opleiding van die model. Vir die AUGUSTUS-sagtewareprogram, byvoorbeeld, wat 'n hoë vlak van akkuraatheid het, is 'n opleidingstel gene nodig. Hierdie stel kan verkry word met behulp van 'n ander program - GeneMark-ET - wat 'n selfopleidingsalgoritme is. Hierdie twee algoritmes is gekombineer in die BRAKER1-algoritme, wat gesamentlik deur die ontwikkelaars van AUGUSTUS en GeneMark-ET voorgestel is.

BRAKER1 het 'n hoë vlak van doeltreffendheid getoon. Die ontwikkelde program is reeds deur meer as 1500 verskillende sentrums en laboratoriums afgelaai. Toetse van die algoritme het getoon dat dit aansienlik meer akkuraat is as ander soortgelyke algoritmes. Die voorbeeld looptyd van BRAKER1 op 'n enkele verwerker is ~17.5 uur vir opleiding en die voorspelling van gene in 'n genoom met 'n lengte van 120 megabasisse. Dit is 'n goeie resultaat, aangesien hierdie tyd aansienlik verminder kan word deur parallelle verwerkers te gebruik, en dit beteken dat die algoritme in die toekoms selfs vinniger en oor die algemeen meer doeltreffend kan funksioneer.

Hulpmiddels soos hierdie los 'n verskeidenheid probleme op. Om gene in 'n genoom akkuraat te annoteer is uiters belangrik – 'n voorbeeld hiervan is die wêreldwye 1000 Genomes Project, waarvan die aanvanklike resultate reeds gepubliseer is. Die projek, wat in 2008 van stapel gestuur is, behels navorsers van 75 verskillende laboratoriums en maatskappye. Opeenvolgings van seldsame geenvariante en geenvervangings is ontdek, waarvan sommige siektes kan veroorsaak. Wanneer genetiese siektes gediagnoseer word, is dit baie belangrik om te weet watter substitusies in geenafdelings veroorsaak dat die siekte ontwikkel. Die projek het genome van verskillende mense gekarteer, hul koderingsafdelings opgemerk, en seldsame nukleotiedvervangings is geïdentifiseer. In die toekoms sal dit dokters help om komplekse siektes soos hartsiektes, diabetes en kanker te diagnoseer.

BRAKER1 stel wetenskaplikes in staat om effektief met die genome van nuwe organismes te werk, wat die proses van annotering van genome versnel en noodsaaklike kennis oor lewenswetenskappe opdoen.


Lactoferrin-iCre: 'n nuwe muislyn om uteriene epiteel geen funksie te bestudeer

Transgeniese diermodelle is waardevol vir die bestudering van geenfunksie in verskeie weefselkompartemente. Muise met voorwaardelike verwydering van gene in die baarmoeder wat die Cre-loxP-stelsel gebruik, dien as kragtige instrumente om baarmoederbiologie te bestudeer. Die baarmoeder bestaan ​​uit 3 hoofweefseltipes: myometrium, stroma en epiteel. Proliferasie en differensiasie in elke uteriene seltipe word differensieel gereguleer deur ovariale hormone, wat lei tot tydruimtelike beheer van geenuitdrukking. Daarom sal die ondersoek van geenfunksie in elke baarmoederweefseltipe meer betekenisvolle inligting verskaf rakende baarmoederbiologie tydens swangerskap en siektetoestande. Alhoewel tans beskikbare Cre-muislyne baie nuttig was om funksies van spesifieke gene in baarmoederbiologie te ondersoek, maak oorvleuelende uitdrukking van hierdie Cre-lyne in meer as 1 weefseltipe en in ander voortplantingsorgane soms interpretasie van resultate moeilik. In hierdie artikel rapporteer ons die generering van 'n nuwe iCre-aanklopmuislyn, waarin iCre uitgedruk word vanaf endogene laktoferrien (Ltf) promotor. Ltf-iCre muise rig hoofsaaklik rekombinasie in die uteriene epiteel in volwasse wyfies en in onvolwasse wyfies na estrogeenbehandeling. Hierdie muise sal voorsiening maak vir spesifieke ondervraging van geenfunksie in die volwasse uteriene epiteel, wat 'n nuttige hulpmiddel bied om belangrike aspekte van uteriene biologie te ontbloot.

Syfers

Generasie van Ltf-iCre aanklopmuise...

Generasie van Ltf-iCre inklopmuise. A, Kaart van die Ltf genomiese streek. Die…


Uitgegee deur die Royal Society. Alle regte voorbehou.

Verwysings

. 2001 Menslike uitdrukkings as aanpassings: evolusionêre vrae in gesigsuitdrukkingnavorsing. Am. J. Fis. Antropol . 33, 3–24. (doi:10.1002/ajpa.20001) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

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

. 2000 Herkenning van gesigsaanwysings: individuele diskriminasie deur sjimpansees (Pan troglodiete) en rhesus-ape (Macaca mulatta) . J. Comp. Psychol . 114, 47–60. (doi:10.1037/0735-7036.114.1.47) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2007 Integrasie van gesig en stem in persoon persepsie. Tendense Cogn. Wetenskap . 11, 535–543. (doi:10.1016/j.tics.2007.10.001) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Yuval-Greenberg S, Deouell LY

. 2009 Die hond se miauw: asimmetriese interaksie in kruis-modale voorwerpherkenning. Exp. Brein Res . 193, 603–614. (doi:10.1007/s00221-008-1664-6) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Ghazanfar AA, Logothetis NK

. 2003 Gesigsuitdrukkings gekoppel aan aaproepe . Natuur 423, 937–938. (doi:10.1038/423937a) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2004 Pas vokalisering by vokaliserende gesigte in 'n sjimpansee (Pan troglodiete) . Anim. Cogn . 7, 179–184. (doi:10.1007/s10071-004-0212-4) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2013 Kruismodale integrasie van eiesoortige vokalisering in rhesus macaques. PLoS EEN 8, e81825. (doi:10.1371/journal.pone.0081825) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

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

. 2015 Oksitosien-blik positiewe lus en die mede-evolusie van mens-hond-bindings. Wetenskap 348, 333–336. (doi:10.1126/science.1261022) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Faragó T, Pongrácz P, Range F, Virányi Z, Miklósi A

. 2010 'Die been is myne': affektiewe en verwysende aspekte van honde-grom. Anim. Gedrag . 79, 917–925. (doi:10.1016/j.anbehav.2010.01.005) Crossref, ISI, Google Scholar

Taylor AM, Reby D, McComb K

. 2011 Kruismodale persepsie van liggaamsgrootte by huishonde (Canis familiaris) . PLoS EEN 6, e0017069. (doi:10.1371/journal.pone.0017069) Crossref, ISI, Google Scholar

Nagasawa M, Murai K, Mogi K, Kikusui T

. 2011 Honde kan menslike glimlaggende gesigte onderskei van leë uitdrukkings. 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 Leesgesigte: differensiële laterale blikvooroordeel in die verwerking van honde- en menslike gesigsuitdrukkings by honde en 4-jarige kinders. PLoS EEN 7, e36076. (doi:10.1371/journal.pone.0036076) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Müller CA, Schmitt K, Barber ALA, Huber L

. 2015 Honde kan emosionele uitdrukkings van menslike gesigte onderskei. Curr. Biol . 25, 601–605. (doi:10.1016/j.cub.2014.12.055) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2013 Kan huishonde (Canis familiaris) verwysende emosionele uitdrukkings gebruik om versteekte kos op te spoor? Anim. Cogn . 16, 137–145. (doi:10.1007/s10071-012-0560-4) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. In druk. Beïnvloed affektiewe inligting huishonde (Canis lupus familiaris) puntvolggedrag? Anim . Cogn. (doi:10.1007/s10071-015-0934-5) ISI, Google Scholar

Fukuzawa M, Mills DS, Cooper JJ

. 2005 Die effek van menslike opdrag fonetiese eienskappe op ouditiewe kognisie by honde (Canis familiaris) . J. Comp. Psychol . 119, 117–120. (doi:10.1037/0735-7036.119.1.117) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2012 Empatiese reaksie deur huishonde (Canis familiaris) tot nood by mense: 'n verkennende studie. Anim. Cogn . 15, 851–859. (doi:10.1007/s10071-012-0510-1) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

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

. 2014 Stem-sensitiewe streke in die hond en menslike brein word geopenbaar deur vergelykende fMRI. Curr. Biol . 24, 574–578. (doi:10.1016/j.cub.2014.01.058) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

Kondo N, Izawa E-I, Watanabe S

. 2012 Kraaie herken groeplid kruismodaal maar nie nie-groeplede nie. Proc. R. Soc. B 279, 1937–1942. (doi:10.1098/rspb.2011.2419) Skakel, ISI, Google Scholar

Silwa J, Duhamel J, Pascalis O, Wirth S

. 2011 Spontane stem-gesig-identiteit wat ooreenstem met resusape vir bekende soortgenote en mense. Proc. Natl Acad. Wetenskap. VSA 108, 1735–1740. (doi:10.1073/pnas.1008169108) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2009 Kruismodale individuele erkenning by mak perde (Equus caballus) . Proc. Natl Acad. Wetenskap. VSA 106, 947–951. (doi:10.1073/pnas.0809127105) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

. 2012 Kruismodale individuele erkenning by mak perde (Equus caballus) strek tot bekende mense. Proc. R. Soc. B 282, 3131–3138. (doi:10.1098/rspb.2012.0626) Skakel, ISI, Google Scholar

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 Die Tydskrif vir Molekulêre Diagnostiek. 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.


Kyk die video: Hoor wie klikt daar kinderen - Bart Dohmen DevCon 2017 (Oktober 2022).