ИТиС

«Информационные технологии и системы - 2013»
37-я конференция-школа молодых ученых и специалистов
1 - 6 сентября, Калининград, Россия

ИТиС
Русский | English

 

 

Подписаться
на новости

 

Просмотров:

RSSRSS

 

Организаторы:

ИППИ РАН 

СТРАДО

БФУ

ПреМоЛаб

 

 

Важные даты:

подача работ до

15 апреля
(совсем крайний срок)


уведомление о приеме работ
27 мая

окончательный вариант работ до
11 июня

 

Партнеры:

RAS

Династия

РФФИ

МФТИ

Троицкий вариант

АИСТ'2013 - Анализ Изобрежаний, Сетей и Текстов

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Ю Я


А

Аки Антон Андреевич
Аки А.А., Сергушевич А.А., Царев Ф.Н.
Улучшенный алгоритм определения расстояния между контигами на основе максимального правдоподобия Открыть работу
Аннотация: DNA fragment assembly is an important problem in bioinformatics, where given a set of DNA reads one must reconstruct the initial DNA sequence. The process of DNA assembly is commonly divided into three steps: correcting errors in the initial DNA reads, contig assembly, which constructs relatively long DNA fragments and, finally, scaffold assembly, which aims to determine the correct order and orientation of contigs in the DNA sequence and distances between them. Scaffold assembly techniques use additional information in the form of mate-pair reads — pairs of DNA sequence reads with known distance estimations for each pair of reads. A major drawback in all modern scaffolding techniques is the low quality estimation of distance between contigs, which is commonly based on mean distance calculation. In this paper we propose improved algorithm based on maximum likelihood principle for estimating distance between contigs. The proposed approach was experimentally evaluated on the E. Coli genome consisting of 4.6 Mbp and synthetic mate-pair reads library generated with MetaSim using default Illumina error model.

Алексеевский Андрей Владимирович
Панчин А.Ю., Медведева С.А., Алексеевский А.В., Спирин С.А., Панчин Ю.В.
Контекст зависимый мутагенез у человека и дрозофилы: сравнение Открыть работу
Аннотация: Mutation rates are context dependent: adjacent nucleotides may influence the probability of mutations in a genomic position. There is a remarkable difference between the context dependent mutagenesis of humans and drosophila. For example, C>T mutations are overrepresented in the CG context in humans (and other vertebrates), but not in Drosophila melanogaster. Recently several other hypermutable motifs were identified in humans: an increased frequency of T>C mutations in the second position of the words ATTG and ATAG, and an increased frequency of A>C mutations in the first position of the word ACAA. Such differences in the observed regularities of mutagenesis between representatives of different taxa might reflect differences in mutational mechanisms. We performed a systematical comparison of mutation regularities within 2-4bp contexts in humans and drosophila and found that the mentioned above hypermutable contexts in humans are not hypermutable in fruit flies. Hypermutable mutation contexts specific to drosophila were also identified.

Алешина Ю.С.
Попова С.М., Руднева О.В., Лукашевич И.П., Алешина Ю.С.
Структурный подход при исследовании эмоционально – поведенческих нарушений у детей с алалией Открыть работу
Аннотация: Речевая деятельность формируется и находится в тесной связи со всеми высшими психическими функциями, протекающими в сенсорной, интеллектуальной, аффективно-волевой сферах. Эти связи проявляются не только при нормальном развитии, но и при расстройствах формирования речи. В работе показано, что нарушения психо-эмоционального статуса детей с алалией связаны с биологическими факторами риска, органическим поражением лобно-фронтальных, медиобазальных, диэнцефальных и стволовых отделов мозга, а также наличием у детей речевого синдрома алалия. Группа детей с алалией оказалась неоднородной по эмоционально-поведенческому статусу. Выраженность изменений этого статуса напрямую зависит от тяжести родового анамнеза и органических поражений структур мозга, связанных с формированием психической активности, выраженностью нарушения речи.

Андреев Кирилл Владимирович
Миллер А.Б., Миллер Б.М., Степанян К.В., Андреев К.В., Хорошеньких С.Н.
Выбор оптимального фильтра в задаче управления траекторией БЛА Открыть работу
Аннотация: В работе рассматривается задача определения координат неподвижных источников излучения по косвенным угловым наблюдениям. Она является ключевой в задаче множественной фильтрации и построении оптимальной траектории БЛА.

Антонова Анна Юрьевна
Антонова А.Ю., Соловьев А.Н.
Метод условных случайных полей в задачах обработки русскоязычных текстов Открыть работу
Аннотация: Работа посвящена исследованию метода условных случайных полей (Conditional Random Fields — CRF) на русскоязычных текстах. В частности, продемонстрированы результаты использования CRF в задачах распознавания именованных сущностей, определения частей речи и сентимент-анализа сообщений относительно объекта тональности. Результаты CRF сравниваются с результатами, полученными другими методами.

Арифулов Ренат Надирович
Арифулов Р.Н., Науменко С.А.
Опыт эксплуатации центра обработки данных и вычислительного кластера в лаборатории эволюционной геномики Открыть работу
Аннотация: В лаборатории эволюционной геномики для обработки данных и проведения расчетов используется кластерная вычислительная система. За полтора года её работы приняты данные от 19 запусков секвенатора Illumina Hiseq 2000 общим объемом около 18T, произведена сборка десятков геномов и транскриптомов, обработано более 50000 вычислительных задач, работает более 50 пользователей. Основные трудности связаны с обработкой потоков данных, объем которых увеличивается в результате доступа новых групп исследователей к возможностям высокопроизводительного секвенирования. Предлагается решение по оптимальному управлению потоками данных, состоящее из использования распределенной файловой системы lustre для основной массы расчетов на кластере, и выделения специальных томов, доступных по протоколу fiber channel для самых крупных проектов.

Артемов Артем Владимирович
Артемов А.В., Гельфанд М.С., Фаворов А.В., Миронов А.А.
Оценка искажения сигнала ChIP-seq, связанного с пространственной укладкой ДНК Открыть работу
Аннотация: Various chromosome conformation capture methods (including Hi-C, 3C and ChIA-PET) appear to be technically similar to ChIP-seq method as all of them rely on DNA-protein cross-linking. Spatially proximal DNA fragments are believed to be cross-linked through a protein 'bridge' which means that they are both linked to the same protein complex. We hypothesized that spatial organization of the genome could generate artefacts in ChIP-seq, a method to study occupancy of DNA by a protein of interest. In theory, if a DNA fragment A is occupied by a certain protein (e.g., a Transcription Factor) and DNA fragment A is spatially proximal to a DNA fragment B, ChIP-seq can detect false evidence of occupancy of B by the studied protein. To address this issue, we assumed that true sites of protein binding are associated with DNAse hypersensitivity peaks. We constructed and applied a statistical model which compares levels of ChIP-seq signals for various proteins within and outside of DNAse hypersensitivity sites in the spatially interacting regions and estimates ChIP-seq artefacts potentially caused by DNA 3D folding. Our estimations are useful in the discovery of transcription factories as they help exclude the false similarities between protein-occupancy profiles of spatially proximal DNA regions.


наверх

Б

Базыкин Георгий Александрович
Баранова М.А., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С.
Популяционный анализ высокополиморфного вида Schizophyllum commune Открыть работу
Аннотация: The current record-holder for the highest genetic diversity level among eukaryotes is a marine ascidian Ciona savignyi, with the autosomal nucleotide diversity at 8%. Here, we show that the world's most widely distributed mushroom Schizophyllum commune is more polymorphic. We report results of comparative analysis of 32 haploid genotypes (13 from the USA and 19 from European Russia) of a split-gill fungus Schizophyllum commune. American population of S. commune possesses pi = 0.13, almost two times higher than the previous record of 0.068 (Pacific ascidian C. s.), and Russian population pi = 0.09. Despite such exceptionally high pi, which indicates high effective population size and, thus, efficient selection, populations of S. c. possess a lot of bad alleles. The genetic distance between the two populations is 0.25, and is mostly due to different allele frequencies of shared ancestral polymorphisms. A number of selective sweeps occurred after divergence of these populations which are partially reproductively isolated from each other. Together with its small genome size, easy cultivation and reproduction in the laboratory, possibility to obtain haploid genotypes, exceptionally high variation of S. commune makes it a promising model organism for population, quantitative, and evolutionary genetics.

Неверов А.Д., Лежнина К.В., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С.
Внутривидовые реассортации вызывают адаптивные аминокислотные замены в генах вируса гриппа H3N2 Открыть работу
Аннотация: Reassortments between strains and point mutations are two major contributors to diversity of Influenza A virus; however, the interrelation between these two processes is unclear. It has been suggested that reassortments provoke a temporary increase in the rate of amino acid changes as the viral proteins adapt to new genetic environment, but this phenomenon has not been studied systematically. Here, we use a phylogenetic approach to infer the reassortment events between the 8 segments of influenza A H3N2 virus since its emergence in humans in 1968. We then study the amino acid replacements that occurred in genes encoded in each segment subsequent to reassortments. In five out of eight genes (NA, M1, HA, PB1 and NS1), the reassortment events led to a transient increase in the rate of amino acid replacements on the descendant phylogenetic branches.

Тереханова Н.В., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С., Мюге Н.С.
Геномные паттерны дивергенции в ходе адаптации трёхиглой колюшки к пресной воде Открыть работу
Аннотация: The genetic basis of repeated adaptation to freshwater habitat in threespine stickleback Gasterosteus aculeatus remains a challenge. Here, we use next-generation sequencing to explore this process on a genome-wide scale. We compared the gene pools of two marine samples of G. aculeatus from the White Sea with the samples from two old freshwater lakes near sea shores. We observed 5,687 "marker" SNPs at which the marine and the freshwater populations were substantially different, and designated the corresponding alleles as marine and freshwater, respectively. The genome of G. aculeatus contained 20 regions where the density of such SNPs was markedly elevated. Next, we studied the allelic composition of two freshwater populations of G. aculeatus that were artificially started in 1978 from equal numbers of marine and freshwater individuals and two freshwater populations of the modern origin. In most of the clusters of marker SNPs, we observe a shift of frequencies of freshwater alleles from 0.5 to 0.57 and 0.78 in two artificial populations and from ~0.1 to 0.37 and 0.63 in two natural populations.

Сеплярский В.Б., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С., Леушкин Е.В., Логачева М.Д., Пенин А.
Рекомбинация сверхполиморфного гриба Schizophyllum commune в высоком разрешении Открыть работу
Аннотация: Schizophyllum commune is a species of fungus with extreme level of nucleotide polymorphism. To study the molecular details of recombination in this species, we obtained NGS data for two individuals from two distinct populations (Moscow, Russia and Ann Arbor, MI), and for 17 their F1 offspring. The genome-average synonymous nucleotide difference between parents was 18.8%. We detected 39 reliable crossing-over events. In contrast to humans, crossovers in S. commune tend to occur within genes, and in regions of locally reduced polymorphism levels: the distance between SNPs that mark the crossover between parents (crossover region) is 6 larger higher than the mean distance between SNPs in the adjacent regions. Furthermore, crossover regions have a ~10% higher GC content, compared with the adjacent regions, and correspond to regions of high differences in GC-content between parents.

Клинк Г.В., Базыкин Г.А.
Анализ распространённости эпистатических взаимодействий на основе исследования больших филогений Открыть работу
Аннотация: Epistatic interactions between amino acid sites shape the local fitness landscapes, affecting the site-specific probabilities of fixations of different amino acids. Comparisons of prevalences of amino acids at individual sites with site-specific dn/ds values suggest that the vast majority of amino acid fixations that occur at a given instant would be deleterious at another instant (Breen et al. 2012). However, this analysis can be confounded by the differences in fitness between different fixed variants (McCandlish et al. 2013). Indeed, a slightly deleterious allele can remain fixed for a while, inflating the number of amino acids observed at a site, but not increasing the dn/ds value significantly. This effect can be particularly pronounced in huge datasets, in which even rare slightly deleterious mutations are likely to be observed. The data on instantaneous selection coefficients associated with allele replacements is implicit in phylogenies. Here, we reconstruct the phylogeny of 8,000 cytochrome B proteins from 8,000 metazoan species, and use this data to obtain high-resolution site-specific distributions of survival times of all the amino acids observed at a site. An average amino acid site is occupied by ~10 amino acids at different species, consistent with the previous estimates (Breen et al. 2012). However, the sums of branch lengths occupied by individual amino acids differed greatly, with most of the amino acids occurring only at small near-terminal clades. In other words, the molecular clock is strongly overdispersed, consistent with selection disfavoring rare amino acids; and much of the incongruence between site-specific amino acid prevalences and dn/ds values can be explained without invoking epistasis. Still, the data cannot be fully explained under the assumption of invariant fitness landscape, and thus some changes between relative site-specific fitnessed of different amino acids, probably associated with epistasis, occur.

Банков Дмитрий Викторович
Банков Д.В., Гущин А.С., Хоров Е.М.
Программа расчета метрики MSE качества переданного по сети видеопотока Открыть работу
Аннотация: В статье решается задача вычисления метрики MSE видеопотока, повреждённого в процессе передачи по сети. Представлен алгоритм сопоставления кадров между оригинальным и повреждённым видеопотоком, учитывающий возможные потери при передаче видеофайлов по сети.

Баранова Мария Александровна
Баранова М.А., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С.
Популяционный анализ высокополиморфного вида Schizophyllum commune Открыть работу
Аннотация: The current record-holder for the highest genetic diversity level among eukaryotes is a marine ascidian Ciona savignyi, with the autosomal nucleotide diversity at 8%. Here, we show that the world's most widely distributed mushroom Schizophyllum commune is more polymorphic. We report results of comparative analysis of 32 haploid genotypes (13 from the USA and 19 from European Russia) of a split-gill fungus Schizophyllum commune. American population of S. commune possesses pi = 0.13, almost two times higher than the previous record of 0.068 (Pacific ascidian C. s.), and Russian population pi = 0.09. Despite such exceptionally high pi, which indicates high effective population size and, thus, efficient selection, populations of S. c. possess a lot of bad alleles. The genetic distance between the two populations is 0.25, and is mostly due to different allele frequencies of shared ancestral polymorphisms. A number of selective sweeps occurred after divergence of these populations which are partially reproductively isolated from each other. Together with its small genome size, easy cultivation and reproduction in the laboratory, possibility to obtain haploid genotypes, exceptionally high variation of S. commune makes it a promising model organism for population, quantitative, and evolutionary genetics.

Бедринцев Алексей Александрович
Бедринцев А.А., Чепыжов В.В.
Представление данных с помощью экстремальных эллипсоидов Открыть работу
Аннотация: В статье предложен подход к аппроксимации множества векторов, лежащих в выпуклом многограннике, с помощью эллипсоидов. Рассмотрены эллипсоид главных компонент, эллипсоид минимального объема, содержащий заданный точки, эллипсоид с минимальным следом его матрицы, эллипсоид максимального объема, содержащийся в многограннике и эллипсоид Дикина. Разработана процедура, которая позволяет изменить эллипсоид, построенный исключительно по выборке так, чтобы он принадлежал допустимому многограннику, и, наоборот, чтобы эллипсоид, построенный исключительно по многограннику, лучше описывал множество точек. Некоторые эллипсоиды строятся через решение оптимизационных задач. Они формулируются в виде задач выпуклого программирования с использованием линейных матричных неравенств.

Беляев Михаил Геннадьевич
Беляев М.Г.
Учет особенностей дизайна эксперимента при решении задач аппроксимации в суррогатном моделировании Открыть работу
Аннотация: Для большого количества задач суррогатного моделирования характерен дизайн эксперимента (множество точек обучающей выборки) специального вида, значительно отличающийся от случайного равномерного распределения. В работе рассматривается два наиболее часто встречающихся случая, а именно полное декартово произведение и декартово произведение с пропусками. Решение задачи аппроксимации будем искать как разложение по словарю функций, сформированному как тензорное произведение словарей меньшей размерности. Оптимальная аппроксимация в выбранном классе функций и с анизотропным штрафом на изменчивость может быть найдена с помощью минимизации квадратичной по коэффициентам разложения функции. Решение этой оптимизационной задачи для полного декартова произведения может быть найдено явно. Для декартова произведения с пропусками в работе предложен эффективный алгоритм минимизации, основанный на использовании тензорной арифметики и свойств произведения Кронекера.

Бибило Юлия Петровна
Бибило Ю.П.
Тау-функция изомонодромной деформации с резонансными иррегулярными особенностями Открыть работу
Аннотация: Рассматривается изомонодромная деформация с иррегулярными особыми точками. Исследуется связь между соответствующими ей тета-дивизором и тау-функцией.

Большаков Андрей Сергеевич
Большаков А.С., Федоров А.А, Ватолин Д.С.
Создание базы записей движений глаз при просмотре видеоряда для верификации модели внимания Открыть работу
Аннотация: Модели зрительного внимания, позволяющие выделять наиболее привлекательные детали изображения, являются важным источником информации для многих областей — от когнитивной психологии до технического зрения. Особый интерес представляет применение карт внимания для анализа видеоматериала различного рода: с их помощью можно оценить серьезность ошибок при компрессии видео или построении сцен для стереокинофильмов. Целью данной работы было создание базы данных для верификации модели внимания, имитирующей распределение плотности точек фиксации взора в процессе восприятия видеоматериалов. Для проведения адекватной верификации нами была создана база данных состоящая из записей движений глаз, полученных на многих испытуемых с использованием высокоскоростной и высокоточной системы бесконтактной регистрации перемещений взора. В процессе подготовки к данной работе нами также были созданы тестовые видеопоследовательности, которые в дальнейшем могут быть использованы в ходе построения иных моделей и для их последующего сравнения с верифицируемой. Итогом работы стала оценка соответствия испытываемой модели и созданной базы записей движений глаз, а также сама база записей движений глаз.

Борисова Марина Эдуардовна
Борисова М.Э., Танас А.
Выбор эндонуклеазы рестрикции для метода RRBS Открыть работу
Аннотация: Нарушения метилирования ассоциированы с широким спектром патологии, и наиболее выражены в клетках злокачественных опухолей, начиная с самых ранних этапов онкогенеза. Существующие способы использования ВПС для анализа дифференциального метилирования ДНК доступны крайне ограниченному количеству исследовательских групп и не позволяют проводить тестирование значительных по объёму выборок образцов биологического материала. Кроме того, получаемые данные перегружены информацией о состоянии метилирования локусов генома, имеющих незначительный маркерный потенциал. В настоящее время актуальной является задача разработки экономичного, и, в то же время, эффективного метода скрининга дифференциального метилирования ДНК с использованием ВПС. Для оптимизации метода анализа метилирования бисульфитного секвенирования выборок локусов мы разработали компьютерную программу — ReMark, которая позволяет оценивать принадлежность сайтов узнавания эндонуклеаз рестрикции интересующим последовательностям. В результате проведённого анализа с использованием ReMark был выбран фермент, который позволяет сформировать библиотеку фрагментов генома человека с максимальным содержанием CpG-островков.

Борисова М.Э., Малько Д.Б.
Механизмы адаптации стрептомицетов к морской среде Открыть работу
Аннотация: Виды рода Streptomyces — это грамположительные нитчатые бактерии, которые производят множество вторичных метаболитов, в том числе антибиотиков. Эти бактерии продуцируют более двух третей всех клинически важных антибиотиков и потому вызывают высокий фармакологический и индустриальный интерес. Филогенетический анализ двух штаммов из рода Streptomyces, выделенных из разных губок, показал их близость (99,9% идентичности генов 16S рРНК). Секвенирование, аннотация и анализ геномов этих штаммов показали, что у них был общий почвенный предок с Streptomyces albus J1074. Несмотря на высокое сходство генов «домашнего хозяйства» в изучаемых штаммах и S. albus, некоторые гены биосинтеза вторичного метаболизма могут сохраняться в одном и отсутствовать в другом штамме, подтверждая гипотезу о различных путях эволюции этих Streptomyces. Наши исследования проясняют эволюцию изучаемых стрептомицет, в том числе при переходе от почвенного образа жизни к морскому.

Бочкарева Ольга Олеговна
Бочкарева О.О.
Эволюционная история внутригеномных рекомбинационных событий в геномах бактерий родов E. coli / Shigella spp. / Salmonella spp Открыть работу
Аннотация: В работе была исследована группа бактерий Escherichia coli / Shigella / Salmonella, содержащая 47 полностью отсеквенированных и аннотированных геномов. На основе данных об ортологических рядах был проанализирован порядок генов и выделены синтенные блоки (участки с совпадающим порядком генов). С помощью алгоритма MGRA были построены эволюционные деревья, реконструирован порядок генов у предков во всех его узлах и перестройки блоков на всех ветвях. Сравнение частот перестроек на деревьях E.coli и Shigella spp. показало, что поток внутригеномных рекомбинаций не равномерен по времени. Для неуниверсальных ортологических рядов были проанализированы две характеристики: консервативность локализации в геномах и топология филогенетического дерева ряда. Консервативность порядка универсальных генов в геномах E. coli и Salmonella spp. позволила отфильтровать случаи, когда причиной изменения относительного расположения генов ряда в геномах являлись геномные перестройки, затронувшие соседние универсальные гены. Таким образом, на основе сопоставления локализации генов и филогенетических деревьев ортологических рядов были выделены гены, которые независимо несколько раз были перенесены горизонтально.

Лопатина Е.В., Бочкарева О.О.
Эволюционные процессы в геномах бактерий рода Burkholderia. Открыть работу
Аннотация: Предметом исследования в этой работе являются штаммы бактерий рода Burkholderia. Они интересны тем, что содержат несколько хромосом. Были получены ортологические ряды и проведен анализ пан-геномов бактерий. Также была восстановлена история рекомбинационных событий. Было построено филогенетическое дерево и реконструированы распределения универсальных ортологических рядов по хромосомам в каждом узле. Также была получена матрица, отражающая величины потоков ортологических рядов между хромосомами.

Булат Лев Спартакович
Булат Л.С.
Модернизированные очки для снятия зрительного утомления Открыть работу
Аннотация: Представлен новый вариант технического исполнения очков для снятия зрительного утомления, прототипом которых является прибор «Радуга — 3Л», разработанный в ИППИ РАН. Новый прибор отличается компактностью исполнения, удобством эксплуатации и наличием новых встроенных функций. В основу действия прибора положен метод импульсной фотостимуляции для восстановления зрительных функций. Рассмотрены показания к применению и рекомендации к использованию. Даны технические характеристики устройства.

Бурнаев Евгений Владимирович
Панин И.И., Бурнаев Е.В.
Исследование проблемы построения дизайна эксперимента в задачах анализа чувствительности для квадратичной модели Открыть работу
Аннотация: В работе предлагается асимптотический критерий оптимальности дизайна для вычисления индексов чувствительности в случае квадратичной модели данных и процедура построения адаптивного дизайна эксперимента на основе этого критерия. Проводится сравнение предложенного адаптивного дизайна с другими дизайнами эксперимента.

Быкова Надежда Анатольевна
Быкова Н.А., Фаворов А.В., Миронов А.А.
Скрытые марковские модели в сравнительной геномике Открыть работу
Аннотация: The problem of reconstruction of ancestral states given a phylogeny and data from extant species arises in a wide range of biological studies. The continuous-time Markov model for the discrete states evolution is generally used for the reconstruction of ancestral states. We modify this model to account for a case when the states of the extant species are uncertain. This situation appears, for example, if the states for extant species are predicted by some program and thus are known only with some level of reliability; it is common for bioinformatics field. The main idea is formulation of the problem as a hidden Markov model on a tree (tree HMM, tHMM), where the basic continuous-time Markov model is expanded with the introduction of emission probabilities of observed data (e.g. prediction scores) for each underlying discrete state. Our tHMM decoding algorithm allows us to predict states at the ancestral nodes as well as to refine states at the leaves on the basis of quantitative comparative genomics. The test on the simulated data shows that the tHMM approach applied to the continuous variable reflecting the probabilities of the states (i.e. prediction score) appears to be more accurate then the reconstruction from the discrete states assignment defined by the best score threshold. We provide examples of applying our model to the evolutionary analysis of N-terminal signal peptides and transcription factor binding sites in bacteria. The program is freely available at http://bioinf.fbb.msu.ru/∼nadya/tHMM and via web-service at http://bioinf.fbb.msu.ru/treehmmweb.


наверх

В

Ватолин Дмитрий Сергеевич
Большаков А.С., Федоров А.А, Ватолин Д.С.
Создание базы записей движений глаз при просмотре видеоряда для верификации модели внимания Открыть работу
Аннотация: Модели зрительного внимания, позволяющие выделять наиболее привлекательные детали изображения, являются важным источником информации для многих областей — от когнитивной психологии до технического зрения. Особый интерес представляет применение карт внимания для анализа видеоматериала различного рода: с их помощью можно оценить серьезность ошибок при компрессии видео или построении сцен для стереокинофильмов. Целью данной работы было создание базы данных для верификации модели внимания, имитирующей распределение плотности точек фиксации взора в процессе восприятия видеоматериалов. Для проведения адекватной верификации нами была создана база данных состоящая из записей движений глаз, полученных на многих испытуемых с использованием высокоскоростной и высокоточной системы бесконтактной регистрации перемещений взора. В процессе подготовки к данной работе нами также были созданы тестовые видеопоследовательности, которые в дальнейшем могут быть использованы в ходе построения иных моделей и для их последующего сравнения с верифицируемой. Итогом работы стала оценка соответствия испытываемой модели и созданной базы записей движений глаз, а также сама база записей движений глаз.

Виноградов Дмитрий Валерьевич
Виноградов Д.В., Логачева М.Д.
Анализ дифференциальной экспрессии генов вида Fagopyrum tataricum Открыть работу
Аннотация: Here we provide the results of differential expression analysis for five different types of stress conditions in Fagopyrum tataricum. These types include cold shock, heat shock, reduced illumination, excessive illumination, wounding. Our analysis was performed using two popular approaches simultaneously: comparing raw read counts and comparing normalized read counts (FPKMs). Resulting gene sets are enriched with biologically relevant GO categories.

Виноградова Светлана Владимировна
Солдатов Р.А., Виноградова С.В., Миронов А.А.
Поиск локально-оптимальных структурированных участков генома Открыть работу
Аннотация: Молекулы РНК вовлечены в центральные процессы клетки. Многие функциональные РНК являются белок-некодирующими транскриптами (нкРНК) и участвуют в таких клеточных процессах, как сплайсинг, регуляция транскрипции и трансляции, импринтинг и т.д. Как правило, вторичная структура РНК имеет ключевое значение при взаимодействии с белками и другими молекулами РНК. Сложности экспериментальных подходов определения структуры РНК привели к возникновению широкого класса вычислительных методов. Один из подходов предполагает, что функциональные РНК структурированы или, по-другому, имеют термодинамически стабильную структуру. В данной работе предлагается метод по построению поверхности структурированности генома и выделения локально-оптимальных участков. Данный подход применен к анализу бактериальной регуляции. Метод реализован в виде программы на С.

Виноградова С.В., Миронов А.А.
Экспрессия нкРНК HOTAIR и ее роль в модификации хроматина Открыть работу
Аннотация: HOTAIR is a long non-coding RNA that plays important role in chromatin modifications and acts as a scaffold between polycomb complex PRC2 that methylates histone H3 on K27and second complex that demethylates histone H3 on K4. We studied expression of HOTAIR in different human tissues and its correlation with chromatin features across the genome.

Волчек Оксана Анатольевна
Порицкий В.В., Волчек О.А.
Построение векторной семантической модели на основе русскоязычных текстов: первые эксперименты Открыть работу
Аннотация: Векторные модели семантики языковых единиц (VSM) известны компьютерным лингвистам уже более двух десятков лет, однако до настоящего времени их принято строить и оценивать преимущественно на материале английского языка. Мы обучаем векторные модели на двух небольших корпусах русскоязычных текстов (художественных и газетных) и оцениваем качество их предсказаний в задаче выбора пар синонимов. Лучший результат F = 0.76 был достигнут, когда семантические расстояния измерялись косинусом с PMI-взвешиванием при единичной ширине контекстного окна. Мера Йенсена-Шеннона, с помощью которой удалось добиться F = 0.71, допускает более радикальное снижение размерности, но несколько усложняет масштабирование объёма корпуса.


наверх

Г

Гарушянц Софья Константиновна
Гарушянц С.К., Казанов М.Д., Гельфанд М.С.
Исследование горизонтальных переносов генов и эволюции архей рода Methanosarcina Открыть работу
Аннотация: Genomes of Methanosarcina spp. are the largest among archaea. One suggested reason for that is massive horizontal gene transfer (HGT) from bacteria. Genes of bacterial origin may be involved in the central metabolism and solute transport, in particular sugar synthesis, sulfur metabolism, phosphate metabolism, DNA repair, transport of small molecules etc. Horizontally transferred (HT) genes are considered to play the key role in the ability of Methanosarcina spp. to inhabit different environments. By the moment, genomes of three Methanosarcina spp. have been sequenced, and while these genomes vary in length and number of protein-coding genes, they all have been shown to accumulate HT genes. However, previous estimates were made when fewer archaeal genomes were known. Moreover, several Methanosarcinaceae genomes from other genera were recently sequenced. Here, we revise the census of genes of bacterial origin in Methanosarcinaceae. About 5% of Methanosarcina genes were shown to be horizontally transferred from various bacterial groups, this fraction being considerably lower than suggested earlier. Simulation of the composition of the NCBI protein non-redundant database for different years demonstrates that the estimates of the HGT rate have decreased drastically since 2002, the year of publication of the first Methanosarcina genome. The phylogenetic distribution of HT gene donors is non-uniform. Most HT genes were transferred from Firmicutes and Proteobacteria, while no HGT events from Actinobacteria to the common ancestor of Methanosarcinaceae were found. Functionally, transporters are transferred more frequently than enzymes. Horizontal transfer of transcription factors is not common, while 48% of horizontally transferred genes have demonstrated differential expression in a variety of conditions. HGT of complete operons is relatively infrequent and half of HT genes do not belong to operons.

Гасников Александр Владимирович
Гасников А.В., Дмитриев Д.Ю.
Об эффективности использования алгоритма Григориадиса-Хачияна для поиска вектора PageRank в случае разреженной матрицы Открыть работу
Аннотация: В работе описан рандомизированный способ поиска вектора PageRank, т.е. решения системы, со стохастической матрицей P размера n \times n, где n ~ 10^{7} -10^{9}, т.о. исключается возможность "честного" умножения матрицы P на столбец, если рассматривать не разреженные объекты. В основе предложенного способа идея — свести поиск вектора к решению задачи негладкой выпуклой оптимизации. Возникшая задача с помощью небольшой модификации алгоритма Григориадиса-Хачияна (1995) решается, например, с таким же оценками сложности, что и предложенный Назиным-Поляком (2011) для поиска PageRank рандомизированный вариант метода зеркального спуска А.С. Немировского, но для разреженных матриц предложенный в этой работе метод показывает заметно лучшие результаты.

Гасников А.В., Клочков Е.Ю., Гасникова Е.В., Дмитриев Д.Ю.
Об эффективности использования алгоритма MCMC для поиска вектора PageRank в случае не разреженной матрицы Открыть работу
Аннотация: В работе рассматривается рандомизированный способ, базирующийся на идее Markov chain Monte Carlo, поиска вектора PageRank, т.е. решения системы p^{T}=p^{T}*P, со стохастической матрицей P размера n \times n (решение ищется в классе распределения вероятностей), где n ~ 10^{7} -10^{9}, т.о. исключается возможность "честного" умножения матрицы на столбец, если рассматривать не разреженные объекты. Этот подход эффективен в случае "быстрого" выхода итерационного процесса на стационар, и учитывает также другую специфику матрицы — равенство отличных от нуля вне диагональных элементов матрицы по строчкам (это используется при организации случайного блуждания по графу с матрицей P).

Гасникова Евгения Владимировна
Гасников А.В., Клочков Е.Ю., Гасникова Е.В., Дмитриев Д.Ю.
Об эффективности использования алгоритма MCMC для поиска вектора PageRank в случае не разреженной матрицы Открыть работу
Аннотация: В работе рассматривается рандомизированный способ, базирующийся на идее Markov chain Monte Carlo, поиска вектора PageRank, т.е. решения системы p^{T}=p^{T}*P, со стохастической матрицей P размера n \times n (решение ищется в классе распределения вероятностей), где n ~ 10^{7} -10^{9}, т.о. исключается возможность "честного" умножения матрицы на столбец, если рассматривать не разреженные объекты. Этот подход эффективен в случае "быстрого" выхода итерационного процесса на стационар, и учитывает также другую специфику матрицы — равенство отличных от нуля вне диагональных элементов матрицы по строчкам (это используется при организации случайного блуждания по графу с матрицей P).

Гельфанд Михаил Сергеевич
Гарушянц С.К., Казанов М.Д., Гельфанд М.С.
Исследование горизонтальных переносов генов и эволюции архей рода Methanosarcina Открыть работу
Аннотация: Genomes of Methanosarcina spp. are the largest among archaea. One suggested reason for that is massive horizontal gene transfer (HGT) from bacteria. Genes of bacterial origin may be involved in the central metabolism and solute transport, in particular sugar synthesis, sulfur metabolism, phosphate metabolism, DNA repair, transport of small molecules etc. Horizontally transferred (HT) genes are considered to play the key role in the ability of Methanosarcina spp. to inhabit different environments. By the moment, genomes of three Methanosarcina spp. have been sequenced, and while these genomes vary in length and number of protein-coding genes, they all have been shown to accumulate HT genes. However, previous estimates were made when fewer archaeal genomes were known. Moreover, several Methanosarcinaceae genomes from other genera were recently sequenced. Here, we revise the census of genes of bacterial origin in Methanosarcinaceae. About 5% of Methanosarcina genes were shown to be horizontally transferred from various bacterial groups, this fraction being considerably lower than suggested earlier. Simulation of the composition of the NCBI protein non-redundant database for different years demonstrates that the estimates of the HGT rate have decreased drastically since 2002, the year of publication of the first Methanosarcina genome. The phylogenetic distribution of HT gene donors is non-uniform. Most HT genes were transferred from Firmicutes and Proteobacteria, while no HGT events from Actinobacteria to the common ancestor of Methanosarcinaceae were found. Functionally, transporters are transferred more frequently than enzymes. Horizontal transfer of transcription factors is not common, while 48% of horizontally transferred genes have demonstrated differential expression in a variety of conditions. HGT of complete operons is relatively infrequent and half of HT genes do not belong to operons.

Артемов А.В., Гельфанд М.С., Фаворов А.В., Миронов А.А.
Оценка искажения сигнала ChIP-seq, связанного с пространственной укладкой ДНК Открыть работу
Аннотация: Various chromosome conformation capture methods (including Hi-C, 3C and ChIA-PET) appear to be technically similar to ChIP-seq method as all of them rely on DNA-protein cross-linking. Spatially proximal DNA fragments are believed to be cross-linked through a protein 'bridge' which means that they are both linked to the same protein complex. We hypothesized that spatial organization of the genome could generate artefacts in ChIP-seq, a method to study occupancy of DNA by a protein of interest. In theory, if a DNA fragment A is occupied by a certain protein (e.g., a Transcription Factor) and DNA fragment A is spatially proximal to a DNA fragment B, ChIP-seq can detect false evidence of occupancy of B by the studied protein. To address this issue, we assumed that true sites of protein binding are associated with DNAse hypersensitivity peaks. We constructed and applied a statistical model which compares levels of ChIP-seq signals for various proteins within and outside of DNAse hypersensitivity sites in the spatially interacting regions and estimates ChIP-seq artefacts potentially caused by DNA 3D folding. Our estimations are useful in the discovery of transcription factories as they help exclude the false similarities between protein-occupancy profiles of spatially proximal DNA regions.

Гитис Валерий Григорьевич
Дерендяев А.Б., Гитис В.Г.
Анализ скоростей автомобильной дорожной сети мегаполиса по данным оператора сотовой связи Открыть работу
Аннотация: Использование данных сотового оператора (геолокация телефонов), позволяет получить карту дорожных скоростей. В данной работе описывается метод анализа скоростей автомобильной дорожной сети мегаполиса по данным оператора сотовой связи и предложено его дальнейшее развитие.

Гонцов Ренат Равилевич
Гонцов Р.Р., Горючкина И.В.
К теореме Мальгранжа-Сибуйи о сходимости формальных решений обыкновенного дифференциального уравнения Открыть работу
Аннотация: На основе элементарного доказательства теоремы Мальгранжа--Сибуйи о достаточном условии сходимости формального степенного ряда, удовлетворяющего обыкновенному дифференциальному уравнению, приводится оценка его радиуса сходимости.

Горючкина Ирина Владимировна
Гонцов Р.Р., Горючкина И.В.
К теореме Мальгранжа-Сибуйи о сходимости формальных решений обыкновенного дифференциального уравнения Открыть работу
Аннотация: На основе элементарного доказательства теоремы Мальгранжа--Сибуйи о достаточном условии сходимости формального степенного ряда, удовлетворяющего обыкновенному дифференциальному уравнению, приводится оценка его радиуса сходимости.

Грачева Мария Александровна
Грачева М.А.
Компьютерная оценка остроты стереозрения с использованием цветового и поляризационного методов сепарации Открыть работу
Аннотация: Стереоострота зрения, или способность различения относительного смещения двух объектов по глубине, является одним из важных показателей функционирования бинокулярных механизмов зрительной системы. Однако на сегодняшний день не существует общепринятых тестов для оценки этой способности. Используемые в клинической практике и научных исследованиях измерительные процедуры различаются рядом критических параметров, что осложняет как сравнение результатов, полученных различными авторами, так и установление нормативных значений для различных возрастных групп. Необходимость корректного и точного измерения стереоостроты зрения ставит перед исследователями задачу поиска оптимальных параметров тестовых процедур. Одним из важнейших различий между существующими тестами является используемый в них метод сепарации изображений. В рамках данной работы было проведено сравнение показателей стереоостроты зрения, полученных у одной и той же группы испытуемых при применении цветового и поляризационного методов сепарации изображений для стимулов в виде габоровских патчей трех различных пространственных частот. Тестовые стимулы предъявляли на одном и том же мониторе, позволяющем реализовать оба метода. При тестировании испытуемый надевал соответствующие стереоочки: в первом случае — с красным фильтром для одного глаза и зеленым для другого; во втором случае — с поляроидными фильтрами, пропускающими свет с круговой поляризацией разного направления. Пороговые значения, полученные при использовании поляризационной технологии, оказались существенно ниже, чем пороги при цветовом разделении каналов. Судя по нашим экспериментальным данным, разница в цвете между правым и левым изображением создает трудности при обнаружении пороговых различий и вносит неточности в процедуру измерения.

Гришин Александр Алексеевич
Жванский Д.С., Селионов В.А., Солопова И.А., Гришин А.А.
Зависимость взаимодействия между генераторами верхних и нижних конечностей от двигательной задачи и от пространственной организации движения у здоровых испытуемых Открыть работу
Аннотация: Ранее на здоровых испытуемых была показана специфика активации межконечностных нейронных связей при совершении ритмических движений ногами раздельно или совместно с движениями рук в положении лежа при движениях рук в вертикальной плоскости. В данной работе исследовали взаимовлияния верхних и нижних конечностей при выполнении двигательных задач, когда сочетанные и раздельные движения четырех конечностей осуществлялись при движениях рук в горизонтальной плоскости. У 9 здоровых испытуемых исследовали общую картину распределения мышечной активности при выполнении активных циклических движений рук совместно с шагательными движениями ног и без них с разными сочетаниями движений. При совместных движениях рук и ног активность в мышцах-флексорах и мышцах-экстензорах значимо различалась для синфазных и для противофазных движений. Диагональные синергии между нижними и верхними конечностями оказывали более сильное воздействие на активацию межнейронных связей центральных генераторов локомоторной ритмики. Используемые в исследовании двигательные парадигмы активировали внутриспинальные нейронные связи, степень взаимодействия которых зависела от используемых двигательных синергий, и была наибольшей при совместных движениях рук и ног с диагональным паттерном движений верхних и нижних конечностей.

Гусев Олег Александрович
Шагимарданова Е.И., Шарипова М.Р., Кикавада Т., Гусев О.А.
Эволюция криптобиоза у Polypedilum vanderplanki: роль горизонтального переноса генов от бактерий Открыть работу
Аннотация: Некоторые живые эукариоты, например африкансткая хирономида Polypedilum vanderplanki способны выживать в условиях полной потери воды, впадая в состояние гипометаболизма — криптобиоз. Секвенирование генома спящей хирономиды позволило определить основные молекулярные механизмы криптобиоза. Из более чем 17 тысяч идентифицированных генов были обнаружены кодирующие нуклеотидные последовательности нетипичные для насекомых. В данной работе проведена оценка вероятности горизонтального переноса генов в геном P. vanderplanki от микроорганизмов. Идентифицировано несколько функционально-активных генов имеющих высокую степень сходства с бактериальными гомологами и формирующих монофилетичную ветвь при построении филогенетического древа. Среди этих генов выделяется группа лектинов, и фермент кинурениназа, в отношении которых получены строгие доказательства их возникновения путем горизонтального переноса.

Гущин Андрей Сергеевич
Гущин А.С., Кирьянов А.Г., Ляхов А.И., Хоров Е.М.
Быстрый алгоритм выравнивания кадров для оценки качества MPEG-4 видеопотоков, передаваемых по беспроводным сетям Открыть работу
Аннотация: Анализируя возможности сетевых протоколов по передаче видеопотоков в режиме реального времени, многие исследователи столкнулись с проблемой оценки качества видеоизображения, для чего широко используются метрики MSE и PSNR. Однако, эти метрики не учитывают случающиеся время от времени потери пакетов при передаче видепотока через беспроводную сеть и не могут быть применены в случае, когда в полученном видеофрагменте часть кадров потеряна целиком. Чтобы адаптировать метрики качества видеоизображения к такому сценарию, разработаны различные методы выравнивания кадров в двух видеофрагментах. Оценка схожести каждого кадра в полученном видеофрагменте с рядом кадров из оригинального фрагмента для определения соответствия между ними требует значительного времени, что ограничивает применимость этих методов. В данной работе предлагается новый метод выравнивания кадров, позволяющий существенным образом ускорить процедуру оценки качества видеоизображения, полученного при передаче через беспроводную сеть.

Банков Д.В., Гущин А.С., Хоров Е.М.
Программа расчета метрики MSE качества переданного по сети видеопотока Открыть работу
Аннотация: В статье решается задача вычисления метрики MSE видеопотока, повреждённого в процессе передачи по сети. Представлен алгоритм сопоставления кадров между оригинальным и повреждённым видеопотоком, учитывающий возможные потери при передаче видеофайлов по сети.


наверх

Д

Денисов Степан Владимирович
Денисов С.В.
Новорожденные сайты сплайcинга находятся под положительным отбором Открыть работу
Аннотация: Подавляющее большинство сайтов содержат инвариантные нуклеотиды (AG в акцепторных сайтах и GT — в донорных). Наличие динуклеотидов является необходимым условием того, чтобы сплайсинг корректно прошел. Мы рассматриваем ситуации появления новых динуклеотидов на линии человека. В большинстве случаев эти ситуации можно трактовать, как появление новых сайтов сплайсинга. После рождения динуклеотида, другие нуклеотиды, входящие в сайт сплайсинга подвергаются действию движущего (положительного) отбора, направленного на увеличение числа консенсусных букв в сайте.

Дерендяев Александр Борисович
Дерендяев А.Б., Гитис В.Г.
Анализ скоростей автомобильной дорожной сети мегаполиса по данным оператора сотовой связи Открыть работу
Аннотация: Использование данных сотового оператора (геолокация телефонов), позволяет получить карту дорожных скоростей. В данной работе описывается метод анализа скоростей автомобильной дорожной сети мегаполиса по данным оператора сотовой связи и предложено его дальнейшее развитие.

Диконов Вячеслав Григорьевич
Диконов В.Г.
Эксперимент по автоматизированному построению правил для разрешения неоднозначности на основе семантических классов значений слов Открыть работу
Аннотация: В статье описывается начальная часть опыта по автоматизированному нахождению правил разрешения лексической/синтаксической многозначности, которые могли бы применяться в системе автоматического анализа текста и перевода ЭТАП-3. Основным принципом формирования правил является поиск семантически обусловленной сочетаемости между словами в определенном значении (лексемами). Для этого на основе данных словаря Кросслексика и модифицированной онтологии SUMO, которая задает классы значений слов, формируется набор шаблонов словосочетаний. Эти шаблоны позволяют компьютеру определить, похожи ли встречаемые в тексте синтаксически связанные пары слов на примеры словосочетаний в словаре, и определить значения входящих в них слов. Качество и продуктивность шаблонов оценивается с помощью корпуса СинТагРус. Удачные шаблоны словосочетаний могут быть впоследствии преобразованы в словарные правила системы ЭТАП.

Дмитриев Д.Ю.
Гасников А.В., Дмитриев Д.Ю.
Об эффективности использования алгоритма Григориадиса-Хачияна для поиска вектора PageRank в случае разреженной матрицы Открыть работу
Аннотация: В работе описан рандомизированный способ поиска вектора PageRank, т.е. решения системы, со стохастической матрицей P размера n \times n, где n ~ 10^{7} -10^{9}, т.о. исключается возможность "честного" умножения матрицы P на столбец, если рассматривать не разреженные объекты. В основе предложенного способа идея — свести поиск вектора к решению задачи негладкой выпуклой оптимизации. Возникшая задача с помощью небольшой модификации алгоритма Григориадиса-Хачияна (1995) решается, например, с таким же оценками сложности, что и предложенный Назиным-Поляком (2011) для поиска PageRank рандомизированный вариант метода зеркального спуска А.С. Немировского, но для разреженных матриц предложенный в этой работе метод показывает заметно лучшие результаты.

Гасников А.В., Клочков Е.Ю., Гасникова Е.В., Дмитриев Д.Ю.
Об эффективности использования алгоритма MCMC для поиска вектора PageRank в случае не разреженной матрицы Открыть работу
Аннотация: В работе рассматривается рандомизированный способ, базирующийся на идее Markov chain Monte Carlo, поиска вектора PageRank, т.е. решения системы p^{T}=p^{T}*P, со стохастической матрицей P размера n \times n (решение ищется в классе распределения вероятностей), где n ~ 10^{7} -10^{9}, т.о. исключается возможность "честного" умножения матрицы на столбец, если рассматривать не разреженные объекты. Этот подход эффективен в случае "быстрого" выхода итерационного процесса на стационар, и учитывает также другую специфику матрицы — равенство отличных от нуля вне диагональных элементов матрицы по строчкам (это используется при организации случайного блуждания по графу с матрицей P).


наверх

Е

Едидин Григорий Михайлович
Науменко С.А., Едидин Г.М.
Бактерии из древних отложений: древние или современные? Открыть работу
Аннотация: Учёные-геологи извлекли образцы бактерий из отложений в зоне вечной мерзлоты (Мамонтова гора в долине реки Алдан в центральной Якутии). Возраст образования отложений составляет 3.5 млн. лет. Геномы бактерий были отсеквенированы в лаборатории эволюционной геномики. Бактерии были типированы по 16S рРНК как представители bacillus cereus и bacillus pumilus. Были построены филогенетические деревья как по 16S РНК, так и по полным геномам. Можно ли определить возраст бактерий по этим данным? Согласно длине ветвей на филогенетическом дереве и расположению ветвей относительно ближайших родственников, данные образцы являются современными бактериями.

Ермакова Екатерина Олеговна
Ермакова Е.О., Малько Д.Б.
Эволюция структуры и последовательности альтернативно сплайсируемых генов дрозофил Открыть работу
Аннотация: На материале 12 полных геномов плодовых мушек рода Drosophila изучены паттерны потерь и приобретений альтернативных и постоянных кодирующих сегментов белок-кодирующих генов, а также паттерны нуклеотидных замен в различных типах альтернативных сегментов.

Ефимов Кирилл
Ефимов К.
Применение методов оценки взаимной информации для отбора признаков в задачах регрессии Открыть работу
Аннотация: Во многих прикладных задачах машинного обучения данные имеют большую размерность, что затрудняет их обработку. Поэтому актуально решение задачи отбора наиболее релевантных и неизбыточных признаков. Цель данной работы состоит в том, чтобы сделать обзор имеющихся методов и провести их сравнение на искусственных и реальных данных в применении к задачам регрессии.


наверх

Ж

Жаров Илья Алексеевич
Жаров И.А.
Корреляции замен в последовательностях транскрипционных регуляторов генов устойчивости к тяжелым металлам и их сайтах связывания Открыть работу
Аннотация: Среди прочих в семейство бактериальных транскрипционных факторов MerR входят белки, активирующие транскрипцию генов устойчивости к тяжелым металлам: меди, ртути, свинцу, кадмию, цинку, золоту. Некоторые из них (MerR, HmrR, CueR, ZntR, CadR, PbrR, GolS) ранее были изучены экспериментально в ряде бактерий. Эти белки и их гомологи образуют единую группу в семействе MerR. Их сайты связывания также сходны между собой. В данной работе идентифицированы транскрипционные факторы подсемейств устойчивости к тяжелым металлам, найдены их сайты связывания. Проведен анализ корреляций замен в последовательностях ДНК-связывающих WHTH-доменах этих белков и их сайтах связывания. Он показал, что аминокислотные остатки, подверженные наиболее коррелированным заменам, расположены в альфа2-спирали исследованных транскрипционных факторов. Она проникает в большую бороздку ДНК и отвечает за специфичность связывания.

Жванский Дмитрий Сергеевич
Жванский Д.С., Селионов В.А., Солопова И.А., Гришин А.А.
Зависимость взаимодействия между генераторами верхних и нижних конечностей от двигательной задачи и от пространственной организации движения у здоровых испытуемых Открыть работу
Аннотация: Ранее на здоровых испытуемых была показана специфика активации межконечностных нейронных связей при совершении ритмических движений ногами раздельно или совместно с движениями рук в положении лежа при движениях рук в вертикальной плоскости. В данной работе исследовали взаимовлияния верхних и нижних конечностей при выполнении двигательных задач, когда сочетанные и раздельные движения четырех конечностей осуществлялись при движениях рук в горизонтальной плоскости. У 9 здоровых испытуемых исследовали общую картину распределения мышечной активности при выполнении активных циклических движений рук совместно с шагательными движениями ног и без них с разными сочетаниями движений. При совместных движениях рук и ног активность в мышцах-флексорах и мышцах-экстензорах значимо различалась для синфазных и для противофазных движений. Диагональные синергии между нижними и верхними конечностями оказывали более сильное воздействие на активацию межнейронных связей центральных генераторов локомоторной ритмики. Используемые в исследовании двигательные парадигмы активировали внутриспинальные нейронные связи, степень взаимодействия которых зависела от используемых двигательных синергий, и была наибольшей при совместных движениях рук и ног с диагональным паттерном движений верхних и нижних конечностей.

Жилин Игорь Витальевич
Жилин И.В., Иванов Ф.И., Зяблов В.В.
Распараллеливание вычислений при декодировании недвоичных кодов с малой плотностью проверок Открыть работу
Аннотация: Предложена модификация алгоритма декодирования q-ary Sum Product Algorithm (Q-SPA) для недвоичных кодов с малой плотностью проверок на четность, основанных на матрицах перестановок. Вычисления, используемые при декодировании такого класса кодов, могут быть естественным образом распараллелены, и таким образом представленный в работе алгоритм имеет векторную реализацию, работая не с отдельными символами над полем GF(q), а с векторами, заданными над этим полем.

Жилин И.В., Иванов Ф.И., Рыбин П.С., Зяблов В.В.
ОЛО-коды на основе двоичных МПП-кодов Открыть работу
Аннотация: В работе предлагается конструкция двоичного кода с обобщённой локализацией ошибок, где в качестве внешних кодов используются коды с малой плотностью проверок, основанные на системах троек Штейнера. Описываются алгоритмы кодирование и декодирования предложенной конструкции.

Журавлева Екатерина Владимировна
Журавлева Е.В., Ставровская Е.Д., Фаворов А.В., Миронов А.А.
Сравнение геномных разметок различных гистоновых модификаций на уровне тканей Открыть работу
Аннотация: Модификация гистонов является одним из механизмов управления экспрессией генов в клетках различного типа и играет важную роль в клеточной дифференцировке. Наличие одновременно нескольких модификаций позволяет более тонко регулировать работу генов. Поэтому сравнительный анализ модификаций гистонов на уровне тканей является важной задачей эпигенетики. В данной работе исследованы зависимости между разметками модификаций гистонов - H3k4me1, H3k4me2, H3k27ac, H3k36me3, H3k79me2, H3k9ac, H3k4me3, H3k27me3, H4k20me1 в тканях человека. С помощью функций пакета GenometriCorr были посчитаны корреляционные статистики для каждой пары разметок одной и той же модификации из разных тканей. Анализ корреляций показал, что клеточные типы, обладающие сходными морфологией и функциями, наиболее близки друг к другу по профилям модификаций гистонов. В то же время не было выявлено кластеризации тканей по общности происхождения и развитию в онтогенезе из экто-, эндо- или мезодермы. Для эмбриональных стволовых клеток человека показано сходство по профилям различных модификаций с разными типами тканей. Предположительно это объясняется тем, что большая часть модификаций гистонов, наблюдаемых в дифференцированной клетке, приобретаются ею на конечных стадиях дифференцировки.


наверх

З

Заботин Игорь Ярославич
Заботин И.Я., Яруллин Р.С.
Алгоритм отсечений с аппроксимацией надграфика без вложения погружающих множеств Открыть работу
Аннотация: Предлагается алгоритм решения задачи минимизации выпуклой функции на выпуклом многограннике, относящийся к классу методов отсечений. Для построения итерационных точек в алгоритме используется операция частичного погружения надграфика целевой функции в аппроксимирующие его многогранные множества. Алгоритм характерен тем, что не требует вложения каждого из аппроксимирующих множеств в предыдущее. Такая особенность дает возможность периодического отбрасывания всех полученных в процессе решения дополнительных ограничений. Описываются свойства метода, обосновывается его сходимость.

Зверков Олег Анатольевич
Зверков О.А., Селиверстов А.В., Любецкий В.А.
Построение разделяющих паралоги семейств гомологичных белков, кодируемых в пластидах цветковых растений Открыть работу
Аннотация: Разделение белков по семействам, разделяющим паралоги, позволяет уточнять аннотации белков и выполнять поиск семейства по его филогенетическому профилю, который определяется разбиением множества видов на три части. Части задают присутствие/отсутствие белка, а также случай неопределённости в этом отношении. Другое применение — поиск белков, уникальных для узкой таксономической группы («подписей»). Нами разработан алгоритм, формирующий такие семейства. Он применён к разным множествам белков. В том числе, к белкам, кодируемым в пластомах 186-ти видов цветковых растений. Полученная в этом случае база данных с возможностью поиска семейства по его филогенетическому профилю доступна по адресу http://lab6.iitp.ru/ppc/magnoliophyta/. Также алгоритм применён для разделения (кластеризации) белков, кодируемых в митохондриях 66-ти видов таксономической группы зелёных растений (Viridiplantae); соответствующая база данных: http://lab6.iitp.ru/mpc/viridiplantae/. На этой основе получены биологические результаты. Например, в митохондриях винограда (Vitis vinifera) найдены уникальные для них белки, которые в то же время типичны для пластид, что позволяет предсказать горизонтальный перенос из пластид в митохондрии.

Зигангиров Камиль Шамильевич
Трефилов М.П., Зигангиров К.Ш.
Построение системы связи с множественным доступом OFDMA на основе заплетенных сверточных кодов блокового типа Открыть работу
Аннотация: В работе рассматривается применение заплетенных сверточных кодов блокового типа (ЗСКБТ) в системе связи с множественным доступом, использующей OFDMA. Параметры системы OFDMA подразумевают широкополосную передачу большого количества данных. Использовался Райсовский канал передачи данных с десятью лучами описанный в стандарте 3GPP TR 25.943 V6.0.0. Моделировалась передача данных от двух пользователей с идеальной синхронизацией по времени. Сравнивалась корректирующая способность ЗСКБТ, турбо-кода и кода с малой плотностью проверок (МПП код).

Зяблов Виктор Васильевич
Жилин И.В., Иванов Ф.И., Зяблов В.В.
Распараллеливание вычислений при декодировании недвоичных кодов с малой плотностью проверок Открыть работу
Аннотация: Предложена модификация алгоритма декодирования q-ary Sum Product Algorithm (Q-SPA) для недвоичных кодов с малой плотностью проверок на четность, основанных на матрицах перестановок. Вычисления, используемые при декодировании такого класса кодов, могут быть естественным образом распараллелены, и таким образом представленный в работе алгоритм имеет векторную реализацию, работая не с отдельными символами над полем GF(q), а с векторами, заданными над этим полем.

Рыбин П.С., Зяблов В.В.
Экспоненты вероятности ошибочного декодирования некоторых кодовых конструкций с простым декодированием Открыть работу
Аннотация: В работе рассмотрены специальная конструкция обобщенного кода с малой плотностью проверок (МПП-кода) и конструкция каскадного кода с внешним МПП-кодом. Проведено сравнение нижних оценок на экспоненту вероятности ошибочного декодирования рассматриваемых конструкций по соответствующим алгоритмам малой сложности. Предложена модификация алгоритма декодирования МПП-кода со специальной конструкцией. Для модифицированного алгоритма получена оценка снизу на экспоненту вероятности ошибочного декодирования. В заключении приведен сравнительный анализ численных значений рассматриваемых оценок на экспоненту вероятности ошибочного декодирования.

Иванов Ф.И., Зяблов В.В.
Коды с малой плотностью проверок на четность, основанные на тройках Штейнера и матрицах перестановок Открыть работу
Аннотация: В работе предложен алгоритм построения проверочных матриц регулярных кодов с малой плотностью проверок на четность, основанных на матрицах перестановок и системах троек Штейнера S(v,3,2) для v=2^m-1. Для полученных кодовых конструкций приведены оценки на скорость, минимальное кодовое расстояние, а так же на минимальную длину цикла в проверочной матрице. Представлены результаты моделирования предложенных кодовых конструкций для итеративного алгоритма декодирования "распространения доверия" (Sum-Product) при передаче кодового слова с помощью двоичной фазовой манипуляции по каналу с аддитивным белым гауссовским шумом.

Жилин И.В., Иванов Ф.И., Рыбин П.С., Зяблов В.В.
ОЛО-коды на основе двоичных МПП-кодов Открыть работу
Аннотация: В работе предлагается конструкция двоичного кода с обобщённой локализацией ошибок, где в качестве внешних кодов используются коды с малой плотностью проверок, основанные на системах троек Штейнера. Описываются алгоритмы кодирование и декодирования предложенной конструкции.

Кондрашов К.А., Зяблов В.В.
Корректирующие свойства кодов с единичной памятью с малой плотностью проверок Открыть работу
Аннотация: Проводится исследование корректирующих свойств сверточных кодов с (частично) единичной памятью, построенных на основе блоковых кодов с малой плотностью проверок,при декодировании итеративным алгоритмом "распространения доверия".


наверх

И

Иванов Александр Сергеевич
Хоров Е.М., Иванов А.С.
Аналитическая модель одношаговой передачи неординарного случайного потока механизмом MCCA в условиях помех Открыть работу
Аннотация: Для передачи по mesh-сети трафика, предъявляющего высокие требования к качеству обслуживания, целесообразно использовать описанный в стандарте IEEE 802.11s механизм MCCA детерминированного доступа к среде. При использовании этого механизма станции резервируют для своих передач определенные периодически повторяющиеся моменты времени, тем самым обеспечивая бесконкурентный доступ к каналу связи. Однако, чтобы обеспечить успешную доставку данных в условиях помех, необходимо устанавливать дополнительные резервирования под повторные попытки передачи. В данной работе рассмотрен неординарный поток данных и построена аналитическая модель процесса одношаговой передачи этого потока с помощью механизма MCCA в условиях помех. Модель позволяет определить наибольший период резервирований, при котором выполненены требования на задержку и долю потерянных пакетов. Полученный результат представляет собой основу для разработки модели многошаговой передачи.

Иванов Фёдор Ильич
Жилин И.В., Иванов Ф.И., Зяблов В.В.
Распараллеливание вычислений при декодировании недвоичных кодов с малой плотностью проверок Открыть работу
Аннотация: Предложена модификация алгоритма декодирования q-ary Sum Product Algorithm (Q-SPA) для недвоичных кодов с малой плотностью проверок на четность, основанных на матрицах перестановок. Вычисления, используемые при декодировании такого класса кодов, могут быть естественным образом распараллелены, и таким образом представленный в работе алгоритм имеет векторную реализацию, работая не с отдельными символами над полем GF(q), а с векторами, заданными над этим полем.

Иванов Ф.И., Зяблов В.В.
Коды с малой плотностью проверок на четность, основанные на тройках Штейнера и матрицах перестановок Открыть работу
Аннотация: В работе предложен алгоритм построения проверочных матриц регулярных кодов с малой плотностью проверок на четность, основанных на матрицах перестановок и системах троек Штейнера S(v,3,2) для v=2^m-1. Для полученных кодовых конструкций приведены оценки на скорость, минимальное кодовое расстояние, а так же на минимальную длину цикла в проверочной матрице. Представлены результаты моделирования предложенных кодовых конструкций для итеративного алгоритма декодирования "распространения доверия" (Sum-Product) при передаче кодового слова с помощью двоичной фазовой манипуляции по каналу с аддитивным белым гауссовским шумом.

Жилин И.В., Иванов Ф.И., Рыбин П.С., Зяблов В.В.
ОЛО-коды на основе двоичных МПП-кодов Открыть работу
Аннотация: В работе предлагается конструкция двоичного кода с обобщённой локализацией ошибок, где в качестве внешних кодов используются коды с малой плотностью проверок, основанные на системах троек Штейнера. Описываются алгоритмы кодирование и декодирования предложенной конструкции.


наверх

К

Казанов Марат Джамалудинович
Гарушянц С.К., Казанов М.Д., Гельфанд М.С.
Исследование горизонтальных переносов генов и эволюции архей рода Methanosarcina Открыть работу
Аннотация: Genomes of Methanosarcina spp. are the largest among archaea. One suggested reason for that is massive horizontal gene transfer (HGT) from bacteria. Genes of bacterial origin may be involved in the central metabolism and solute transport, in particular sugar synthesis, sulfur metabolism, phosphate metabolism, DNA repair, transport of small molecules etc. Horizontally transferred (HT) genes are considered to play the key role in the ability of Methanosarcina spp. to inhabit different environments. By the moment, genomes of three Methanosarcina spp. have been sequenced, and while these genomes vary in length and number of protein-coding genes, they all have been shown to accumulate HT genes. However, previous estimates were made when fewer archaeal genomes were known. Moreover, several Methanosarcinaceae genomes from other genera were recently sequenced. Here, we revise the census of genes of bacterial origin in Methanosarcinaceae. About 5% of Methanosarcina genes were shown to be horizontally transferred from various bacterial groups, this fraction being considerably lower than suggested earlier. Simulation of the composition of the NCBI protein non-redundant database for different years demonstrates that the estimates of the HGT rate have decreased drastically since 2002, the year of publication of the first Methanosarcina genome. The phylogenetic distribution of HT gene donors is non-uniform. Most HT genes were transferred from Firmicutes and Proteobacteria, while no HGT events from Actinobacteria to the common ancestor of Methanosarcinaceae were found. Functionally, transporters are transferred more frequently than enzymes. Horizontal transfer of transcription factors is not common, while 48% of horizontally transferred genes have demonstrated differential expression in a variety of conditions. HGT of complete operons is relatively infrequent and half of HT genes do not belong to operons.

Казнадзей Анна Денисовна
Казнадзей А.Д., Шелякин П.В.
Устойчивые сочетания генов углеводного метаболизма у бактерий Открыть работу
Аннотация: В работе были исследованы гены углеводного метаболизма у бактерий. Для них была построена система классификации, основанная на их функциональных, структурных и ортологических характеристиках. На основе расположения генов на бактериальных хромосомах была изучена их совместная встречаемость, в результате чего были построены матрицы попарной встречаемости ортолого-структурных семейств генов, принадлежащих разным крупным функциональным классам. Были определены наиболее устойчивые сочетания генов в локусах, относящихся к углеводному метаболизму, определены группы бактерий, имеющих сходства в организации таких локусов, сделаны предположения о наиболее эволюционно "сработавшихся" парах семейств, а также построены филогенетические деревья, позволяющие оценить распределение различных локусов среди бактерий и выявить случаи горизонтальных переносов локусов и их частей.

Калинина Анастасия Сергеевна
Калинина А.С.
Возможные причины резкого увеличения числа IS элементов у рода Shigella Открыть работу
Аннотация: Одной из характерных особенностей, отличающих род Shigella от Escherichia coli, является большое число IS элементов. Возможное объяснение этого факта заключается в том, что таким образом шигеллы получили возможность быстро приспособиться к патогенному образу жизни. Несмотря на независимое происхождение разных видов шигелл от E. coli через получение вирулентной плазмиды pINV, преобладающие семейства IS элементов у них одни и те же. В данной работе проверяется гипотеза о том, что рост числа IS элементов связан с уменьшением силы отбора. Также рассматривается альтернативная гипотеза, что рост числа IS элементов связан с нарушением регуляции их активности. В частности, исследуется возможность занесенения IS элементов с нарушенной регуляцией на вирулентной плазмиде.

Суворикова А.Л., Калинина А.С., Спокойный В.Г.
Detection of recombination events in bacterial genomes Открыть работу
Аннотация: Homologous recombination is an important factor of the evolution of bacteria. Uptake of DNA segments from donor cells provides a wide distribution of benefficial mutations among strains. Also, natural constrains on re- combination between distant sequences shape the population structure of bacterial species. With the increasing number of completely sequenced genomes, it is possible to study intraspeciffic homologous recombination and its properties. In this paper we introduce a new method for the detection of recombination events. To demonstrate consistency of the proposed approach we applyed it to two data sets: multiple simulated data and 15 strains from E. coli phylogroup A.

Капитонов Михаил Андреевич
Талис В.Л., Капитонов М.А., Максимова Е.В.
Подьем/спуск со ступеньки у подростков с диагнозом 'Ранний Детский Аутизм' Открыть работу
Аннотация: The aim of the study was to determine the age-related abnormalities of stair climbing in autism. Kinematical data were collected for 9 autistic individuals (4 of 6-8 years of age (children) and 5 of 11-12 years of age (adolescents)) and 9 control subjects (3 children and 6 adolescents). Subjects ascended and descended the one step laboratory stair always starting by right leg. Movement time of stairs ascent in autistic adolescents was longer then in control and they executed this motion with knee and hip less flexed then control adolescents. Autistic children ascended and descended stair faster then autistic adolescent. During stair descent autistic adolescents flexed hip less then control as well. Autistic children have larger amplitude of ankle joint plantar flexion then autistic adolescents during stair descent. Maximum knee flexion during stair ascent/descent was delayed in autistic adolescent in comparison to the control. Significant difference of movement coordination between children and adolescents with autism spectrum disorder indicates the importance of yearly rehabilitation program.

Каргин Игорь Сергеевич
Каргин И.С., Сафонов А.А., Платов Д.А.
Распределение максимально допустимой доли потерянных пакетов между звеньями многоадресного маршрута в беспроводной сети. Открыть работу
Аннотация: В данной работе в рамках проблемы многоадресной маршрутизации в беспроводной сети рассматривается задача распределения максимально допустимой доли потерянных пакетов между звеньями маршрута от узла-источника до узлов-получателей при использовании методов надежной многоадресной передачи, стандартизованных для сетей Wi-Fi в 2012 г. Для некоторых частных случаев получены точные решения в явном виде. Для общего случая предложены приближенные алгоритмы, использующие ``жадную'' стратегию, и проведена оценка их эффективности.

Каспарсон Анна Андреевна
Каспарсон А.А., Полищук Л.В.
Анализ рождаемости в популяции Bosmina longirostris Открыть работу
Аннотация: Численность популяций, входящих в состав сообществ, определяется воздействиями как со стороны ресурса, так и со стороны хищника (или растительноядного животного). Относительная сила этих воздействий может меняться в зависимости от пространственно-временного масштаба исследования, видового состава сообщества, являясь важной характеристикой природных систем. В данном исследовании динамики природной популяции пресноводного вида зоопланктона Bosmina longirostris мы использовали метод, согласно которому относительная сила воздействий со стороны хищника и ресурса оценивается через отношение вкладов R доли взрослых особей и плодовитости в изменение рождаемости. На основании ранее опубликованных экспериментальных данных мы считали, что в тех случаях, когда R < 1, определяющим для динамики популяции является лимитирование со стороны ресурса (фитопланктона), тогда как при значении R > 1 — контроль со стороны хищника (планктоноядных видов рыб). В течение почти всего периода исследования (41 день) плотность популяции B.longirostris росла согласно экспоненциальной зависимости; к концу периода было отмечено снижение скорости роста численности. За этот период было взято 13 проб зоопланктона, для которых были рассчитаны демографические характеристики популяции босмины (плодовитость, доля взрослых особей, скорость развития яиц), использованные затем в анализе динамики рождаемости. Для 9 из 12 интервалов между пробами значение отношения вкладов R было меньше единицы. Более того, при последовательном объединении интервалов, начиная с конца периода наблюдений, характерная величина R (рассчитанная как отношение медианных значений вкладов на соответствующих интервалах) почти монотонно убывает от начала к концу периода. Полученные результаты свидетельствуют о том, что динамика популяции B.longirostris определялась преимущественно воздействием со стороны ресурса, при этом пищевое лимитирование нарастало от начала к концу исследования.

Кикавада Такахиро
Шагимарданова Е.И., Шарипова М.Р., Кикавада Т., Гусев О.А.
Эволюция криптобиоза у Polypedilum vanderplanki: роль горизонтального переноса генов от бактерий Открыть работу
Аннотация: Некоторые живые эукариоты, например африкансткая хирономида Polypedilum vanderplanki способны выживать в условиях полной потери воды, впадая в состояние гипометаболизма — криптобиоз. Секвенирование генома спящей хирономиды позволило определить основные молекулярные механизмы криптобиоза. Из более чем 17 тысяч идентифицированных генов были обнаружены кодирующие нуклеотидные последовательности нетипичные для насекомых. В данной работе проведена оценка вероятности горизонтального переноса генов в геном P. vanderplanki от микроорганизмов. Идентифицировано несколько функционально-активных генов имеющих высокую степень сходства с бактериальными гомологами и формирующих монофилетичную ветвь при построении филогенетического древа. Среди этих генов выделяется группа лектинов, и фермент кинурениназа, в отношении которых получены строгие доказательства их возникновения путем горизонтального переноса.

Кирьянов Антон Геннадьевич
Гущин А.С., Кирьянов А.Г., Ляхов А.И., Хоров Е.М.
Быстрый алгоритм выравнивания кадров для оценки качества MPEG-4 видеопотоков, передаваемых по беспроводным сетям Открыть работу
Аннотация: Анализируя возможности сетевых протоколов по передаче видеопотоков в режиме реального времени, многие исследователи столкнулись с проблемой оценки качества видеоизображения, для чего широко используются метрики MSE и PSNR. Однако, эти метрики не учитывают случающиеся время от времени потери пакетов при передаче видепотока через беспроводную сеть и не могут быть применены в случае, когда в полученном видеофрагменте часть кадров потеряна целиком. Чтобы адаптировать метрики качества видеоизображения к такому сценарию, разработаны различные методы выравнивания кадров в двух видеофрагментах. Оценка схожести каждого кадра в полученном видеофрагменте с рядом кадров из оригинального фрагмента для определения соответствия между ними требует значительного времени, что ограничивает применимость этих методов. В данной работе предлагается новый метод выравнивания кадров, позволяющий существенным образом ускорить процедуру оценки качества видеоизображения, полученного при передаче через беспроводную сеть.

Кирьянов А.Г., Логинов В.А., Хоров Е.М.
Модифицированная p-настойчивая политика обслуживания очереди для преодоления кратковременных отказов канала при передаче видеопотоков реального времени в сетях Wi-Fi Открыть работу
Аннотация: В работе рассматривается передача видеопотоков реального времени по сети Wi-Fi в присутствии кратковременных отказов канала. Отказы канала могут очень сильно ухудшать качество принимаемого видеопотока на всех получателях, даже если отказ канала случился только для одного из получателей. Для того чтобы минимизировать потерю качества принятого видеопотока, в данной работе предлагается обобщить p-настойчивую политику обслуживания очереди на случай видеопотоков, значительно различающихся по своим свойствам.

Клинк Галина Викторовна
Клинк Г.В., Базыкин Г.А.
Анализ распространённости эпистатических взаимодействий на основе исследования больших филогений Открыть работу
Аннотация: Epistatic interactions between amino acid sites shape the local fitness landscapes, affecting the site-specific probabilities of fixations of different amino acids. Comparisons of prevalences of amino acids at individual sites with site-specific dn/ds values suggest that the vast majority of amino acid fixations that occur at a given instant would be deleterious at another instant (Breen et al. 2012). However, this analysis can be confounded by the differences in fitness between different fixed variants (McCandlish et al. 2013). Indeed, a slightly deleterious allele can remain fixed for a while, inflating the number of amino acids observed at a site, but not increasing the dn/ds value significantly. This effect can be particularly pronounced in huge datasets, in which even rare slightly deleterious mutations are likely to be observed. The data on instantaneous selection coefficients associated with allele replacements is implicit in phylogenies. Here, we reconstruct the phylogeny of 8,000 cytochrome B proteins from 8,000 metazoan species, and use this data to obtain high-resolution site-specific distributions of survival times of all the amino acids observed at a site. An average amino acid site is occupied by ~10 amino acids at different species, consistent with the previous estimates (Breen et al. 2012). However, the sums of branch lengths occupied by individual amino acids differed greatly, with most of the amino acids occurring only at small near-terminal clades. In other words, the molecular clock is strongly overdispersed, consistent with selection disfavoring rare amino acids; and much of the incongruence between site-specific amino acid prevalences and dn/ds values can be explained without invoking epistasis. Still, the data cannot be fully explained under the assumption of invariant fitness landscape, and thus some changes between relative site-specific fitnessed of different amino acids, probably associated with epistasis, occur.

Клочков Е.Ю.
Гасников А.В., Клочков Е.Ю., Гасникова Е.В., Дмитриев Д.Ю.
Об эффективности использования алгоритма MCMC для поиска вектора PageRank в случае не разреженной матрицы Открыть работу
Аннотация: В работе рассматривается рандомизированный способ, базирующийся на идее Markov chain Monte Carlo, поиска вектора PageRank, т.е. решения системы p^{T}=p^{T}*P, со стохастической матрицей P размера n \times n (решение ищется в классе распределения вероятностей), где n ~ 10^{7} -10^{9}, т.о. исключается возможность "честного" умножения матрицы на столбец, если рассматривать не разреженные объекты. Этот подход эффективен в случае "быстрого" выхода итерационного процесса на стационар, и учитывает также другую специфику матрицы — равенство отличных от нуля вне диагональных элементов матрицы по строчкам (это используется при организации случайного блуждания по графу с матрицей P).

Князев Сергей Николаевич
Тамазян Гайк Симакович, Князев С.Н., Степанов Е.О., Порозов Ю.Б.
Модель конформационной подвижности белка на основе принципа переноса масс Открыть работу
Аннотация: Предлагается новый способ моделирования конформационных движений белковых молекул, основанный на принципе переноса массы и приближенном (coarse-grained) представлении белка. В отличие от методов молекулярной динамики, рассмотренный метод предназначен для моделирования движений, которые происходят на сравнительно протяженных (порядка миллисекунд) временных интервалах. Предложена математическая модель движения белка, поставлена задача получения конформационного движения и дан алгоритм ее решения. Приводятся результаты численных экспериментов, показывающие адекватность предложенной модели.

Комеч Сергей Александрович
Комеч С.А.
Искажение границы в теории динамических систем и в анализе изображений Открыть работу
Аннотация: Мы изучаем связь энтропии с мерой искажения границы в теории динамических систем. Основываясь на полученных результатах, мы строим дескриптор формы изображения, устанавливаем соответствие между изображением и функцией. В работе обзорно приведены полученные результаты и обозначены актуальные направления исследований.

Кондрашов Алексей Симонович
Баранова М.А., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С.
Популяционный анализ высокополиморфного вида Schizophyllum commune Открыть работу
Аннотация: The current record-holder for the highest genetic diversity level among eukaryotes is a marine ascidian Ciona savignyi, with the autosomal nucleotide diversity at 8%. Here, we show that the world's most widely distributed mushroom Schizophyllum commune is more polymorphic. We report results of comparative analysis of 32 haploid genotypes (13 from the USA and 19 from European Russia) of a split-gill fungus Schizophyllum commune. American population of S. commune possesses pi = 0.13, almost two times higher than the previous record of 0.068 (Pacific ascidian C. s.), and Russian population pi = 0.09. Despite such exceptionally high pi, which indicates high effective population size and, thus, efficient selection, populations of S. c. possess a lot of bad alleles. The genetic distance between the two populations is 0.25, and is mostly due to different allele frequencies of shared ancestral polymorphisms. A number of selective sweeps occurred after divergence of these populations which are partially reproductively isolated from each other. Together with its small genome size, easy cultivation and reproduction in the laboratory, possibility to obtain haploid genotypes, exceptionally high variation of S. commune makes it a promising model organism for population, quantitative, and evolutionary genetics.

Неверов А.Д., Лежнина К.В., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С.
Внутривидовые реассортации вызывают адаптивные аминокислотные замены в генах вируса гриппа H3N2 Открыть работу
Аннотация: Reassortments between strains and point mutations are two major contributors to diversity of Influenza A virus; however, the interrelation between these two processes is unclear. It has been suggested that reassortments provoke a temporary increase in the rate of amino acid changes as the viral proteins adapt to new genetic environment, but this phenomenon has not been studied systematically. Here, we use a phylogenetic approach to infer the reassortment events between the 8 segments of influenza A H3N2 virus since its emergence in humans in 1968. We then study the amino acid replacements that occurred in genes encoded in each segment subsequent to reassortments. In five out of eight genes (NA, M1, HA, PB1 and NS1), the reassortment events led to a transient increase in the rate of amino acid replacements on the descendant phylogenetic branches.

Тереханова Н.В., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С., Мюге Н.С.
Геномные паттерны дивергенции в ходе адаптации трёхиглой колюшки к пресной воде Открыть работу
Аннотация: The genetic basis of repeated adaptation to freshwater habitat in threespine stickleback Gasterosteus aculeatus remains a challenge. Here, we use next-generation sequencing to explore this process on a genome-wide scale. We compared the gene pools of two marine samples of G. aculeatus from the White Sea with the samples from two old freshwater lakes near sea shores. We observed 5,687 "marker" SNPs at which the marine and the freshwater populations were substantially different, and designated the corresponding alleles as marine and freshwater, respectively. The genome of G. aculeatus contained 20 regions where the density of such SNPs was markedly elevated. Next, we studied the allelic composition of two freshwater populations of G. aculeatus that were artificially started in 1978 from equal numbers of marine and freshwater individuals and two freshwater populations of the modern origin. In most of the clusters of marker SNPs, we observe a shift of frequencies of freshwater alleles from 0.5 to 0.57 and 0.78 in two artificial populations and from ~0.1 to 0.37 and 0.63 in two natural populations.

Сеплярский В.Б., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С., Леушкин Е.В., Логачева М.Д., Пенин А.
Рекомбинация сверхполиморфного гриба Schizophyllum commune в высоком разрешении Открыть работу
Аннотация: Schizophyllum commune is a species of fungus with extreme level of nucleotide polymorphism. To study the molecular details of recombination in this species, we obtained NGS data for two individuals from two distinct populations (Moscow, Russia and Ann Arbor, MI), and for 17 their F1 offspring. The genome-average synonymous nucleotide difference between parents was 18.8%. We detected 39 reliable crossing-over events. In contrast to humans, crossovers in S. commune tend to occur within genes, and in regions of locally reduced polymorphism levels: the distance between SNPs that mark the crossover between parents (crossover region) is 6 larger higher than the mean distance between SNPs in the adjacent regions. Furthermore, crossover regions have a ~10% higher GC content, compared with the adjacent regions, and correspond to regions of high differences in GC-content between parents.

Кондрашов Константин Александрович
Кондрашов К.А., Зяблов В.В.
Корректирующие свойства кодов с единичной памятью с малой плотностью проверок Открыть работу
Аннотация: Проводится исследование корректирующих свойств сверточных кодов с (частично) единичной памятью, построенных на основе блоковых кодов с малой плотностью проверок,при декодировании итеративным алгоритмом "распространения доверия".

Котенкова Е.В.
Кочевалина М.Ю., Родионова Е.И., Котенкова Е.В., Морозова О.В.
Собаки и домовые мыши как детекторы летучих маркеров онкологических заболеваний Открыть работу
Аннотация: Поиск биомаркеров онкологических заболеваний, позволяющих выявлять их на ранних стадиях развития может быть ускорен использованием животных-макросматиков для поиска летучих органических соединений (ЛОС), характерных для этих заболеваний, в различных выделениях больных.

Кочевалина Марина Юрьевна
Кочевалина М.Ю., Родионова Е.И., Котенкова Е.В., Морозова О.В.
Собаки и домовые мыши как детекторы летучих маркеров онкологических заболеваний Открыть работу
Аннотация: Поиск биомаркеров онкологических заболеваний, позволяющих выявлять их на ранних стадиях развития может быть ускорен использованием животных-макросматиков для поиска летучих органических соединений (ЛОС), характерных для этих заболеваний, в различных выделениях больных.

Красилов Артем Николаевич
Красилов А.Н., Кротов А.В., Хоров Е.М.
Реализация механизма детерминированного доступа в сетях Wi-Fi Mesh: открытые задачи и анализ возможных решений Открыть работу
Аннотация: В работе рассмотрены вопросы, возникающие в процессе реализации механизма детерминированного доступа MCCA, описанного в стандарте IEEE 802.11 2012 года. Особое внимание уделено задачам управления интервалами резервирования, выбора скорости передачи, а также взаимодействию механизмов случайного и детерминированного доступа. Предлагаются и анализируются различные способы решения выявленных задач.

Крещук Алексей Андреевич
Крещук А.А.
Применение кодов с обобщённой локализацией ошибок в системах с многоантенной передачей и приёмом Открыть работу
Аннотация: Пространственно временные коды в системах многоантенных передачи и приёма позволяют уменьшить вероятность ошибок на приёме, но сами по себе не обеспечивают достаточный уровень надёжности. Поэтому в данной работе мы рассмотрим каскадную сигнально-кодовую конструкцию с внутренним кодом, свободным от перестановок и повторений (PRF кодом), и внешним кодом с обобщённой локализацией ошибок (ОЛО кодом). Для используемого ОЛО кода мы предложим новый алгоритм декодирования. Для проверки теоретических результатов было проведено компьютерное моделирование.

Кротов Александр Витальевич
Красилов А.Н., Кротов А.В., Хоров Е.М.
Реализация механизма детерминированного доступа в сетях Wi-Fi Mesh: открытые задачи и анализ возможных решений Открыть работу
Аннотация: В работе рассмотрены вопросы, возникающие в процессе реализации механизма детерминированного доступа MCCA, описанного в стандарте IEEE 802.11 2012 года. Особое внимание уделено задачам управления интервалами резервирования, выбора скорости передачи, а также взаимодействию механизмов случайного и детерминированного доступа. Предлагаются и анализируются различные способы решения выявленных задач.

Крымова Екатерина Александровна
Крымова Е.А.
Оракульные неравенства для метода экспоненциального взвешивания в задаче оценивания функции регрессии Открыть работу
Аннотация: Для метода экспоненциального взвешивания упорядоченных оценок в случае простой линейной модели с белым шумом было получено оракульное неравенство, позволяющее контролировать риск оценки вне зависимости от мощности рассматриваемого множества упорядоченных оценок \cite{CGK}. Примером упорядоченных оценок является оценки методом сглаживающих сплайнов для задачи оценивания функции регрессии в белом шуме. Переход от этой задачи к задаче оценивания вектора в белом шуме осуществляется при помощи базиса Райнша-Деммлера. При этом оценки сплайнов оказываются упорядоченными по параметру сглаживания. В случае гетероскедастичного шума задача оценивания функции регрессии в базисе Райна-Деммлера эквивалентна (в пределе по числу наблюдений) задаче оценивания вектора, <<зашумленного>>~ стационарным гауссовским процессом. Целью работы является вывод оракульного неравенства для экспоненциального взвешивания упорядоченных оценок в случае задачи оценивания вектора, <<зашумленного>> стационарным гауссовским процессом.

Кудинов Андрей Валерьевич
Кудинов А.В.
Деривационная логика произведения рациональных чисел Открыть работу
Аннотация: Usually product of two topological spaces is a topological space based on the product of underling sets with so called product topology. In modal logic another notion of product of topological spaces arises as a generalisation of product of Kripke frames. It is a space with two modalities: "vertical" and "horizontal". We study derivational modal logics of such products.

Курмангалиев Ербол Жанузакович
Курмангалиев Е.Ж.
Аллель-специфичный альтернативный сплайсинг в Drosophila melanogaster Открыть работу
Аннотация: В данной работе был проведен анализ массовых транскриптомных данных 115 инбредных линий D.melanogaster с известными генотипами.


наверх

Л

Лежнина Ксения Владимировна
Неверов А.Д., Лежнина К.В., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С.
Внутривидовые реассортации вызывают адаптивные аминокислотные замены в генах вируса гриппа H3N2 Открыть работу
Аннотация: Reassortments between strains and point mutations are two major contributors to diversity of Influenza A virus; however, the interrelation between these two processes is unclear. It has been suggested that reassortments provoke a temporary increase in the rate of amino acid changes as the viral proteins adapt to new genetic environment, but this phenomenon has not been studied systematically. Here, we use a phylogenetic approach to infer the reassortment events between the 8 segments of influenza A H3N2 virus since its emergence in humans in 1968. We then study the amino acid replacements that occurred in genes encoded in each segment subsequent to reassortments. In five out of eight genes (NA, M1, HA, PB1 and NS1), the reassortment events led to a transient increase in the rate of amino acid replacements on the descendant phylogenetic branches.

Лейн Семен Александрович
Лейн С.А., Родионов Д.А.
Новые механизмы регуляции транскрипции метаболизма витаминов и автотрофной фиксации диоксида углерода в археях Открыть работу
Аннотация: Analysis of Crenarchaeota transcription factors allowed us to reconstruct two regulons of autotrophic carbon dioxide fixation in Sulfolobales and Thermoproteales orders. Besides of genes encoded enzymes of carbon dioxide fixation cycles, both regulons include large fraction of central carbon metabolism genes. Secondly we started reconsruction of regulons controlled by DtxR family transcription factors in 11 archaeal groups.

Леушкин Евгений Владимирович
Сеплярский В.Б., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С., Леушкин Е.В., Логачева М.Д., Пенин А.
Рекомбинация сверхполиморфного гриба Schizophyllum commune в высоком разрешении Открыть работу
Аннотация: Schizophyllum commune is a species of fungus with extreme level of nucleotide polymorphism. To study the molecular details of recombination in this species, we obtained NGS data for two individuals from two distinct populations (Moscow, Russia and Ann Arbor, MI), and for 17 their F1 offspring. The genome-average synonymous nucleotide difference between parents was 18.8%. We detected 39 reliable crossing-over events. In contrast to humans, crossovers in S. commune tend to occur within genes, and in regions of locally reduced polymorphism levels: the distance between SNPs that mark the crossover between parents (crossover region) is 6 larger higher than the mean distance between SNPs in the adjacent regions. Furthermore, crossover regions have a ~10% higher GC content, compared with the adjacent regions, and correspond to regions of high differences in GC-content between parents.

Логачева Мария Дмитриевна
Сеплярский В.Б., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С., Леушкин Е.В., Логачева М.Д., Пенин А.
Рекомбинация сверхполиморфного гриба Schizophyllum commune в высоком разрешении Открыть работу
Аннотация: Schizophyllum commune is a species of fungus with extreme level of nucleotide polymorphism. To study the molecular details of recombination in this species, we obtained NGS data for two individuals from two distinct populations (Moscow, Russia and Ann Arbor, MI), and for 17 their F1 offspring. The genome-average synonymous nucleotide difference between parents was 18.8%. We detected 39 reliable crossing-over events. In contrast to humans, crossovers in S. commune tend to occur within genes, and in regions of locally reduced polymorphism levels: the distance between SNPs that mark the crossover between parents (crossover region) is 6 larger higher than the mean distance between SNPs in the adjacent regions. Furthermore, crossover regions have a ~10% higher GC content, compared with the adjacent regions, and correspond to regions of high differences in GC-content between parents.

Виноградов Д.В., Логачева М.Д.
Анализ дифференциальной экспрессии генов вида Fagopyrum tataricum Открыть работу
Аннотация: Here we provide the results of differential expression analysis for five different types of stress conditions in Fagopyrum tataricum. These types include cold shock, heat shock, reduced illumination, excessive illumination, wounding. Our analysis was performed using two popular approaches simultaneously: comparing raw read counts and comparing normalized read counts (FPKMs). Resulting gene sets are enriched with biologically relevant GO categories.

Логинов Вячеслав Аркадьевич
Кирьянов А.Г., Логинов В.А., Хоров Е.М.
Модифицированная p-настойчивая политика обслуживания очереди для преодоления кратковременных отказов канала при передаче видеопотоков реального времени в сетях Wi-Fi Открыть работу
Аннотация: В работе рассматривается передача видеопотоков реального времени по сети Wi-Fi в присутствии кратковременных отказов канала. Отказы канала могут очень сильно ухудшать качество принимаемого видеопотока на всех получателях, даже если отказ канала случился только для одного из получателей. Для того чтобы минимизировать потерю качества принятого видеопотока, в данной работе предлагается обобщить p-настойчивую политику обслуживания очереди на случай видеопотоков, значительно различающихся по своим свойствам.

Лопатина Елена Валерьевна
Лопатина Е.В., Бочкарева О.О.
Эволюционные процессы в геномах бактерий рода Burkholderia. Открыть работу
Аннотация: Предметом исследования в этой работе являются штаммы бактерий рода Burkholderia. Они интересны тем, что содержат несколько хромосом. Были получены ортологические ряды и проведен анализ пан-геномов бактерий. Также была восстановлена история рекомбинационных событий. Было построено филогенетическое дерево и реконструированы распределения универсальных ортологических рядов по хромосомам в каждом узле. Также была получена матрица, отражающая величины потоков ортологических рядов между хромосомами.

Лукашевич Ирина Павловна
Попова С.М., Руднева О.В., Лукашевич И.П., Алешина Ю.С.
Структурный подход при исследовании эмоционально – поведенческих нарушений у детей с алалией Открыть работу
Аннотация: Речевая деятельность формируется и находится в тесной связи со всеми высшими психическими функциями, протекающими в сенсорной, интеллектуальной, аффективно-волевой сферах. Эти связи проявляются не только при нормальном развитии, но и при расстройствах формирования речи. В работе показано, что нарушения психо-эмоционального статуса детей с алалией связаны с биологическими факторами риска, органическим поражением лобно-фронтальных, медиобазальных, диэнцефальных и стволовых отделов мозга, а также наличием у детей речевого синдрома алалия. Группа детей с алалией оказалась неоднородной по эмоционально-поведенческому статусу. Выраженность изменений этого статуса напрямую зависит от тяжести родового анамнеза и органических поражений структур мозга, связанных с формированием психической активности, выраженностью нарушения речи.

Любецкий Василий Александрович
Зверков О.А., Селиверстов А.В., Любецкий В.А.
Построение разделяющих паралоги семейств гомологичных белков, кодируемых в пластидах цветковых растений Открыть работу
Аннотация: Разделение белков по семействам, разделяющим паралоги, позволяет уточнять аннотации белков и выполнять поиск семейства по его филогенетическому профилю, который определяется разбиением множества видов на три части. Части задают присутствие/отсутствие белка, а также случай неопределённости в этом отношении. Другое применение — поиск белков, уникальных для узкой таксономической группы («подписей»). Нами разработан алгоритм, формирующий такие семейства. Он применён к разным множествам белков. В том числе, к белкам, кодируемым в пластомах 186-ти видов цветковых растений. Полученная в этом случае база данных с возможностью поиска семейства по его филогенетическому профилю доступна по адресу http://lab6.iitp.ru/ppc/magnoliophyta/. Также алгоритм применён для разделения (кластеризации) белков, кодируемых в митохондриях 66-ти видов таксономической группы зелёных растений (Viridiplantae); соответствующая база данных: http://lab6.iitp.ru/mpc/viridiplantae/. На этой основе получены биологические результаты. Например, в митохондриях винограда (Vitis vinifera) найдены уникальные для них белки, которые в то же время типичны для пластид, что позволяет предсказать горизонтальный перенос из пластид в митохондрии.

Любимов Николай Андреевич
Чуклина Е.А., Любимов Н.А.
TSSF — Программа для поиска стартов транскрипции в данных dRNA-seq Открыть работу
Аннотация: Transcriptional organization of bacteria and its regulation is an important issue for modern microbilogy. High-throughput dRNA-sequencing techniques developed recently tremendously aid elucidating this complex issues. We have developed a pipeline which allows detection and annotation of transcription start sites (TSS), determination of promoter motifs preceding the TSSes.Software developed was tested on dRNA-seq data of Bradyrhizobium japonicum and Rhodobacter Sphaeroides belonging to the alpha-proteobacteria class.

Шелякин П.В., Любимов Н.А.
Классификация мотивов сайтов связывания сигма факторов у Clostridium difficile Открыть работу
Аннотация: Целью работы является классификация мотивов сайтов связывания сигма факторов РНК полимеразы у Clostridium difficile 630 на основании экспериментальных данных о положении точек старта транскрипции и данных об изменении уровня экспрессии генов в бактериях, с поврежденным геном конкретного сигма фактора.

Ляхов Андрей Игоревич
Платов Д.А., Сафонов А.А., Ляхов А.И.
Многоадресная маршрутизация мультимедийного трафика в беспроводных сетях с множеством методов передачи на канальном уровне Открыть работу
Аннотация: В данной работе изучается проблема многоадресной маршрутизации с ограничением на долю потерянных пакетов задержку в сетях с множеством методов передачи на канальном уровне. Проводится анализ классического алгоритма многоадресной маршрутизации в контексте выполнения ограничений на задержку для конечных получателей, а также предлагаются модификации к алгоритму, значительно увеличивающие его эффективность.

Гущин А.С., Кирьянов А.Г., Ляхов А.И., Хоров Е.М.
Быстрый алгоритм выравнивания кадров для оценки качества MPEG-4 видеопотоков, передаваемых по беспроводным сетям Открыть работу
Аннотация: Анализируя возможности сетевых протоколов по передаче видеопотоков в режиме реального времени, многие исследователи столкнулись с проблемой оценки качества видеоизображения, для чего широко используются метрики MSE и PSNR. Однако, эти метрики не учитывают случающиеся время от времени потери пакетов при передаче видепотока через беспроводную сеть и не могут быть применены в случае, когда в полученном видеофрагменте часть кадров потеряна целиком. Чтобы адаптировать метрики качества видеоизображения к такому сценарию, разработаны различные методы выравнивания кадров в двух видеофрагментах. Оценка схожести каждого кадра в полученном видеофрагменте с рядом кадров из оригинального фрагмента для определения соответствия между ними требует значительного времени, что ограничивает применимость этих методов. В данной работе предлагается новый метод выравнивания кадров, позволяющий существенным образом ускорить процедуру оценки качества видеоизображения, полученного при передаче через беспроводную сеть.


наверх

М

Мазин Павел Владимирович
Мазин П.В., Хайтович Ф.
Возрастные изменения альтернативного сплайсинга в коре головного мозга высших приматов Открыть работу
Аннотация: Альтернативный сплайсинг — процесс, позволяющий одному гену производить несколько мРНК и, следовательно, белков — широко распространён в высших эукариотах и показан для 96% генов человека. Известно, что альтернативный сплайсинг играет роль в межвидовых отличиях, клеточной дифференциации и развитии патологий. В данной работе мы секвенировали полиА-РНК из 174 образцов коры головного мозга из более чем 100 особей трех видов (человека, шимпанзе и макаки) различных возрастов (от новорожденных до стариков). Полученные нами данные позволили нам впервые провести полногеномный анализ возрастных изменений альтернативного сплайсинга в нескольких видах. Мы показали, что 23% генов меняют сплайсинг с возрастом. В то время как регуляция белок-кодирующих экзонов консервативна между человеком и макакой, частота удержания интронов меняется с возрастом человек-специфично.

Максимов Павел Вадимович
Максимов П.В.
Ориентационно-обусловленное цветовое последействие: механизмы и функции Открыть работу
Аннотация: Эффект ориентационно-обусловленного цветового последействия, известный также, как эффект Мак-Коллаф (McCollough) состоит в том, что после адаптации в течение нескольких минут к предъявляемым попеременно цветным решеткам на черном фоне (например, состоящим из красных полос, ориентированных вертикально, и зеленых полос, ориентированных горизонтально) испытуемый видит соответствующие белые решетки на черном фоне окрашенными в дополнительные цвета. В докладе будут рассмотрены возможные причины выработки эффекта в зрительной системе и предполагаемые функции тех механизмов, в качестве побочного продукта которых может вырабатываться рассматриваемый эффект.

Максимов Юрий Владимирович
Максимов Ю.В.
Максимизация тригонометрических полиномов на сфере и качество решения булевой задачи квадратичного программирования Открыть работу
Аннотация: В настоящей работе исследуется качество решения дискретных экстремальных задач методами полуопределенного программирования. Предпринята попытка улучшить известные границы качества приближения дискретного решения с использованием тригонометрической формы записи дискретных экстремальных задач, предложенного Ю.Е. Нестеровым. Основной акцент сделан на исследовании задачи квадратичного программирования.

Максимова Елена Владимировна
Талис В.Л., Капитонов М.А., Максимова Е.В.
Подьем/спуск со ступеньки у подростков с диагнозом 'Ранний Детский Аутизм' Открыть работу
Аннотация: The aim of the study was to determine the age-related abnormalities of stair climbing in autism. Kinematical data were collected for 9 autistic individuals (4 of 6-8 years of age (children) and 5 of 11-12 years of age (adolescents)) and 9 control subjects (3 children and 6 adolescents). Subjects ascended and descended the one step laboratory stair always starting by right leg. Movement time of stairs ascent in autistic adolescents was longer then in control and they executed this motion with knee and hip less flexed then control adolescents. Autistic children ascended and descended stair faster then autistic adolescent. During stair descent autistic adolescents flexed hip less then control as well. Autistic children have larger amplitude of ankle joint plantar flexion then autistic adolescents during stair descent. Maximum knee flexion during stair ascent/descent was delayed in autistic adolescent in comparison to the control. Significant difference of movement coordination between children and adolescents with autism spectrum disorder indicates the importance of yearly rehabilitation program.

Малько Дмитрий Борисович
Ермакова Е.О., Малько Д.Б.
Эволюция структуры и последовательности альтернативно сплайсируемых генов дрозофил Открыть работу
Аннотация: На материале 12 полных геномов плодовых мушек рода Drosophila изучены паттерны потерь и приобретений альтернативных и постоянных кодирующих сегментов белок-кодирующих генов, а также паттерны нуклеотидных замен в различных типах альтернативных сегментов.

Борисова М.Э., Малько Д.Б.
Механизмы адаптации стрептомицетов к морской среде Открыть работу
Аннотация: Виды рода Streptomyces — это грамположительные нитчатые бактерии, которые производят множество вторичных метаболитов, в том числе антибиотиков. Эти бактерии продуцируют более двух третей всех клинически важных антибиотиков и потому вызывают высокий фармакологический и индустриальный интерес. Филогенетический анализ двух штаммов из рода Streptomyces, выделенных из разных губок, показал их близость (99,9% идентичности генов 16S рРНК). Секвенирование, аннотация и анализ геномов этих штаммов показали, что у них был общий почвенный предок с Streptomyces albus J1074. Несмотря на высокое сходство генов «домашнего хозяйства» в изучаемых штаммах и S. albus, некоторые гены биосинтеза вторичного метаболизма могут сохраняться в одном и отсутствовать в другом штамме, подтверждая гипотезу о различных путях эволюции этих Streptomyces. Наши исследования проясняют эволюцию изучаемых стрептомицет, в том числе при переходе от почвенного образа жизни к морскому.

Медведева Софья Андреевна
Панчин А.Ю., Медведева С.А., Алексеевский А.В., Спирин С.А., Панчин Ю.В.
Контекст зависимый мутагенез у человека и дрозофилы: сравнение Открыть работу
Аннотация: Mutation rates are context dependent: adjacent nucleotides may influence the probability of mutations in a genomic position. There is a remarkable difference between the context dependent mutagenesis of humans and drosophila. For example, C>T mutations are overrepresented in the CG context in humans (and other vertebrates), but not in Drosophila melanogaster. Recently several other hypermutable motifs were identified in humans: an increased frequency of T>C mutations in the second position of the words ATTG and ATAG, and an increased frequency of A>C mutations in the first position of the word ACAA. Such differences in the observed regularities of mutagenesis between representatives of different taxa might reflect differences in mutational mechanisms. We performed a systematical comparison of mutation regularities within 2-4bp contexts in humans and drosophila and found that the mentioned above hypermutable contexts in humans are not hypermutable in fruit flies. Hypermutable mutation contexts specific to drosophila were also identified.

Миллер Александр Борисович
Миллер А.Б., Миллер Б.М., Степанян К.В., Андреев К.В., Хорошеньких С.Н.
Выбор оптимального фильтра в задаче управления траекторией БЛА Открыть работу
Аннотация: В работе рассматривается задача определения координат неподвижных источников излучения по косвенным угловым наблюдениям. Она является ключевой в задаче множественной фильтрации и построении оптимальной траектории БЛА.

Миллер Борис Михайлович
Семенихин К.В., Миллер Б.М., Мясников Д.В.
Синтез оптимального стохастического управления системой массового обслуживания с учетом ограничений Открыть работу
Аннотация: Рассматривается задача оптимального стохастического управления одноканальной системой массового обслуживания по критерию минимума среднего времени полного обслуживания с учетом ограничений на среднее число отраженных заявок и объем использованных ресурсов. Роль контролируемых параметров выполняют вероятность отражения заявки и интенсивность обслуживания. Математическая постановка проблемы основана на понятии управляемого марковского процесса и его мартингальном разложении. Для решения задачи с ограничениями используется принцип множителей Лагранжа. Законность его применения обоснована выпуклостью множества достижимости, т.е. множества векторов, составленных из значений оптимизируемого функционала и функционалов, задающих ограничения. В работе установлено, что при определенных условиях оптимальное управление по расширенному функционалу в задаче без ограничений дает оптимум в задаче с ограничениями, если множители Лагранжа образуют решение двойственной задачи. Приведены результаты численного моделирования динамики системы при использовании оптимального стохастического управления и детерминированного управления, рассчитанного на оптимизацию системы в стационарном режиме.

Миллер А.Б., Миллер Б.М., Степанян К.В., Андреев К.В., Хорошеньких С.Н.
Выбор оптимального фильтра в задаче управления траекторией БЛА Открыть работу
Аннотация: В работе рассматривается задача определения координат неподвижных источников излучения по косвенным угловым наблюдениям. Она является ключевой в задаче множественной фильтрации и построении оптимальной траектории БЛА.

Миронов Андрей Александрович
Ставровская Е.Д., Фаворов А.В., Миронов А.А.
Быстрый подсчет корреляций между геномными разметками и их статистическая значимость Открыть работу
Аннотация: Благодаря современным методам секвенирования сегодня для исследования доступно большое количество данных, ассоциированных с конкретными областями ДНК (например, взаимодействия белок-ДНК и т.п.). Эти данные часто представлены в виде функции от позиции ДНК (профиля покрытия). Корреляция между данными из различных источников в масштабе хромосомы или всего генома свидетельствует о взаимосвязи соответствующих биологических характеристик (например, между уровнем транкрипции и модификацией гистонов). Задача вычисления корреляции была успешно решена для интервальных разметок, то есть разметок с функцией покрытия, принимающей значения 0 либо 1 [1](http://genometricorr.sourceforge.net/), а также для разметок общего вида ([2], [3], [4]). Ключевая идея этих подходов состоит в том, что если профили покрытия одинаково распределены вдоль последовательности хромосомы, соответствующие характеристики взаимосвязаны. Идея нашего метода заключается в том, что пики профилей покрытий функционально связанных характеристик могут располагаться в одной области генома, но не в одной позиции (с некоторым смещением). Для того, чтобы учесть такие взаимосвязи, мы предлагаем быстрый метод, который вычисляет корреляцию с помощью свертки. Ядро свертки отвечает за сопоставление соседних позиций. Данный метод реализован в виде компьютерной программы на языке C++ и позволяется работать как с интервальными разметками, так и с разметками общего вида, а также их комбинациями.

Журавлева Е.В., Ставровская Е.Д., Фаворов А.В., Миронов А.А.
Сравнение геномных разметок различных гистоновых модификаций на уровне тканей Открыть работу
Аннотация: Модификация гистонов является одним из механизмов управления экспрессией генов в клетках различного типа и играет важную роль в клеточной дифференцировке. Наличие одновременно нескольких модификаций позволяет более тонко регулировать работу генов. Поэтому сравнительный анализ модификаций гистонов на уровне тканей является важной задачей эпигенетики. В данной работе исследованы зависимости между разметками модификаций гистонов - H3k4me1, H3k4me2, H3k27ac, H3k36me3, H3k79me2, H3k9ac, H3k4me3, H3k27me3, H4k20me1 в тканях человека. С помощью функций пакета GenometriCorr были посчитаны корреляционные статистики для каждой пары разметок одной и той же модификации из разных тканей. Анализ корреляций показал, что клеточные типы, обладающие сходными морфологией и функциями, наиболее близки друг к другу по профилям модификаций гистонов. В то же время не было выявлено кластеризации тканей по общности происхождения и развитию в онтогенезе из экто-, эндо- или мезодермы. Для эмбриональных стволовых клеток человека показано сходство по профилям различных модификаций с разными типами тканей. Предположительно это объясняется тем, что большая часть модификаций гистонов, наблюдаемых в дифференцированной клетке, приобретаются ею на конечных стадиях дифференцировки.

Солдатов Р.А., Виноградова С.В., Миронов А.А.
Поиск локально-оптимальных структурированных участков генома Открыть работу
Аннотация: Молекулы РНК вовлечены в центральные процессы клетки. Многие функциональные РНК являются белок-некодирующими транскриптами (нкРНК) и участвуют в таких клеточных процессах, как сплайсинг, регуляция транскрипции и трансляции, импринтинг и т.д. Как правило, вторичная структура РНК имеет ключевое значение при взаимодействии с белками и другими молекулами РНК. Сложности экспериментальных подходов определения структуры РНК привели к возникновению широкого класса вычислительных методов. Один из подходов предполагает, что функциональные РНК структурированы или, по-другому, имеют термодинамически стабильную структуру. В данной работе предлагается метод по построению поверхности структурированности генома и выделения локально-оптимальных участков. Данный подход применен к анализу бактериальной регуляции. Метод реализован в виде программы на С.

Виноградова С.В., Миронов А.А.
Экспрессия нкРНК HOTAIR и ее роль в модификации хроматина Открыть работу
Аннотация: HOTAIR is a long non-coding RNA that plays important role in chromatin modifications and acts as a scaffold between polycomb complex PRC2 that methylates histone H3 on K27and second complex that demethylates histone H3 on K4. We studied expression of HOTAIR in different human tissues and its correlation with chromatin features across the genome.

Артемов А.В., Гельфанд М.С., Фаворов А.В., Миронов А.А.
Оценка искажения сигнала ChIP-seq, связанного с пространственной укладкой ДНК Открыть работу
Аннотация: Various chromosome conformation capture methods (including Hi-C, 3C and ChIA-PET) appear to be technically similar to ChIP-seq method as all of them rely on DNA-protein cross-linking. Spatially proximal DNA fragments are believed to be cross-linked through a protein 'bridge' which means that they are both linked to the same protein complex. We hypothesized that spatial organization of the genome could generate artefacts in ChIP-seq, a method to study occupancy of DNA by a protein of interest. In theory, if a DNA fragment A is occupied by a certain protein (e.g., a Transcription Factor) and DNA fragment A is spatially proximal to a DNA fragment B, ChIP-seq can detect false evidence of occupancy of B by the studied protein. To address this issue, we assumed that true sites of protein binding are associated with DNAse hypersensitivity peaks. We constructed and applied a statistical model which compares levels of ChIP-seq signals for various proteins within and outside of DNAse hypersensitivity sites in the spatially interacting regions and estimates ChIP-seq artefacts potentially caused by DNA 3D folding. Our estimations are useful in the discovery of transcription factories as they help exclude the false similarities between protein-occupancy profiles of spatially proximal DNA regions.

Быкова Н.А., Фаворов А.В., Миронов А.А.
Скрытые марковские модели в сравнительной геномике Открыть работу
Аннотация: The problem of reconstruction of ancestral states given a phylogeny and data from extant species arises in a wide range of biological studies. The continuous-time Markov model for the discrete states evolution is generally used for the reconstruction of ancestral states. We modify this model to account for a case when the states of the extant species are uncertain. This situation appears, for example, if the states for extant species are predicted by some program and thus are known only with some level of reliability; it is common for bioinformatics field. The main idea is formulation of the problem as a hidden Markov model on a tree (tree HMM, tHMM), where the basic continuous-time Markov model is expanded with the introduction of emission probabilities of observed data (e.g. prediction scores) for each underlying discrete state. Our tHMM decoding algorithm allows us to predict states at the ancestral nodes as well as to refine states at the leaves on the basis of quantitative comparative genomics. The test on the simulated data shows that the tHMM approach applied to the continuous variable reflecting the probabilities of the states (i.e. prediction score) appears to be more accurate then the reconstruction from the discrete states assignment defined by the best score threshold. We provide examples of applying our model to the evolutionary analysis of N-terminal signal peptides and transcription factor binding sites in bacteria. The program is freely available at http://bioinf.fbb.msu.ru/∼nadya/tHMM and via web-service at http://bioinf.fbb.msu.ru/treehmmweb.

Морозова О.В.
Кочевалина М.Ю., Родионова Е.И., Котенкова Е.В., Морозова О.В.
Собаки и домовые мыши как детекторы летучих маркеров онкологических заболеваний Открыть работу
Аннотация: Поиск биомаркеров онкологических заболеваний, позволяющих выявлять их на ранних стадиях развития может быть ускорен использованием животных-макросматиков для поиска летучих органических соединений (ЛОС), характерных для этих заболеваний, в различных выделениях больных.

Мухина Вера Сергеевна
Мухина В.С.
Горизонтальный перенос пластидных генов в ядерный геном у фотосинтезирующих эукариот Открыть работу
Аннотация: Пластида — необходимая для фотосинтеза органелла растений и водорослей, имеющая эндосимбиотическое происхождение. В процессе эволюции эндосимбионт подвергся сильной редукции, и большая часть генов его генома утратилась или перешла в геном хозяина. В настоящей работе проведено исследование генов пластидного происхождения в ядерных геномах фотосинтетиков из разных филогенетических групп.

Мюге Николай Сергеевич
Тереханова Н.В., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С., Мюге Н.С.
Геномные паттерны дивергенции в ходе адаптации трёхиглой колюшки к пресной воде Открыть работу
Аннотация: The genetic basis of repeated adaptation to freshwater habitat in threespine stickleback Gasterosteus aculeatus remains a challenge. Here, we use next-generation sequencing to explore this process on a genome-wide scale. We compared the gene pools of two marine samples of G. aculeatus from the White Sea with the samples from two old freshwater lakes near sea shores. We observed 5,687 "marker" SNPs at which the marine and the freshwater populations were substantially different, and designated the corresponding alleles as marine and freshwater, respectively. The genome of G. aculeatus contained 20 regions where the density of such SNPs was markedly elevated. Next, we studied the allelic composition of two freshwater populations of G. aculeatus that were artificially started in 1978 from equal numbers of marine and freshwater individuals and two freshwater populations of the modern origin. In most of the clusters of marker SNPs, we observe a shift of frequencies of freshwater alleles from 0.5 to 0.57 and 0.78 in two artificial populations and from ~0.1 to 0.37 and 0.63 in two natural populations.

Мясников Дмитрий Владимирович
Семенихин К.В., Миллер Б.М., Мясников Д.В.
Синтез оптимального стохастического управления системой массового обслуживания с учетом ограничений Открыть работу
Аннотация: Рассматривается задача оптимального стохастического управления одноканальной системой массового обслуживания по критерию минимума среднего времени полного обслуживания с учетом ограничений на среднее число отраженных заявок и объем использованных ресурсов. Роль контролируемых параметров выполняют вероятность отражения заявки и интенсивность обслуживания. Математическая постановка проблемы основана на понятии управляемого марковского процесса и его мартингальном разложении. Для решения задачи с ограничениями используется принцип множителей Лагранжа. Законность его применения обоснована выпуклостью множества достижимости, т.е. множества векторов, составленных из значений оптимизируемого функционала и функционалов, задающих ограничения. В работе установлено, что при определенных условиях оптимальное управление по расширенному функционалу в задаче без ограничений дает оптимум в задаче с ограничениями, если множители Лагранжа образуют решение двойственной задачи. Приведены результаты численного моделирования динамики системы при использовании оптимального стохастического управления и детерминированного управления, рассчитанного на оптимизацию системы в стационарном режиме.


наверх

Н

Науменко Сергей Анатольевич
Арифулов Р.Н., Науменко С.А.
Опыт эксплуатации центра обработки данных и вычислительного кластера в лаборатории эволюционной геномики Открыть работу
Аннотация: В лаборатории эволюционной геномики для обработки данных и проведения расчетов используется кластерная вычислительная система. За полтора года её работы приняты данные от 19 запусков секвенатора Illumina Hiseq 2000 общим объемом около 18T, произведена сборка десятков геномов и транскриптомов, обработано более 50000 вычислительных задач, работает более 50 пользователей. Основные трудности связаны с обработкой потоков данных, объем которых увеличивается в результате доступа новых групп исследователей к возможностям высокопроизводительного секвенирования. Предлагается решение по оптимальному управлению потоками данных, состоящее из использования распределенной файловой системы lustre для основной массы расчетов на кластере, и выделения специальных томов, доступных по протоколу fiber channel для самых крупных проектов.

Попова Н.В., Науменко С.А.
Построение филогении байкальских бокоплавов по полным транскриптомам Открыть работу
Аннотация: В рамках проекта по изучению молекулярной эволюции и симпатрического видообразования байкальских боковплавов произведена сборка транскриптомов и простейшая аннотация генов 31 из 35 образцов. Для 11 образцов выделены консервативные блоки множественного выравнивания и построено филогенетическое дерево. Полученный результат является важной вехой в проекте изучения эволюции бокоплавов.

Науменко С.А., Едидин Г.М.
Бактерии из древних отложений: древние или современные? Открыть работу
Аннотация: Учёные-геологи извлекли образцы бактерий из отложений в зоне вечной мерзлоты (Мамонтова гора в долине реки Алдан в центральной Якутии). Возраст образования отложений составляет 3.5 млн. лет. Геномы бактерий были отсеквенированы в лаборатории эволюционной геномики. Бактерии были типированы по 16S рРНК как представители bacillus cereus и bacillus pumilus. Были построены филогенетические деревья как по 16S РНК, так и по полным геномам. Можно ли определить возраст бактерий по этим данным? Согласно длине ветвей на филогенетическом дереве и расположению ветвей относительно ближайших родственников, данные образцы являются современными бактериями.

Неверов Алексей Дмитриевич
Неверов А.Д., Лежнина К.В., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С.
Внутривидовые реассортации вызывают адаптивные аминокислотные замены в генах вируса гриппа H3N2 Открыть работу
Аннотация: Reassortments between strains and point mutations are two major contributors to diversity of Influenza A virus; however, the interrelation between these two processes is unclear. It has been suggested that reassortments provoke a temporary increase in the rate of amino acid changes as the viral proteins adapt to new genetic environment, but this phenomenon has not been studied systematically. Here, we use a phylogenetic approach to infer the reassortment events between the 8 segments of influenza A H3N2 virus since its emergence in humans in 1968. We then study the amino acid replacements that occurred in genes encoded in each segment subsequent to reassortments. In five out of eight genes (NA, M1, HA, PB1 and NS1), the reassortment events led to a transient increase in the rate of amino acid replacements on the descendant phylogenetic branches.


наверх

О

Овсеевич Александр Иосифович
Федоров А.К., Овсеевич А.И.
Асимптотически оптимальное управление в форме синтеза для системы линейных осцилляторов Открыть работу
Аннотация: Рассматривается задача успокоения произвольного числа линейных осцилляторов, связанных общим ограниченным управлением. Ищется управление по обратной связи, приводящее систему в состояние равновесия. Полученное управление является асимптотически оптимальным: отношение времени приведения в нуль с помощью этого управления к минимально возможному близко к 1, если начальная энергия системы велика. Часть результатов опирается на новую лемму об устойчивой наблюдаемости автономных линейных систем.


наверх

П

Панин Иван Игоревич
Панин И.И., Бурнаев Е.В.
Исследование проблемы построения дизайна эксперимента в задачах анализа чувствительности для квадратичной модели Открыть работу
Аннотация: В работе предлагается асимптотический критерий оптимальности дизайна для вычисления индексов чувствительности в случае квадратичной модели данных и процедура построения адаптивного дизайна эксперимента на основе этого критерия. Проводится сравнение предложенного адаптивного дизайна с другими дизайнами эксперимента.

Панов Владимир Александрович
Панов В.А.
Моделирование зависимости между процессами Леви Открыть работу
Аннотация: In this paper, we introduce a principally new method for modelling the dependence structure between two L{\'e}vy processes. The proposed method is based on some special properties of the time-changed L{\'e}vy processes and can be viewed as an reasonable alternative to the copula approach.

Панов Максим Евгеньевич
Панов М.Е., Спокойный В.Г.
Критическая размерность в семипараметрической теореме Бернштейна-фон Мизеса Открыть работу
Аннотация: The classical Bernstein-svon Mises (BvM) result is reconsidered infinite sample non-asymptotic setup. The main results describe the so called critical dimension of the parametric space for which the BvM statement is still applicable given the sample size n. The main attention is paid to notion of critical dimension which determines maximum allowed problem dimension p given sample size n. It is shown that the condition p^3/n is small" is sufficient for BvM result to be valid under general assumptions on the model. We also provide an example of a model with the phase transition effect: the statement of the BvM theorem fails when the dimension p approaches n^(1/3).

Панчин Александр Юрьевич
Панчин А.Ю., Медведева С.А., Алексеевский А.В., Спирин С.А., Панчин Ю.В.
Контекст зависимый мутагенез у человека и дрозофилы: сравнение Открыть работу
Аннотация: Mutation rates are context dependent: adjacent nucleotides may influence the probability of mutations in a genomic position. There is a remarkable difference between the context dependent mutagenesis of humans and drosophila. For example, C>T mutations are overrepresented in the CG context in humans (and other vertebrates), but not in Drosophila melanogaster. Recently several other hypermutable motifs were identified in humans: an increased frequency of T>C mutations in the second position of the words ATTG and ATAG, and an increased frequency of A>C mutations in the first position of the word ACAA. Such differences in the observed regularities of mutagenesis between representatives of different taxa might reflect differences in mutational mechanisms. We performed a systematical comparison of mutation regularities within 2-4bp contexts in humans and drosophila and found that the mentioned above hypermutable contexts in humans are not hypermutable in fruit flies. Hypermutable mutation contexts specific to drosophila were also identified.

Панчин Юрий Валентинович
Панчин А.Ю., Медведева С.А., Алексеевский А.В., Спирин С.А., Панчин Ю.В.
Контекст зависимый мутагенез у человека и дрозофилы: сравнение Открыть работу
Аннотация: Mutation rates are context dependent: adjacent nucleotides may influence the probability of mutations in a genomic position. There is a remarkable difference between the context dependent mutagenesis of humans and drosophila. For example, C>T mutations are overrepresented in the CG context in humans (and other vertebrates), but not in Drosophila melanogaster. Recently several other hypermutable motifs were identified in humans: an increased frequency of T>C mutations in the second position of the words ATTG and ATAG, and an increased frequency of A>C mutations in the first position of the word ACAA. Such differences in the observed regularities of mutagenesis between representatives of different taxa might reflect differences in mutational mechanisms. We performed a systematical comparison of mutation regularities within 2-4bp contexts in humans and drosophila and found that the mentioned above hypermutable contexts in humans are not hypermutable in fruit flies. Hypermutable mutation contexts specific to drosophila were also identified.

Пенин Алексей
Сеплярский В.Б., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С., Леушкин Е.В., Логачева М.Д., Пенин А.
Рекомбинация сверхполиморфного гриба Schizophyllum commune в высоком разрешении Открыть работу
Аннотация: Schizophyllum commune is a species of fungus with extreme level of nucleotide polymorphism. To study the molecular details of recombination in this species, we obtained NGS data for two individuals from two distinct populations (Moscow, Russia and Ann Arbor, MI), and for 17 their F1 offspring. The genome-average synonymous nucleotide difference between parents was 18.8%. We detected 39 reliable crossing-over events. In contrast to humans, crossovers in S. commune tend to occur within genes, and in regions of locally reduced polymorphism levels: the distance between SNPs that mark the crossover between parents (crossover region) is 6 larger higher than the mean distance between SNPs in the adjacent regions. Furthermore, crossover regions have a ~10% higher GC content, compared with the adjacent regions, and correspond to regions of high differences in GC-content between parents.

Платов Дмитрий Алексеевич
Каргин И.С., Сафонов А.А., Платов Д.А.
Распределение максимально допустимой доли потерянных пакетов между звеньями многоадресного маршрута в беспроводной сети. Открыть работу
Аннотация: В данной работе в рамках проблемы многоадресной маршрутизации в беспроводной сети рассматривается задача распределения максимально допустимой доли потерянных пакетов между звеньями маршрута от узла-источника до узлов-получателей при использовании методов надежной многоадресной передачи, стандартизованных для сетей Wi-Fi в 2012 г. Для некоторых частных случаев получены точные решения в явном виде. Для общего случая предложены приближенные алгоритмы, использующие ``жадную'' стратегию, и проведена оценка их эффективности.

Платов Д.А., Сафонов А.А., Ляхов А.И.
Многоадресная маршрутизация мультимедийного трафика в беспроводных сетях с множеством методов передачи на канальном уровне Открыть работу
Аннотация: В данной работе изучается проблема многоадресной маршрутизации с ограничением на долю потерянных пакетов задержку в сетях с множеством методов передачи на канальном уровне. Проводится анализ классического алгоритма многоадресной маршрутизации в контексте выполнения ограничений на задержку для конечных получателей, а также предлагаются модификации к алгоритму, значительно увеличивающие его эффективность.

Полищук Леонард Владимирович
Каспарсон А.А., Полищук Л.В.
Анализ рождаемости в популяции Bosmina longirostris Открыть работу
Аннотация: Численность популяций, входящих в состав сообществ, определяется воздействиями как со стороны ресурса, так и со стороны хищника (или растительноядного животного). Относительная сила этих воздействий может меняться в зависимости от пространственно-временного масштаба исследования, видового состава сообщества, являясь важной характеристикой природных систем. В данном исследовании динамики природной популяции пресноводного вида зоопланктона Bosmina longirostris мы использовали метод, согласно которому относительная сила воздействий со стороны хищника и ресурса оценивается через отношение вкладов R доли взрослых особей и плодовитости в изменение рождаемости. На основании ранее опубликованных экспериментальных данных мы считали, что в тех случаях, когда R < 1, определяющим для динамики популяции является лимитирование со стороны ресурса (фитопланктона), тогда как при значении R > 1 — контроль со стороны хищника (планктоноядных видов рыб). В течение почти всего периода исследования (41 день) плотность популяции B.longirostris росла согласно экспоненциальной зависимости; к концу периода было отмечено снижение скорости роста численности. За этот период было взято 13 проб зоопланктона, для которых были рассчитаны демографические характеристики популяции босмины (плодовитость, доля взрослых особей, скорость развития яиц), использованные затем в анализе динамики рождаемости. Для 9 из 12 интервалов между пробами значение отношения вкладов R было меньше единицы. Более того, при последовательном объединении интервалов, начиная с конца периода наблюдений, характерная величина R (рассчитанная как отношение медианных значений вкладов на соответствующих интервалах) почти монотонно убывает от начала к концу периода. Полученные результаты свидетельствуют о том, что динамика популяции B.longirostris определялась преимущественно воздействием со стороны ресурса, при этом пищевое лимитирование нарастало от начала к концу исследования.

Попов Владимир Сергеевич
Попов В.С., Попова Н.В.
Действие стабилизирующего отбора на паралоги у Drosophila melanogaster: эффект сцепления. Открыть работу
Аннотация: При сравнении пар паралогов, локализующихся в одной аутосоме, с парами паралогов, локализующимися в разных аутосомах было обнаружено, что паралоги, находящиеся в одной аутосоме, в меньшей степени подвержены отрицательному отбору. Этот результат позволяет рассматривать сцепление паралогов в качестве важного фактора, определяющего эволюцию дуплицированных генов.

Попова Нина Владимировна
Попова Н.В., Науменко С.А.
Построение филогении байкальских бокоплавов по полным транскриптомам Открыть работу
Аннотация: В рамках проекта по изучению молекулярной эволюции и симпатрического видообразования байкальских боковплавов произведена сборка транскриптомов и простейшая аннотация генов 31 из 35 образцов. Для 11 образцов выделены консервативные блоки множественного выравнивания и построено филогенетическое дерево. Полученный результат является важной вехой в проекте изучения эволюции бокоплавов.

Попов В.С., Попова Н.В.
Действие стабилизирующего отбора на паралоги у Drosophila melanogaster: эффект сцепления. Открыть работу
Аннотация: При сравнении пар паралогов, локализующихся в одной аутосоме, с парами паралогов, локализующимися в разных аутосомах было обнаружено, что паралоги, находящиеся в одной аутосоме, в меньшей степени подвержены отрицательному отбору. Этот результат позволяет рассматривать сцепление паралогов в качестве важного фактора, определяющего эволюцию дуплицированных генов.

Попова Софья Михайловна
Попова С.М., Руднева О.В., Лукашевич И.П., Алешина Ю.С.
Структурный подход при исследовании эмоционально – поведенческих нарушений у детей с алалией Открыть работу
Аннотация: Речевая деятельность формируется и находится в тесной связи со всеми высшими психическими функциями, протекающими в сенсорной, интеллектуальной, аффективно-волевой сферах. Эти связи проявляются не только при нормальном развитии, но и при расстройствах формирования речи. В работе показано, что нарушения психо-эмоционального статуса детей с алалией связаны с биологическими факторами риска, органическим поражением лобно-фронтальных, медиобазальных, диэнцефальных и стволовых отделов мозга, а также наличием у детей речевого синдрома алалия. Группа детей с алалией оказалась неоднородной по эмоционально-поведенческому статусу. Выраженность изменений этого статуса напрямую зависит от тяжести родового анамнеза и органических поражений структур мозга, связанных с формированием психической активности, выраженностью нарушения речи.

Порицкий Владислав Валерьевич
Порицкий В.В., Волчек О.А.
Построение векторной семантической модели на основе русскоязычных текстов: первые эксперименты Открыть работу
Аннотация: Векторные модели семантики языковых единиц (VSM) известны компьютерным лингвистам уже более двух десятков лет, однако до настоящего времени их принято строить и оценивать преимущественно на материале английского языка. Мы обучаем векторные модели на двух небольших корпусах русскоязычных текстов (художественных и газетных) и оцениваем качество их предсказаний в задаче выбора пар синонимов. Лучший результат F = 0.76 был достигнут, когда семантические расстояния измерялись косинусом с PMI-взвешиванием при единичной ширине контекстного окна. Мера Йенсена-Шеннона, с помощью которой удалось добиться F = 0.71, допускает более радикальное снижение размерности, но несколько усложняет масштабирование объёма корпуса.

Порозов Юрий Борисович
Тамазян Гайк Симакович, Князев С.Н., Степанов Е.О., Порозов Ю.Б.
Модель конформационной подвижности белка на основе принципа переноса масс Открыть работу
Аннотация: Предлагается новый способ моделирования конформационных движений белковых молекул, основанный на принципе переноса массы и приближенном (coarse-grained) представлении белка. В отличие от методов молекулярной динамики, рассмотренный метод предназначен для моделирования движений, которые происходят на сравнительно протяженных (порядка миллисекунд) временных интервалах. Предложена математическая модель движения белка, поставлена задача получения конформационного движения и дан алгоритм ее решения. Приводятся результаты численных экспериментов, показывающие адекватность предложенной модели.

Пудикова Екатерина
Пудикова Е., Солдатова О.
Классификация потока сообщений об ошибках в промышленной программной системе с помощью гибридной модификации сети Ванга-Менделя Открыть работу
Аннотация: В статье описывается гибридная модификация нейронной нечёткой продукционной сети Ванга-Менделя с несколькими выходами, используемая для решения задачи классификации потока сообщений в промышленной программной системе. Описан алгоритм обучения данной сети и исследована эффективность работы первого модуля гибридной сети для решения задачи кластеризации потока входных сообщений.


наверх

Р

Равчеев Дмитрий Андреевич
Равчеев Д.А., Родионов Д.А.
Утилизация полисахаридов представителем кишечной микрофлоры Bacteroides thetaiotaomicron: реконструкция метаболизма и регуляции Открыть работу
Аннотация: Bacteroides thetaiotaomicron является одним из преобладающих видов в микрофлоре кишечника человека. Отличительной чертой этого микроорганизма, как и рода Bacteroides в целом, является наличие специфической сахаролитической машинерии, включающей в себя массу периплазаматических и внеклеточных белков для расщепления полисахаридов, систем транспорта расщепленных полисахаридов, а также регуляторных систем. В настоящей работе нами были реконструированы метаболические пути расщепления целого ряда полисахаридов животного и растительного происхождения для B. thetaiotaomicron. Помимо этого, также были реконструированы 30 регулонов, контролирующих эти пути. В том числе, было реконструировано 4 регулона для белков SusR-семейства и 16 регулонов для гибридных двукомпонентных систем, причем для обоих указанных типов белков ДНК-мотивы, связывающие регулятор, были описаны впервые. Полученные в результате метаболическая и регуляторная подсети значительно расширяет наши представления о расщеплении полисахардов представителями кишечной микрофлоры. Результаты работы находятся в открытом доступе и могут быть использованы для экспериментальной проверки или для построения метаболических или регуляторных моделей.

Хорошкин М.С., Равчеев Д.А., Родионов Д.А.
Сравнительно-геномный анализ и реконструкция метаболических регулонов для транскрипционных факторов из семейства LacI Открыть работу
Аннотация: Целью данной работы было изучение регуляции экспрессии генов регуляторами LacI семейства в бактериях класса Alphaproteobacteria. Для этого в геномах 50 бактерий класса Alphaproteobacteria проводили полногеномную метаболическую реконструкцию регулонов и определение сайтов связывания транскрипционных факторов из белкового семейства LacI. Также была проведена работа по созданию функциональных аннотаций для новых генов и уточнению аннотаций — для малоизученных. В ходе работы было изучено 22 регулона, для 15 из них — предсказана функция контролируемого метаболического пути.

Родионов Дмитрий Александрович
Равчеев Д.А., Родионов Д.А.
Утилизация полисахаридов представителем кишечной микрофлоры Bacteroides thetaiotaomicron: реконструкция метаболизма и регуляции Открыть работу
Аннотация: Bacteroides thetaiotaomicron является одним из преобладающих видов в микрофлоре кишечника человека. Отличительной чертой этого микроорганизма, как и рода Bacteroides в целом, является наличие специфической сахаролитической машинерии, включающей в себя массу периплазаматических и внеклеточных белков для расщепления полисахаридов, систем транспорта расщепленных полисахаридов, а также регуляторных систем. В настоящей работе нами были реконструированы метаболические пути расщепления целого ряда полисахаридов животного и растительного происхождения для B. thetaiotaomicron. Помимо этого, также были реконструированы 30 регулонов, контролирующих эти пути. В том числе, было реконструировано 4 регулона для белков SusR-семейства и 16 регулонов для гибридных двукомпонентных систем, причем для обоих указанных типов белков ДНК-мотивы, связывающие регулятор, были описаны впервые. Полученные в результате метаболическая и регуляторная подсети значительно расширяет наши представления о расщеплении полисахардов представителями кишечной микрофлоры. Результаты работы находятся в открытом доступе и могут быть использованы для экспериментальной проверки или для построения метаболических или регуляторных моделей.

Лейн С.А., Родионов Д.А.
Новые механизмы регуляции транскрипции метаболизма витаминов и автотрофной фиксации диоксида углерода в археях Открыть работу
Аннотация: Analysis of Crenarchaeota transcription factors allowed us to reconstruct two regulons of autotrophic carbon dioxide fixation in Sulfolobales and Thermoproteales orders. Besides of genes encoded enzymes of carbon dioxide fixation cycles, both regulons include large fraction of central carbon metabolism genes. Secondly we started reconsruction of regulons controlled by DtxR family transcription factors in 11 archaeal groups.

Хорошкин М.С., Равчеев Д.А., Родионов Д.А.
Сравнительно-геномный анализ и реконструкция метаболических регулонов для транскрипционных факторов из семейства LacI Открыть работу
Аннотация: Целью данной работы было изучение регуляции экспрессии генов регуляторами LacI семейства в бактериях класса Alphaproteobacteria. Для этого в геномах 50 бактерий класса Alphaproteobacteria проводили полногеномную метаболическую реконструкцию регулонов и определение сайтов связывания транскрипционных факторов из белкового семейства LacI. Также была проведена работа по созданию функциональных аннотаций для новых генов и уточнению аннотаций — для малоизученных. В ходе работы было изучено 22 регулона, для 15 из них — предсказана функция контролируемого метаболического пути.

Родионова Елена Ивановна
Кочевалина М.Ю., Родионова Е.И., Котенкова Е.В., Морозова О.В.
Собаки и домовые мыши как детекторы летучих маркеров онкологических заболеваний Открыть работу
Аннотация: Поиск биомаркеров онкологических заболеваний, позволяющих выявлять их на ранних стадиях развития может быть ускорен использованием животных-макросматиков для поиска летучих органических соединений (ЛОС), характерных для этих заболеваний, в различных выделениях больных.

Руднева О.В.
Попова С.М., Руднева О.В., Лукашевич И.П., Алешина Ю.С.
Структурный подход при исследовании эмоционально – поведенческих нарушений у детей с алалией Открыть работу
Аннотация: Речевая деятельность формируется и находится в тесной связи со всеми высшими психическими функциями, протекающими в сенсорной, интеллектуальной, аффективно-волевой сферах. Эти связи проявляются не только при нормальном развитии, но и при расстройствах формирования речи. В работе показано, что нарушения психо-эмоционального статуса детей с алалией связаны с биологическими факторами риска, органическим поражением лобно-фронтальных, медиобазальных, диэнцефальных и стволовых отделов мозга, а также наличием у детей речевого синдрома алалия. Группа детей с алалией оказалась неоднородной по эмоционально-поведенческому статусу. Выраженность изменений этого статуса напрямую зависит от тяжести родового анамнеза и органических поражений структур мозга, связанных с формированием психической активности, выраженностью нарушения речи.

Рыбин Павел Сергеевич
Рыбин П.С., Зяблов В.В.
Экспоненты вероятности ошибочного декодирования некоторых кодовых конструкций с простым декодированием Открыть работу
Аннотация: В работе рассмотрены специальная конструкция обобщенного кода с малой плотностью проверок (МПП-кода) и конструкция каскадного кода с внешним МПП-кодом. Проведено сравнение нижних оценок на экспоненту вероятности ошибочного декодирования рассматриваемых конструкций по соответствующим алгоритмам малой сложности. Предложена модификация алгоритма декодирования МПП-кода со специальной конструкцией. Для модифицированного алгоритма получена оценка снизу на экспоненту вероятности ошибочного декодирования. В заключении приведен сравнительный анализ численных значений рассматриваемых оценок на экспоненту вероятности ошибочного декодирования.

Жилин И.В., Иванов Ф.И., Рыбин П.С., Зяблов В.В.
ОЛО-коды на основе двоичных МПП-кодов Открыть работу
Аннотация: В работе предлагается конструкция двоичного кода с обобщённой локализацией ошибок, где в качестве внешних кодов используются коды с малой плотностью проверок, основанные на системах троек Штейнера. Описываются алгоритмы кодирование и декодирования предложенной конструкции.


наверх

С

Сафонов Александр Александрович
Каргин И.С., Сафонов А.А., Платов Д.А.
Распределение максимально допустимой доли потерянных пакетов между звеньями многоадресного маршрута в беспроводной сети. Открыть работу
Аннотация: В данной работе в рамках проблемы многоадресной маршрутизации в беспроводной сети рассматривается задача распределения максимально допустимой доли потерянных пакетов между звеньями маршрута от узла-источника до узлов-получателей при использовании методов надежной многоадресной передачи, стандартизованных для сетей Wi-Fi в 2012 г. Для некоторых частных случаев получены точные решения в явном виде. Для общего случая предложены приближенные алгоритмы, использующие ``жадную'' стратегию, и проведена оценка их эффективности.

Платов Д.А., Сафонов А.А., Ляхов А.И.
Многоадресная маршрутизация мультимедийного трафика в беспроводных сетях с множеством методов передачи на канальном уровне Открыть работу
Аннотация: В данной работе изучается проблема многоадресной маршрутизации с ограничением на долю потерянных пакетов задержку в сетях с множеством методов передачи на канальном уровне. Проводится анализ классического алгоритма многоадресной маршрутизации в контексте выполнения ограничений на задержку для конечных получателей, а также предлагаются модификации к алгоритму, значительно увеличивающие его эффективность.

Селиверстов Александр Владиславович
Зверков О.А., Селиверстов А.В., Любецкий В.А.
Построение разделяющих паралоги семейств гомологичных белков, кодируемых в пластидах цветковых растений Открыть работу
Аннотация: Разделение белков по семействам, разделяющим паралоги, позволяет уточнять аннотации белков и выполнять поиск семейства по его филогенетическому профилю, который определяется разбиением множества видов на три части. Части задают присутствие/отсутствие белка, а также случай неопределённости в этом отношении. Другое применение — поиск белков, уникальных для узкой таксономической группы («подписей»). Нами разработан алгоритм, формирующий такие семейства. Он применён к разным множествам белков. В том числе, к белкам, кодируемым в пластомах 186-ти видов цветковых растений. Полученная в этом случае база данных с возможностью поиска семейства по его филогенетическому профилю доступна по адресу http://lab6.iitp.ru/ppc/magnoliophyta/. Также алгоритм применён для разделения (кластеризации) белков, кодируемых в митохондриях 66-ти видов таксономической группы зелёных растений (Viridiplantae); соответствующая база данных: http://lab6.iitp.ru/mpc/viridiplantae/. На этой основе получены биологические результаты. Например, в митохондриях винограда (Vitis vinifera) найдены уникальные для них белки, которые в то же время типичны для пластид, что позволяет предсказать горизонтальный перенос из пластид в митохондрии.

Селионов Виктор Александрович
Жванский Д.С., Селионов В.А., Солопова И.А., Гришин А.А.
Зависимость взаимодействия между генераторами верхних и нижних конечностей от двигательной задачи и от пространственной организации движения у здоровых испытуемых Открыть работу
Аннотация: Ранее на здоровых испытуемых была показана специфика активации межконечностных нейронных связей при совершении ритмических движений ногами раздельно или совместно с движениями рук в положении лежа при движениях рук в вертикальной плоскости. В данной работе исследовали взаимовлияния верхних и нижних конечностей при выполнении двигательных задач, когда сочетанные и раздельные движения четырех конечностей осуществлялись при движениях рук в горизонтальной плоскости. У 9 здоровых испытуемых исследовали общую картину распределения мышечной активности при выполнении активных циклических движений рук совместно с шагательными движениями ног и без них с разными сочетаниями движений. При совместных движениях рук и ног активность в мышцах-флексорах и мышцах-экстензорах значимо различалась для синфазных и для противофазных движений. Диагональные синергии между нижними и верхними конечностями оказывали более сильное воздействие на активацию межнейронных связей центральных генераторов локомоторной ритмики. Используемые в исследовании двигательные парадигмы активировали внутриспинальные нейронные связи, степень взаимодействия которых зависела от используемых двигательных синергий, и была наибольшей при совместных движениях рук и ног с диагональным паттерном движений верхних и нижних конечностей.

Семенихин Константин Владимирович
Семенихин К.В., Миллер Б.М., Мясников Д.В.
Синтез оптимального стохастического управления системой массового обслуживания с учетом ограничений Открыть работу
Аннотация: Рассматривается задача оптимального стохастического управления одноканальной системой массового обслуживания по критерию минимума среднего времени полного обслуживания с учетом ограничений на среднее число отраженных заявок и объем использованных ресурсов. Роль контролируемых параметров выполняют вероятность отражения заявки и интенсивность обслуживания. Математическая постановка проблемы основана на понятии управляемого марковского процесса и его мартингальном разложении. Для решения задачи с ограничениями используется принцип множителей Лагранжа. Законность его применения обоснована выпуклостью множества достижимости, т.е. множества векторов, составленных из значений оптимизируемого функционала и функционалов, задающих ограничения. В работе установлено, что при определенных условиях оптимальное управление по расширенному функционалу в задаче без ограничений дает оптимум в задаче с ограничениями, если множители Лагранжа образуют решение двойственной задачи. Приведены результаты численного моделирования динамики системы при использовании оптимального стохастического управления и детерминированного управления, рассчитанного на оптимизацию системы в стационарном режиме.

Сеплярский Владимир Борисович
Сеплярский В.Б., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С., Леушкин Е.В., Логачева М.Д., Пенин А.
Рекомбинация сверхполиморфного гриба Schizophyllum commune в высоком разрешении Открыть работу
Аннотация: Schizophyllum commune is a species of fungus with extreme level of nucleotide polymorphism. To study the molecular details of recombination in this species, we obtained NGS data for two individuals from two distinct populations (Moscow, Russia and Ann Arbor, MI), and for 17 their F1 offspring. The genome-average synonymous nucleotide difference between parents was 18.8%. We detected 39 reliable crossing-over events. In contrast to humans, crossovers in S. commune tend to occur within genes, and in regions of locally reduced polymorphism levels: the distance between SNPs that mark the crossover between parents (crossover region) is 6 larger higher than the mean distance between SNPs in the adjacent regions. Furthermore, crossover regions have a ~10% higher GC content, compared with the adjacent regions, and correspond to regions of high differences in GC-content between parents.

Сергушичев Алексей Александрович
Аки А.А., Сергушевич А.А., Царев Ф.Н.
Улучшенный алгоритм определения расстояния между контигами на основе максимального правдоподобия Открыть работу
Аннотация: DNA fragment assembly is an important problem in bioinformatics, where given a set of DNA reads one must reconstruct the initial DNA sequence. The process of DNA assembly is commonly divided into three steps: correcting errors in the initial DNA reads, contig assembly, which constructs relatively long DNA fragments and, finally, scaffold assembly, which aims to determine the correct order and orientation of contigs in the DNA sequence and distances between them. Scaffold assembly techniques use additional information in the form of mate-pair reads — pairs of DNA sequence reads with known distance estimations for each pair of reads. A major drawback in all modern scaffolding techniques is the low quality estimation of distance between contigs, which is commonly based on mean distance calculation. In this paper we propose improved algorithm based on maximum likelihood principle for estimating distance between contigs. The proposed approach was experimentally evaluated on the E. Coli genome consisting of 4.6 Mbp and synthetic mate-pair reads library generated with MetaSim using default Illumina error model.

Синицын Павел Геннадьевич
Синицын П.Г.
Трансляция мембранных белков у прокариот Открыть работу
Аннотация: Метод рибосомальный профайлинг впервые позволил подойти к изучению трансляции системно. В настоящей работе мы проанализировали данные рибосомального профайлинга для E.coli и B.subtilis, и сравнили профиль для мембранных и цитозольных белков. Полученные результаты позволяют сделать выводы о значительном различии скорости трансляции на N-конце белков двух групп. Дальнейшая работа будет направлена на выявление общих функциональных причин данного феномена.

Соколова Ольга Дмитриевна
Юргенсон А.Н., Шахов В.В., Соколова О.Д.
Эффективный метод для генерации псевдо-случайных UDG-графов Открыть работу
Аннотация: UDG-графы уже доказали свою полезность в качестве моделей для различных физических задач. Одно из главных применений UDG графов — моделирование беспроводных сенсорных сетей, где UDG граф представляет собой идеализированную сеть с множеством узлов. Узлы расположены в Евклидовой плоскости и, как предполагается, имеют одинаковые радиусы передачи данных. Они могут передавать друг другу информацию, если находятся в пределах взаимной дальности передачи сигнала. Т.к. UDG-графовая модель адекватно описывает такое поведение, то она стала стандартом для исследования ad hoc и сенсорных сетей. В работе предлагается генератор для моделирования случайных UDG-графов с наперед заданными свойствами.

Солдатов Руслан Андреевич
Солдатов Р.А., Виноградова С.В., Миронов А.А.
Поиск локально-оптимальных структурированных участков генома Открыть работу
Аннотация: Молекулы РНК вовлечены в центральные процессы клетки. Многие функциональные РНК являются белок-некодирующими транскриптами (нкРНК) и участвуют в таких клеточных процессах, как сплайсинг, регуляция транскрипции и трансляции, импринтинг и т.д. Как правило, вторичная структура РНК имеет ключевое значение при взаимодействии с белками и другими молекулами РНК. Сложности экспериментальных подходов определения структуры РНК привели к возникновению широкого класса вычислительных методов. Один из подходов предполагает, что функциональные РНК структурированы или, по-другому, имеют термодинамически стабильную структуру. В данной работе предлагается метод по построению поверхности структурированности генома и выделения локально-оптимальных участков. Данный подход применен к анализу бактериальной регуляции. Метод реализован в виде программы на С.

Солдатова Ольга
Пудикова Е., Солдатова О.
Классификация потока сообщений об ошибках в промышленной программной системе с помощью гибридной модификации сети Ванга-Менделя Открыть работу
Аннотация: В статье описывается гибридная модификация нейронной нечёткой продукционной сети Ванга-Менделя с несколькими выходами, используемая для решения задачи классификации потока сообщений в промышленной программной системе. Описан алгоритм обучения данной сети и исследована эффективность работы первого модуля гибридной сети для решения задачи кластеризации потока входных сообщений.

Соловьев Алексей Николаевич
Антонова А.Ю., Соловьев А.Н.
Метод условных случайных полей в задачах обработки русскоязычных текстов Открыть работу
Аннотация: Работа посвящена исследованию метода условных случайных полей (Conditional Random Fields — CRF) на русскоязычных текстах. В частности, продемонстрированы результаты использования CRF в задачах распознавания именованных сущностей, определения частей речи и сентимент-анализа сообщений относительно объекта тональности. Результаты CRF сравниваются с результатами, полученными другими методами.

Солопова Ирина Александровна
Жванский Д.С., Селионов В.А., Солопова И.А., Гришин А.А.
Зависимость взаимодействия между генераторами верхних и нижних конечностей от двигательной задачи и от пространственной организации движения у здоровых испытуемых Открыть работу
Аннотация: Ранее на здоровых испытуемых была показана специфика активации межконечностных нейронных связей при совершении ритмических движений ногами раздельно или совместно с движениями рук в положении лежа при движениях рук в вертикальной плоскости. В данной работе исследовали взаимовлияния верхних и нижних конечностей при выполнении двигательных задач, когда сочетанные и раздельные движения четырех конечностей осуществлялись при движениях рук в горизонтальной плоскости. У 9 здоровых испытуемых исследовали общую картину распределения мышечной активности при выполнении активных циклических движений рук совместно с шагательными движениями ног и без них с разными сочетаниями движений. При совместных движениях рук и ног активность в мышцах-флексорах и мышцах-экстензорах значимо различалась для синфазных и для противофазных движений. Диагональные синергии между нижними и верхними конечностями оказывали более сильное воздействие на активацию межнейронных связей центральных генераторов локомоторной ритмики. Используемые в исследовании двигательные парадигмы активировали внутриспинальные нейронные связи, степень взаимодействия которых зависела от используемых двигательных синергий, и была наибольшей при совместных движениях рук и ног с диагональным паттерном движений верхних и нижних конечностей.

Сорокин Виктор Николаевич
Тананыкин А.А., Сорокин В.Н.
Распознавание пола диктора с помощью метода Парзена Открыть работу
Аннотация: Распознавание пола диктора выполнялось в пространстве параметров модели голосового источника, найденных путем решения обратной задачи. Исследования проводились на базе данных, состоящей из русскоязычных числительных произнесённых в обычных условиях. Функции плотности вероятности для каждого пола оценивалась методом Парзена с гауссовым ядром. Распознавание пола производилось по максимуму правдоподобия Байеса. Ошибка распознавания пола на сегментах ударных гласных не превышает 2%.

Спирин Сергей Александрович
Панчин А.Ю., Медведева С.А., Алексеевский А.В., Спирин С.А., Панчин Ю.В.
Контекст зависимый мутагенез у человека и дрозофилы: сравнение Открыть работу
Аннотация: Mutation rates are context dependent: adjacent nucleotides may influence the probability of mutations in a genomic position. There is a remarkable difference between the context dependent mutagenesis of humans and drosophila. For example, C>T mutations are overrepresented in the CG context in humans (and other vertebrates), but not in Drosophila melanogaster. Recently several other hypermutable motifs were identified in humans: an increased frequency of T>C mutations in the second position of the words ATTG and ATAG, and an increased frequency of A>C mutations in the first position of the word ACAA. Such differences in the observed regularities of mutagenesis between representatives of different taxa might reflect differences in mutational mechanisms. We performed a systematical comparison of mutation regularities within 2-4bp contexts in humans and drosophila and found that the mentioned above hypermutable contexts in humans are not hypermutable in fruit flies. Hypermutable mutation contexts specific to drosophila were also identified.

Спокойный Владимир Григорьевич
Суворикова А.Л., Калинина А.С., Спокойный В.Г.
Detection of recombination events in bacterial genomes Открыть работу
Аннотация: Homologous recombination is an important factor of the evolution of bacteria. Uptake of DNA segments from donor cells provides a wide distribution of benefficial mutations among strains. Also, natural constrains on re- combination between distant sequences shape the population structure of bacterial species. With the increasing number of completely sequenced genomes, it is possible to study intraspeciffic homologous recombination and its properties. In this paper we introduce a new method for the detection of recombination events. To demonstrate consistency of the proposed approach we applyed it to two data sets: multiple simulated data and 15 strains from E. coli phylogroup A.

Панов М.Е., Спокойный В.Г.
Критическая размерность в семипараметрической теореме Бернштейна-фон Мизеса Открыть работу
Аннотация: The classical Bernstein-svon Mises (BvM) result is reconsidered infinite sample non-asymptotic setup. The main results describe the so called critical dimension of the parametric space for which the BvM statement is still applicable given the sample size n. The main attention is paid to notion of critical dimension which determines maximum allowed problem dimension p given sample size n. It is shown that the condition p^3/n is small" is sufficient for BvM result to be valid under general assumptions on the model. We also provide an example of a model with the phase transition effect: the statement of the BvM theorem fails when the dimension p approaches n^(1/3).

Ставровская Елена Дмитриевна
Ставровская Е.Д., Фаворов А.В., Миронов А.А.
Быстрый подсчет корреляций между геномными разметками и их статистическая значимость Открыть работу
Аннотация: Благодаря современным методам секвенирования сегодня для исследования доступно большое количество данных, ассоциированных с конкретными областями ДНК (например, взаимодействия белок-ДНК и т.п.). Эти данные часто представлены в виде функции от позиции ДНК (профиля покрытия). Корреляция между данными из различных источников в масштабе хромосомы или всего генома свидетельствует о взаимосвязи соответствующих биологических характеристик (например, между уровнем транкрипции и модификацией гистонов). Задача вычисления корреляции была успешно решена для интервальных разметок, то есть разметок с функцией покрытия, принимающей значения 0 либо 1 [1](http://genometricorr.sourceforge.net/), а также для разметок общего вида ([2], [3], [4]). Ключевая идея этих подходов состоит в том, что если профили покрытия одинаково распределены вдоль последовательности хромосомы, соответствующие характеристики взаимосвязаны. Идея нашего метода заключается в том, что пики профилей покрытий функционально связанных характеристик могут располагаться в одной области генома, но не в одной позиции (с некоторым смещением). Для того, чтобы учесть такие взаимосвязи, мы предлагаем быстрый метод, который вычисляет корреляцию с помощью свертки. Ядро свертки отвечает за сопоставление соседних позиций. Данный метод реализован в виде компьютерной программы на языке C++ и позволяется работать как с интервальными разметками, так и с разметками общего вида, а также их комбинациями.

Журавлева Е.В., Ставровская Е.Д., Фаворов А.В., Миронов А.А.
Сравнение геномных разметок различных гистоновых модификаций на уровне тканей Открыть работу
Аннотация: Модификация гистонов является одним из механизмов управления экспрессией генов в клетках различного типа и играет важную роль в клеточной дифференцировке. Наличие одновременно нескольких модификаций позволяет более тонко регулировать работу генов. Поэтому сравнительный анализ модификаций гистонов на уровне тканей является важной задачей эпигенетики. В данной работе исследованы зависимости между разметками модификаций гистонов - H3k4me1, H3k4me2, H3k27ac, H3k36me3, H3k79me2, H3k9ac, H3k4me3, H3k27me3, H4k20me1 в тканях человека. С помощью функций пакета GenometriCorr были посчитаны корреляционные статистики для каждой пары разметок одной и той же модификации из разных тканей. Анализ корреляций показал, что клеточные типы, обладающие сходными морфологией и функциями, наиболее близки друг к другу по профилям модификаций гистонов. В то же время не было выявлено кластеризации тканей по общности происхождения и развитию в онтогенезе из экто-, эндо- или мезодермы. Для эмбриональных стволовых клеток человека показано сходство по профилям различных модификаций с разными типами тканей. Предположительно это объясняется тем, что большая часть модификаций гистонов, наблюдаемых в дифференцированной клетке, приобретаются ею на конечных стадиях дифференцировки.

Степанов Евгений Олегович
Тамазян Гайк Симакович, Князев С.Н., Степанов Е.О., Порозов Ю.Б.
Модель конформационной подвижности белка на основе принципа переноса масс Открыть работу
Аннотация: Предлагается новый способ моделирования конформационных движений белковых молекул, основанный на принципе переноса массы и приближенном (coarse-grained) представлении белка. В отличие от методов молекулярной динамики, рассмотренный метод предназначен для моделирования движений, которые происходят на сравнительно протяженных (порядка миллисекунд) временных интервалах. Предложена математическая модель движения белка, поставлена задача получения конформационного движения и дан алгоритм ее решения. Приводятся результаты численных экспериментов, показывающие адекватность предложенной модели.

Степанян Карен Вартанович
Миллер А.Б., Миллер Б.М., Степанян К.В., Андреев К.В., Хорошеньких С.Н.
Выбор оптимального фильтра в задаче управления траекторией БЛА Открыть работу
Аннотация: В работе рассматривается задача определения координат неподвижных источников излучения по косвенным угловым наблюдениям. Она является ключевой в задаче множественной фильтрации и построении оптимальной траектории БЛА.

Суворикова Александра Леонидовна
Суворикова А.Л., Калинина А.С., Спокойный В.Г.
Detection of recombination events in bacterial genomes Открыть работу
Аннотация: Homologous recombination is an important factor of the evolution of bacteria. Uptake of DNA segments from donor cells provides a wide distribution of benefficial mutations among strains. Also, natural constrains on re- combination between distant sequences shape the population structure of bacterial species. With the increasing number of completely sequenced genomes, it is possible to study intraspeciffic homologous recombination and its properties. In this paper we introduce a new method for the detection of recombination events. To demonstrate consistency of the proposed approach we applyed it to two data sets: multiple simulated data and 15 strains from E. coli phylogroup A.


наверх

Т

Талис Вера Леонидовна
Талис В.Л., Капитонов М.А., Максимова Е.В.
Подьем/спуск со ступеньки у подростков с диагнозом 'Ранний Детский Аутизм' Открыть работу
Аннотация: The aim of the study was to determine the age-related abnormalities of stair climbing in autism. Kinematical data were collected for 9 autistic individuals (4 of 6-8 years of age (children) and 5 of 11-12 years of age (adolescents)) and 9 control subjects (3 children and 6 adolescents). Subjects ascended and descended the one step laboratory stair always starting by right leg. Movement time of stairs ascent in autistic adolescents was longer then in control and they executed this motion with knee and hip less flexed then control adolescents. Autistic children ascended and descended stair faster then autistic adolescent. During stair descent autistic adolescents flexed hip less then control as well. Autistic children have larger amplitude of ankle joint plantar flexion then autistic adolescents during stair descent. Maximum knee flexion during stair ascent/descent was delayed in autistic adolescent in comparison to the control. Significant difference of movement coordination between children and adolescents with autism spectrum disorder indicates the importance of yearly rehabilitation program.

Тамазян Г.С.
Тамазян Гайк Симакович, Князев С.Н., Степанов Е.О., Порозов Ю.Б.
Модель конформационной подвижности белка на основе принципа переноса масс Открыть работу
Аннотация: Предлагается новый способ моделирования конформационных движений белковых молекул, основанный на принципе переноса массы и приближенном (coarse-grained) представлении белка. В отличие от методов молекулярной динамики, рассмотренный метод предназначен для моделирования движений, которые происходят на сравнительно протяженных (порядка миллисекунд) временных интервалах. Предложена математическая модель движения белка, поставлена задача получения конформационного движения и дан алгоритм ее решения. Приводятся результаты численных экспериментов, показывающие адекватность предложенной модели.

Тананыкин А.А.
Тананыкин А.А., Сорокин В.Н.
Распознавание пола диктора с помощью метода Парзена Открыть работу
Аннотация: Распознавание пола диктора выполнялось в пространстве параметров модели голосового источника, найденных путем решения обратной задачи. Исследования проводились на базе данных, состоящей из русскоязычных числительных произнесённых в обычных условиях. Функции плотности вероятности для каждого пола оценивалась методом Парзена с гауссовым ядром. Распознавание пола производилось по максимуму правдоподобия Байеса. Ошибка распознавания пола на сегментах ударных гласных не превышает 2%.

Танас А.
Борисова М.Э., Танас А.
Выбор эндонуклеазы рестрикции для метода RRBS Открыть работу
Аннотация: Нарушения метилирования ассоциированы с широким спектром патологии, и наиболее выражены в клетках злокачественных опухолей, начиная с самых ранних этапов онкогенеза. Существующие способы использования ВПС для анализа дифференциального метилирования ДНК доступны крайне ограниченному количеству исследовательских групп и не позволяют проводить тестирование значительных по объёму выборок образцов биологического материала. Кроме того, получаемые данные перегружены информацией о состоянии метилирования локусов генома, имеющих незначительный маркерный потенциал. В настоящее время актуальной является задача разработки экономичного, и, в то же время, эффективного метода скрининга дифференциального метилирования ДНК с использованием ВПС. Для оптимизации метода анализа метилирования бисульфитного секвенирования выборок локусов мы разработали компьютерную программу — ReMark, которая позволяет оценивать принадлежность сайтов узнавания эндонуклеаз рестрикции интересующим последовательностям. В результате проведённого анализа с использованием ReMark был выбран фермент, который позволяет сформировать библиотеку фрагментов генома человека с максимальным содержанием CpG-островков.

Тереханова Надежда Владимировна
Тереханова Н.В., Базыкин Г.А., Кондрашов А.С., Мюге Н.С.
Геномные паттерны дивергенции в ходе адаптации трёхиглой колюшки к пресной воде Открыть работу
Аннотация: The genetic basis of repeated adaptation to freshwater habitat in threespine stickleback Gasterosteus aculeatus remains a challenge. Here, we use next-generation sequencing to explore this process on a genome-wide scale. We compared the gene pools of two marine samples of G. aculeatus from the White Sea with the samples from two old freshwater lakes near sea shores. We observed 5,687 "marker" SNPs at which the marine and the freshwater populations were substantially different, and designated the corresponding alleles as marine and freshwater, respectively. The genome of G. aculeatus contained 20 regions where the density of such SNPs was markedly elevated. Next, we studied the allelic composition of two freshwater populations of G. aculeatus that were artificially started in 1978 from equal numbers of marine and freshwater individuals and two freshwater populations of the modern origin. In most of the clusters of marker SNPs, we observe a shift of frequencies of freshwater alleles from 0.5 to 0.57 and 0.78 in two artificial populations and from ~0.1 to 0.37 and 0.63 in two natural populations.

Трефилов Михаил Петрович
Трефилов М.П., Зигангиров К.Ш.
Построение системы связи с множественным доступом OFDMA на основе заплетенных сверточных кодов блокового типа Открыть работу
Аннотация: В работе рассматривается применение заплетенных сверточных кодов блокового типа (ЗСКБТ) в системе связи с множественным доступом, использующей OFDMA. Параметры системы OFDMA подразумевают широкополосную передачу большого количества данных. Использовался Райсовский канал передачи данных с десятью лучами описанный в стандарте 3GPP TR 25.943 V6.0.0. Моделировалась передача данных от двух пользователей с идеальной синхронизацией по времени. Сравнивалась корректирующая способность ЗСКБТ, турбо-кода и кода с малой плотностью проверок (МПП код).


наверх

У

Учителев Никита Владимирович
Учителев Н.В.
Классификация текстовой информации с помощью SVM Открыть работу
Аннотация: Проводилась классификация большого числа текстов судебных решений арбитражных судов РФ по тематикам. Тематики были заранее известны, а обучающую и тестовую выборки составляли эксперты-юристы. Обсуждаются результаты классификации в зависимости от тематической окрашенности текстов, а также от размеров выборки и размерности пространства.


наверх

Ф

Фаворов Александр Владимирович
Ставровская Е.Д., Фаворов А.В., Миронов А.А.
Быстрый подсчет корреляций между геномными разметками и их статистическая значимость Открыть работу
Аннотация: Благодаря современным методам секвенирования сегодня для исследования доступно большое количество данных, ассоциированных с конкретными областями ДНК (например, взаимодействия белок-ДНК и т.п.). Эти данные часто представлены в виде функции от позиции ДНК (профиля покрытия). Корреляция между данными из различных источников в масштабе хромосомы или всего генома свидетельствует о взаимосвязи соответствующих биологических характеристик (например, между уровнем транкрипции и модификацией гистонов). Задача вычисления корреляции была успешно решена для интервальных разметок, то есть разметок с функцией покрытия, принимающей значения 0 либо 1 [1](http://genometricorr.sourceforge.net/), а также для разметок общего вида ([2], [3], [4]). Ключевая идея этих подходов состоит в том, что если профили покрытия одинаково распределены вдоль последовательности хромосомы, соответствующие характеристики взаимосвязаны. Идея нашего метода заключается в том, что пики профилей покрытий функционально связанных характеристик могут располагаться в одной области генома, но не в одной позиции (с некоторым смещением). Для того, чтобы учесть такие взаимосвязи, мы предлагаем быстрый метод, который вычисляет корреляцию с помощью свертки. Ядро свертки отвечает за сопоставление соседних позиций. Данный метод реализован в виде компьютерной программы на языке C++ и позволяется работать как с интервальными разметками, так и с разметками общего вида, а также их комбинациями.

Журавлева Е.В., Ставровская Е.Д., Фаворов А.В., Миронов А.А.
Сравнение геномных разметок различных гистоновых модификаций на уровне тканей Открыть работу
Аннотация: Модификация гистонов является одним из механизмов управления экспрессией генов в клетках различного типа и играет важную роль в клеточной дифференцировке. Наличие одновременно нескольких модификаций позволяет более тонко регулировать работу генов. Поэтому сравнительный анализ модификаций гистонов на уровне тканей является важной задачей эпигенетики. В данной работе исследованы зависимости между разметками модификаций гистонов - H3k4me1, H3k4me2, H3k27ac, H3k36me3, H3k79me2, H3k9ac, H3k4me3, H3k27me3, H4k20me1 в тканях человека. С помощью функций пакета GenometriCorr были посчитаны корреляционные статистики для каждой пары разметок одной и той же модификации из разных тканей. Анализ корреляций показал, что клеточные типы, обладающие сходными морфологией и функциями, наиболее близки друг к другу по профилям модификаций гистонов. В то же время не было выявлено кластеризации тканей по общности происхождения и развитию в онтогенезе из экто-, эндо- или мезодермы. Для эмбриональных стволовых клеток человека показано сходство по профилям различных модификаций с разными типами тканей. Предположительно это объясняется тем, что большая часть модификаций гистонов, наблюдаемых в дифференцированной клетке, приобретаются ею на конечных стадиях дифференцировки.

Артемов А.В., Гельфанд М.С., Фаворов А.В., Миронов А.А.
Оценка искажения сигнала ChIP-seq, связанного с пространственной укладкой ДНК Открыть работу
Аннотация: Various chromosome conformation capture methods (including Hi-C, 3C and ChIA-PET) appear to be technically similar to ChIP-seq method as all of them rely on DNA-protein cross-linking. Spatially proximal DNA fragments are believed to be cross-linked through a protein 'bridge' which means that they are both linked to the same protein complex. We hypothesized that spatial organization of the genome could generate artefacts in ChIP-seq, a method to study occupancy of DNA by a protein of interest. In theory, if a DNA fragment A is occupied by a certain protein (e.g., a Transcription Factor) and DNA fragment A is spatially proximal to a DNA fragment B, ChIP-seq can detect false evidence of occupancy of B by the studied protein. To address this issue, we assumed that true sites of protein binding are associated with DNAse hypersensitivity peaks. We constructed and applied a statistical model which compares levels of ChIP-seq signals for various proteins within and outside of DNAse hypersensitivity sites in the spatially interacting regions and estimates ChIP-seq artefacts potentially caused by DNA 3D folding. Our estimations are useful in the discovery of transcription factories as they help exclude the false similarities between protein-occupancy profiles of spatially proximal DNA regions.

Быкова Н.А., Фаворов А.В., Миронов А.А.
Скрытые марковские модели в сравнительной геномике Открыть работу
Аннотация: The problem of reconstruction of ancestral states given a phylogeny and data from extant species arises in a wide range of biological studies. The continuous-time Markov model for the discrete states evolution is generally used for the reconstruction of ancestral states. We modify this model to account for a case when the states of the extant species are uncertain. This situation appears, for example, if the states for extant species are predicted by some program and thus are known only with some level of reliability; it is common for bioinformatics field. The main idea is formulation of the problem as a hidden Markov model on a tree (tree HMM, tHMM), where the basic continuous-time Markov model is expanded with the introduction of emission probabilities of observed data (e.g. prediction scores) for each underlying discrete state. Our tHMM decoding algorithm allows us to predict states at the ancestral nodes as well as to refine states at the leaves on the basis of quantitative comparative genomics. The test on the simulated data shows that the tHMM approach applied to the continuous variable reflecting the probabilities of the states (i.e. prediction score) appears to be more accurate then the reconstruction from the discrete states assignment defined by the best score threshold. We provide examples of applying our model to the evolutionary analysis of N-terminal signal peptides and transcription factor binding sites in bacteria. The program is freely available at http://bioinf.fbb.msu.ru/∼nadya/tHMM and via web-service at http://bioinf.fbb.msu.ru/treehmmweb.

Федоров Алексей Александрович
Большаков А.С., Федоров А.А, Ватолин Д.С.
Создание базы записей движений глаз при просмотре видеоряда для верификации модели внимания Открыть работу
Аннотация: Модели зрительного внимания, позволяющие выделять наиболее привлекательные детали изображения, являются важным источником информации для многих областей — от когнитивной психологии до технического зрения. Особый интерес представляет применение карт внимания для анализа видеоматериала различного рода: с их помощью можно оценить серьезность ошибок при компрессии видео или построении сцен для стереокинофильмов. Целью данной работы было создание базы данных для верификации модели внимания, имитирующей распределение плотности точек фиксации взора в процессе восприятия видеоматериалов. Для проведения адекватной верификации нами была создана база данных состоящая из записей движений глаз, полученных на многих испытуемых с использованием высокоскоростной и высокоточной системы бесконтактной регистрации перемещений взора. В процессе подготовки к данной работе нами также были созданы тестовые видеопоследовательности, которые в дальнейшем могут быть использованы в ходе построения иных моделей и для их последующего сравнения с верифицируемой. Итогом работы стала оценка соответствия испытываемой модели и созданной базы записей движений глаз, а также сама база записей движений глаз.

Федоров Алексей Константинович
Федоров А.К., Овсеевич А.И.
Асимптотически оптимальное управление в форме синтеза для системы линейных осцилляторов Открыть работу
Аннотация: Рассматривается задача успокоения произвольного числа линейных осцилляторов, связанных общим ограниченным управлением. Ищется управление по обратной связи, приводящее систему в состояние равновесия. Полученное управление является асимптотически оптимальным: отношение времени приведения в нуль с помощью этого управления к минимально возможному близко к 1, если начальная энергия системы велика. Часть результатов опирается на новую лемму об устойчивой наблюдаемости автономных линейных систем.

Филаретов Всеволод Андреевич
Филаретов В.А.
Транскрипционные факторы MADS-box типа, регулирующие в образование внешних кругов цветка Открыть работу
Аннотация: MADS-box proteins are a family of transcription factors controlling a variety of organ development processes in plants, in particular — flower development. We analyze the distributions of transcription factors regulating the development of the outer whorls in the genomes of plants.

Фролов Алексей Андреевич
Фролов А.А.
Верхние оценки минимального кодового расстояния для квазициклических МПП-кодов Открыть работу
Аннотация: Получены две верхние оценки минимального кодового расстояния для квазициклических кодов с малой плотностью проверок (КЦ МПП-кодов) 1-го типа. Сформулировано необходимое условие для того, чтобы минимальное кодовое расстояние таких кодов росло линейно с длиной кода. Описана процедура оценки минимального кодового расстояния для конкретного КЦ МПП-кода.


наверх

Х

Хайтович Филипп
Мазин П.В., Хайтович Ф.
Возрастные изменения альтернативного сплайсинга в коре головного мозга высших приматов Открыть работу
Аннотация: Альтернативный сплайсинг — процесс, позволяющий одному гену производить несколько мРНК и, следовательно, белков — широко распространён в высших эукариотах и показан для 96% генов человека. Известно, что альтернативный сплайсинг играет роль в межвидовых отличиях, клеточной дифференциации и развитии патологий. В данной работе мы секвенировали полиА-РНК из 174 образцов коры головного мозга из более чем 100 особей трех видов (человека, шимпанзе и макаки) различных возрастов (от новорожденных до стариков). Полученные нами данные позволили нам впервые провести полногеномный анализ возрастных изменений альтернативного сплайсинга в нескольких видах. Мы показали, что 23% генов меняют сплайсинг с возрастом. В то время как регуляция белок-кодирующих экзонов консервативна между человеком и макакой, частота удержания интронов меняется с возрастом человек-специфично.

Храмеева Е.Е., Хайтович Ф.
Повышенное сходство между геномами неандертальцев и европейцев ассоциировано с катаболизмом липидов Открыть работу
Аннотация: Несмотря на то, что неандертальцы вымерли, фрагменты их генома присутствуют в геномах современных людей. В данной работе мы показали, что последовательности, похожие на неандертальские, распределены неравномерно в современных геномах. В частности, содержание последовательностей, похожих на неандертальские, значительно повышено в генах, участвующих в катаболизме липидов. Мы предсказали изменения в липидном катабозиме, вызванные повышенным содержанием таких последовательностей, измерив уровень гидрофобных метаболитов в коре мозга людей, произошедших из Африки, Европы и Азии, а также шимпанзе. Мы подтвердили данные предсказания, связав изменения в метаболизме с дивергенцией в экспрессии генов, измеренной с помощью секвенирования мРНК.

Хоров Евгений Михайлович
Хоров Е.М., Иванов А.С.
Аналитическая модель одношаговой передачи неординарного случайного потока механизмом MCCA в условиях помех Открыть работу
Аннотация: Для передачи по mesh-сети трафика, предъявляющего высокие требования к качеству обслуживания, целесообразно использовать описанный в стандарте IEEE 802.11s механизм MCCA детерминированного доступа к среде. При использовании этого механизма станции резервируют для своих передач определенные периодически повторяющиеся моменты времени, тем самым обеспечивая бесконкурентный доступ к каналу связи. Однако, чтобы обеспечить успешную доставку данных в условиях помех, необходимо устанавливать дополнительные резервирования под повторные попытки передачи. В данной работе рассмотрен неординарный поток данных и построена аналитическая модель процесса одношаговой передачи этого потока с помощью механизма MCCA в условиях помех. Модель позволяет определить наибольший период резервирований, при котором выполненены требования на задержку и долю потерянных пакетов. Полученный результат представляет собой основу для разработки модели многошаговой передачи.

Гущин А.С., Кирьянов А.Г., Ляхов А.И., Хоров Е.М.
Быстрый алгоритм выравнивания кадров для оценки качества MPEG-4 видеопотоков, передаваемых по беспроводным сетям Открыть работу
Аннотация: Анализируя возможности сетевых протоколов по передаче видеопотоков в режиме реального времени, многие исследователи столкнулись с проблемой оценки качества видеоизображения, для чего широко используются метрики MSE и PSNR. Однако, эти метрики не учитывают случающиеся время от времени потери пакетов при передаче видепотока через беспроводную сеть и не могут быть применены в случае, когда в полученном видеофрагменте часть кадров потеряна целиком. Чтобы адаптировать метрики качества видеоизображения к такому сценарию, разработаны различные методы выравнивания кадров в двух видеофрагментах. Оценка схожести каждого кадра в полученном видеофрагменте с рядом кадров из оригинального фрагмента для определения соответствия между ними требует значительного времени, что ограничивает применимость этих методов. В данной работе предлагается новый метод выравнивания кадров, позволяющий существенным образом ускорить процедуру оценки качества видеоизображения, полученного при передаче через беспроводную сеть.

Банков Д.В., Гущин А.С., Хоров Е.М.
Программа расчета метрики MSE качества переданного по сети видеопотока Открыть работу
Аннотация: В статье решается задача вычисления метрики MSE видеопотока, повреждённого в процессе передачи по сети. Представлен алгоритм сопоставления кадров между оригинальным и повреждённым видеопотоком, учитывающий возможные потери при передаче видеофайлов по сети.

Красилов А.Н., Кротов А.В., Хоров Е.М.
Реализация механизма детерминированного доступа в сетях Wi-Fi Mesh: открытые задачи и анализ возможных решений Открыть работу
Аннотация: В работе рассмотрены вопросы, возникающие в процессе реализации механизма детерминированного доступа MCCA, описанного в стандарте IEEE 802.11 2012 года. Особое внимание уделено задачам управления интервалами резервирования, выбора скорости передачи, а также взаимодействию механизмов случайного и детерминированного доступа. Предлагаются и анализируются различные способы решения выявленных задач.

Кирьянов А.Г., Логинов В.А., Хоров Е.М.
Модифицированная p-настойчивая политика обслуживания очереди для преодоления кратковременных отказов канала при передаче видеопотоков реального времени в сетях Wi-Fi Открыть работу
Аннотация: В работе рассматривается передача видеопотоков реального времени по сети Wi-Fi в присутствии кратковременных отказов канала. Отказы канала могут очень сильно ухудшать качество принимаемого видеопотока на всех получателях, даже если отказ канала случился только для одного из получателей. Для того чтобы минимизировать потерю качества принятого видеопотока, в данной работе предлагается обобщить p-настойчивую политику обслуживания очереди на случай видеопотоков, значительно различающихся по своим свойствам.

Хорошеньких Сергей Николаевич
Миллер А.Б., Миллер Б.М., Степанян К.В., Андреев К.В., Хорошеньких С.Н.
Выбор оптимального фильтра в задаче управления траекторией БЛА Открыть работу
Аннотация: В работе рассматривается задача определения координат неподвижных источников излучения по косвенным угловым наблюдениям. Она является ключевой в задаче множественной фильтрации и построении оптимальной траектории БЛА.

Хорошкин Матвей Сергеевич
Хорошкин М.С., Равчеев Д.А., Родионов Д.А.
Сравнительно-геномный анализ и реконструкция метаболических регулонов для транскрипционных факторов из семейства LacI Открыть работу
Аннотация: Целью данной работы было изучение регуляции экспрессии генов регуляторами LacI семейства в бактериях класса Alphaproteobacteria. Для этого в геномах 50 бактерий класса Alphaproteobacteria проводили полногеномную метаболическую реконструкцию регулонов и определение сайтов связывания транскрипционных факторов из белкового семейства LacI. Также была проведена работа по созданию функциональных аннотаций для новых генов и уточнению аннотаций — для малоизученных. В ходе работы было изучено 22 регулона, для 15 из них — предсказана функция контролируемого метаболического пути.

Храмеева Екатерина Евгеньевна
Храмеева Е.Е., Хайтович Ф.
Повышенное сходство между геномами неандертальцев и европейцев ассоциировано с катаболизмом липидов Открыть работу
Аннотация: Несмотря на то, что неандертальцы вымерли, фрагменты их генома присутствуют в геномах современных людей. В данной работе мы показали, что последовательности, похожие на неандертальские, распределены неравномерно в современных геномах. В частности, содержание последовательностей, похожих на неандертальские, значительно повышено в генах, участвующих в катаболизме липидов. Мы предсказали изменения в липидном катабозиме, вызванные повышенным содержанием таких последовательностей, измерив уровень гидрофобных метаболитов в коре мозга людей, произошедших из Африки, Европы и Азии, а также шимпанзе. Мы подтвердили данные предсказания, связав изменения в метаболизме с дивергенцией в экспрессии генов, измеренной с помощью секвенирования мРНК.


наверх

Ц

Царев Федор Николаевич
Аки А.А., Сергушевич А.А., Царев Ф.Н.
Улучшенный алгоритм определения расстояния между контигами на основе максимального правдоподобия Открыть работу
Аннотация: DNA fragment assembly is an important problem in bioinformatics, where given a set of DNA reads one must reconstruct the initial DNA sequence. The process of DNA assembly is commonly divided into three steps: correcting errors in the initial DNA reads, contig assembly, which constructs relatively long DNA fragments and, finally, scaffold assembly, which aims to determine the correct order and orientation of contigs in the DNA sequence and distances between them. Scaffold assembly techniques use additional information in the form of mate-pair reads — pairs of DNA sequence reads with known distance estimations for each pair of reads. A major drawback in all modern scaffolding techniques is the low quality estimation of distance between contigs, which is commonly based on mean distance calculation. In this paper we propose improved algorithm based on maximum likelihood principle for estimating distance between contigs. The proposed approach was experimentally evaluated on the E. Coli genome consisting of 4.6 Mbp and synthetic mate-pair reads library generated with MetaSim using default Illumina error model.


наверх

Ч

Чепыжов Владимир Викторович
Бедринцев А.А., Чепыжов В.В.
Представление данных с помощью экстремальных эллипсоидов Открыть работу
Аннотация: В статье предложен подход к аппроксимации множества векторов, лежащих в выпуклом многограннике, с помощью эллипсоидов. Рассмотрены эллипсоид главных компонент, эллипсоид минимального объема, содержащий заданный точки, эллипсоид с минимальным следом его матрицы, эллипсоид максимального объема, содержащийся в многограннике и эллипсоид Дикина. Разработана процедура, которая позволяет изменить эллипсоид, построенный исключительно по выборке так, чтобы он принадлежал допустимому многограннику, и, наоборот, чтобы эллипсоид, построенный исключительно по многограннику, лучше описывал множество точек. Некоторые эллипсоиды строятся через решение оптимизационных задач. Они формулируются в виде задач выпуклого программирования с использованием линейных матричных неравенств.

Червонцева Зоя Сергеевна
Червонцева З.С.
Уточнение предсказания событий транскрипционной регуляции в геномах бактерий при помощи алгоритма Up-Down Открыть работу
Аннотация: Стандартные методы поиска сайтов связывания транскрипционных факторов не полностью автоматизированы, и качество предсказания критическим образом зависит от исследователя. Ранее в нашей лаборатории был разработан алгоритм, основанный на эволюционной модели, который позволяет решить эту проблему. На данный момент собран конвейер из необходимых программ и планируется провести предсказание событий транскрипционной регуляции в геномах Enterobacteria для нескольких десятков факторов транскрипции.

Черников Дмитрий
Черников Д.
Помехоустойчивое кодирование с использованием биортогональных наборов фильтров точного восстановления Открыть работу
Аннотация: В работе представлена схема помехоустойчивого кодирования с применением биортогональных наборов фильтров точного восстановления и предложен метод построения таких фильтров с использованием алгоритма Евклида нахождения НОД в кольце многочлена над конечным полем.

Чуклина Елена Александровна
Чуклина Е.А., Любимов Н.А.
TSSF — Программа для поиска стартов транскрипции в данных dRNA-seq Открыть работу
Аннотация: Transcriptional organization of bacteria and its regulation is an important issue for modern microbilogy. High-throughput dRNA-sequencing techniques developed recently tremendously aid elucidating this complex issues. We have developed a pipeline which allows detection and annotation of transcription start sites (TSS), determination of promoter motifs preceding the TSSes.Software developed was tested on dRNA-seq data of Bradyrhizobium japonicum and Rhodobacter Sphaeroides belonging to the alpha-proteobacteria class.


наверх

Ш

Шагимарданова Елена Ильясовна
Шагимарданова Е.И., Шарипова М.Р., Кикавада Т., Гусев О.А.
Эволюция криптобиоза у Polypedilum vanderplanki: роль горизонтального переноса генов от бактерий Открыть работу
Аннотация: Некоторые живые эукариоты, например африкансткая хирономида Polypedilum vanderplanki способны выживать в условиях полной потери воды, впадая в состояние гипометаболизма — криптобиоз. Секвенирование генома спящей хирономиды позволило определить основные молекулярные механизмы криптобиоза. Из более чем 17 тысяч идентифицированных генов были обнаружены кодирующие нуклеотидные последовательности нетипичные для насекомых. В данной работе проведена оценка вероятности горизонтального переноса генов в геном P. vanderplanki от микроорганизмов. Идентифицировано несколько функционально-активных генов имеющих высокую степень сходства с бактериальными гомологами и формирующих монофилетичную ветвь при построении филогенетического древа. Среди этих генов выделяется группа лект