• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Найдено 16 публикаций
Сортировка:
по названию
по году
Статья
Nazipova N., Isaev E., Kornilov V. et al. Mathematical Biology and Bioinformatics. 2018. No. 13. P. t1-t16.
Добавлено: 5 октября 2018
Статья
Назипова Н. Н., Исаев Е. А., Корнилов В. В. и др. Математическая биология и биоинформатика. 2017. Т. 12. № 1. С. 102-119.

Секвенирование человеческого генома началось в 1994 году. Понадобилось 10 лет работы многих научных коллективов для того, чтобы получить черновую последовательность ДНК человека. Современные технологии секвенирования позволяют получать геном конкретного человека за несколько дней. Обсуждаются успехи современной биоинформатики, связанные с появлением высокопроизводительных платформ секвенирования, которые не только способствовали расширению возможностей различных направлений биологии и других смежных наук, но и породили феномен больших данных. Обосновывается необходимость разработки новых технологий и методов для организации хранения, управления, анализа и визуализации больших данных. Современная биоинформатика столкнулась не только с проблемой больших данных, но и с огромным разнообразием методов обработки и представления, одновременным существованием различных программных средств и форматов данных. Обсуждаются пути решения возникших проблем, в частности путем использования наработок работы с большими данными из других областей современной жизни, таких как сетевой анализ и анализ деловых данных. Новые системы управления базами данных, отличные от реляционных, помогут решить проблему хранения больших данных и обеспечения приемлемого времени выполнения поисковых запросов. Новые технологии программирования, такие, как обобщенное программирование и визуальное программирование призваны решить проблему разнообразия форматов геномных данных и обеспечить возможность оперативного создания собственных скриптов для обработки данных.

Добавлено: 3 марта 2017
Статья
Астахова Т.В., Ройтберг М.А., Цитович И.И. и др. Математическая биология и биоинформатика. 2014. Т. 9. № 2. С. 482-490.

Изучены закономерности распределения длин интронов в геномах 17-ти организмов, принадлежащих к различным таксонам (насекомые, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие). Показано, что доля интронов, имеющих фазу 1, растет с ростом длины интрона. Кроме того, показано, что короткие и длинные интроны имеют тенденцию образовывать серии, например, доля коротких (длинных) интронов среди тех интронов, которые следуют за коротким (длинным) интроном, существенно выше, чем доля коротких (длинных) интронов в геноме. Эти закономерности показаны для всех рассмотренных геномов.

Добавлено: 19 декабря 2014
Статья
Баулин Е. Ф., Ройтберг М. А., Астахова Т. В. Математическая биология и биоинформатика. 2012. Т. 7. № 2. С. 567-571.

Предложена классификация элементов вторичной структуры РНК, которая является обобщением классификации петель, предложенной Мэтьюзом и Тернером. Эта классификация позволяет единообразно описывать структуры как содержащие, так и не содержащие псевдоузлы. 

Добавлено: 30 января 2013
Статья
Исаев Е. А., Первухин Д. В., Тарасов П. А. и др. Математическая биология и биоинформатика. 2019. Т. 14. № 2. С. 420-429.

Статья посвящена одному из аспектов создания цифровых систем здоровьесбережения в рамках развития современных технологий электронного медицинского мониторинга. Одновременно с разработкой информационно-коммуникационных инфраструктур и алгоритмов распределённой и облачной обработки данных, поступающих от всевозможных (в частности, носимых пациентами) сенсоров и датчиков, необходимо проектировать новые материалы, обеспечивающие возможность изготовления безопасных, эффективных и доступных широким слоям населения тест-систем. Анализ рынка расходных материалов, предназначенных для использования в устройствах экспресс-диагностики, показывает, что наибольшим спросом пользуются одноразовые тест-полоски на гибкой полимерной основе, характеризуемые, в частности, высокой биологической резистентностью к воздействию компонентов крови. Ранее было показано, что поверхностная модификация полиэтилена методами фторирования, сульфирования и  плазмохимической обработки обеспечивает существенное снижение адгезии тромбоцитов к обработанным полимерным плёнкам, а также было выдвинуто предположение об определяющем влиянии поверхностной энергии модифицированного материала на его гемосовместимость. Данная работа посвящена формированию аналитической модели морфологии поверхности фторированного полиэтилена и количественному анализу структурно-функциональных связей между параметрами морфологической модели и резистентностью материала относительно адгезии тромбоцитов. Широкое применение обсуждаемого подхода к повышению тромборезистентности полимерных материалов позволит увеличить достоверность гликемических анализов, выполняемых пациентами самостоятельно с помощью портативных систем экспресс-диагностики (глюкометров).

Добавлено: 6 августа 2019
Статья
Рябенко Е.А. Математическая биология и биоинформатика. 2012. Т. 7. № 2. С. 554-566.

Рассматривается нелинейная модель данных ДНК-микрочипов, в которой интенсивность флуоресценции проб описывается функцией Лэнгмюра. Разработан метод настройки параметров модели на основе общедоступных данных нескольких тысяч экспериментов, основанный на минимизации функции потерь из класса AB-дивергенций; для выбора оптимальных значений гиперпараметров проведены численные эксперименты. Полученная модель описывает интенсивности флуоресценции проб микрочипа точнее стандартной линейной, а полученные на её основе оценки экспрессии более устойчивы.

Добавлено: 14 октября 2016
Статья
Исаев Е. А., Корнилов В. В., Тарасов П. А. Математическая биология и биоинформатика. 2013. Т. 8. № 1. С. 161-181.

Практически в любых областях современной науки: вычислительной биологии и биоинформатике, биомедицине, астрономии и астрофизике, метеорологии и климатологии, молекулярной физике и физике элементарных частиц, наблюдается непрерывный, значительный рост получаемых экспериментальных данных. Их общее количество уже измеряется в экзабайтах (миллиардах гигабайт). Успех в этих сферах сегодня  зависит от эффективного взаимодействия большого числа исследователей, работающих в самых разных лабораториях мира, и от возможности перемещения больших объемов данных в реальном масштабе времени. Ресурсы компьютерных сетей в 21 столетии становятся критическими для выполнения этих задач. В данной работе рассматриваются крупные научные проекты и даётся обзор научных компьютерных сетей, позволяющих производить высокоскоростную передачу больших объемов данных для этих проектов.

Добавлено: 3 мая 2013
Статья
Исаев Е. А., Думский Д. В., Самодуров В. А. и др. Математическая биология и биоинформатика. 2015. Т. 10. № 2. С. 567-579.

Стремительное развитие информационных технологий в современном обществе диктует новые требования к технологиям обеспечения информационной безопасности данных, методам удалённого доступа и обработки информации, комплексному снижению финансовых затрат на работу с информацией. В последние годы в качестве идеального решения всех этих задач активно предлагается концепция облачных вычислений. Данная методика действительно даёт ряд несомненных преимуществ при работе с информацией и уже достаточно широко используется в целом ряде направлений научной и деловой деятельности, однако многие аспекты информационной безопасности, характерные для облачных вычислений, всё ещё далеки от удовлетворительного решения. В статье рассматривается основные проблемы обеспечения информационной безопасности облачных вычислений. Представлен обзор методов обеспечения безопасности обработки данных, обсуждается выбор наиболее безопасной модели облачных вычислений, предлагаются способы повышения безопасности облачных вычислений.

Добавлено: 19 декабря 2015
Статья
Фурлетова Е. И., Ройтберг М. А. Математическая биология и биоинформатика. 2016. Т. 11. № 1. С. 14-23.

Изучалась задача оценки количества перекрытий в паттерне – наборе слов в некотором алфавите A, имеющих одну и ту же длину m. Получены теоретические и экспериментальные оценки количества перекрытий для паттернов двух видов. Первый из них – это случайные паттерны, для которых верна равномерная вероятностная модель: все буквы в алфавите A и, соответственно, все слова длины m равновероятны. Доказано, что среднее количество перекрытий P для случайных паттернов, состоящих из n слов длины m, линейно зависит от размера паттерна n и не зависит от длины слов в паттерне. В проведенных компьютерных экспериментах отношение P/n менялось в пределах от 0.33 до 1.06; теоретические оценки этого отношения для тех же паттернов не превосходят 1.67. Вторым видом паттернов, изученных в статье, являются паттерны, заданные матрицами позиционных весов из базы данных HOCOMOCO и пороговыми весами. Для этих паттернов отношение количества перекрытий к количеству слов в экспериментах менялось от 0.004 до 1, для более половины паттернов это отношение меньше 0.1.

Добавлено: 19 сентября 2016
Статья
Корнилов В. В., Исаев Е. А., Исаев К. А. Математическая биология и биоинформатика. 2015. Т. 10. № 1. С. 60-71.

В статье анализируется состояние современной «науки о жизни» - вычислительной биологии, рассматривается проблема «больших данных» и способы решения этой крайне актуальной для современной науки задачи, связанной с необходимостью хранения и оперативной аналитической обработки сверхбольших объёмов информации, получаемой в ходе научных экспериментов, анализируется потенциал центров обработки данных и, особенно, модульных центров обработки данных, как основного средства обеспечения научных центров необходимыми, для успешного решения их исследовательских задач, вычислительными ресурсами.

Добавлено: 18 февраля 2015
Статья
Исаев Е. А., Корнилов В. В. Математическая биология и биоинформатика. 2013. Т. 8. № 1. С. 49-65.

В статье рассматривается актуальная проблема значительного роста объёмов данных, получаемых, хранимых и обрабатываемых в ходе научной деятельности, в первую очередь в таких областях как биоинформатика и астрофизика. Рассматриваются современные программные методы и компьютерные технологии, используемые для работы со сверхбольшими объёмами данных. Проводится анализ состояния дел в институтах Пущинского научного центра РАН – Институте математических проблем биологии РАН и Пущинской радиоастрономической обсерватории Астрокосмического центра ФИАН им. Лебедева.

Добавлено: 3 марта 2013
Статья
Лахно В. Д., Исаев Е. А., Пугачев В. Д. и др. Математическая биология и биоинформатика. 2012. Т. 7. № 1. С. 529-544.

В статье дано описание информационно-вычислительного комплекса Пущинского научного центра. Рассмотрены структура и топология городской вычислительной сети и локальной вычислительной сети Пущинской радиоастрономической обсерватории АКЦ ФИАН, различные аспекты реализации архитектуры опорной сети, ее конфигурация, а также конфигурация и функциональное назначение серверов сети. Представлена подробная информация по интеграции базовой сети в региональную и глобальную вычислительные сети и по доменам ПНЦ и ПРАО. Дано подробное описание вычислительного кластера ИМПБ РАН, приведены примеры решения ресурсоемких задач математического моделирования и обработки экспериментальных данных.

Добавлено: 7 ноября 2012
Статья
Поверенная И., Горев Д., Астахова Т. и др. Математическая биология и биоинформатика. 2017. Т. 12. № 2. С. 302-316.

В связи с высоким уровнем мутагенеза в последовательности интрона, эволюцию интронов обычно рассматривают только в рамках эволюции экзон-интронной структуры (ЭИС) гена в целом. Смещение границ интрона на небольшое расстояние (редкое эволюционное событие, называемое слайдингом) может привести к смене фазы интрона. Проведен анализ ЭИС эукариотических генов в целях выявить предпочтительный выбор фазы интрона во время слайдинга и изучить зависимость между длинами ортологичных интронов. Для определения ортологичных интронов мы построили соответствующие выравнивания экзон-интронных структур. Анализ полученных выравниваний выявил несколько событий слайдинга со смещением фазы, однако результаты не подтвердили нашу первоначальную гипотезу, что в процессе слайдинга интроны предпочитают менять свою фазу на наиболее часто встречающуюся фазу 0. Для окончательных выводов, тем не менее, необходимо провести поиск случаев изменения фазы на большей выборке генов. Несмотря на общеизвестную высокую вариабельность длины интрона, в некоторых таксономических группах значения длины схожи. Более того, можно увидеть некоторую консервативность, если вместо длины интрона L рассматривать нормализованную длину N = (LA)/A, где A – это средняя длина по группе ортологичных интронов. Например, для гена ptprd в случае птиц (28 видов) нормализованная длина находится в интервале (–0.15; 0.15) для 85.2 % интронов, что существенно выше значения для случайной выборки длин в соответствии с распределением длин интронов. Такая консервативность длины ведет нас к вопросу о длине древних интронов.

Добавлено: 12 сентября 2018
Статья
Баулин Е. Ф., Ройтберг М. А. Математическая биология и биоинформатика. 2015. Т. 10. № 1. С. 54-59.

В работе предлагается подход к описанию сложных фрагментов третичной структуры РНК, основанный на понятии стемовых мультиплетов, т. е. элементов структуры, образованных двумя и более стемами. С помощью базы данных структур РНК (http://server3.lpm.org.ru/urs/) составлен список всех стемовых мультиплетов, встречающихся в базе PDB.

Добавлено: 30 марта 2015
Статья
Ульянов М. В., Сметанин Ю. Г., Пестова А. С. Математическая биология и биоинформатика. 2016. Т. 11. № 1. С. 114-126.

В статье рассматривается подход к анализу информации, представленной словами конечной длины над конечным алфавитом. Предложен метод построения меры символьного разнообразия слов, основанный на пиковых характеристиках функции энтропии сдвигов. Собственно функция энтропии сдвигов формализована на основе оператора сдвига 1 и понятия энтропии дискретных распределений. Приводится модельный пример и результаты применения предложенной меры к кластеризации семейств растений на основе анализа геномов их представителей.

Добавлено: 21 августа 2017
Статья
Сметанин Ю., Ульянов М., Пестова А. С. Математическая биология и биоинформатика. 2016. Т. 11. № 1. С. 114-126.

В статье рассматривается подход к анализу информации, представленной словами конечной длины над конечным алфавитом. Предложен метод построения меры символьного разнообразия слов, основанный на пиковых характеристиках функции энтропии сдвигов. Собственно функция энтропии сдвигов формализована на основе оператора сдвига один и понятия энтропии дискретных распределений. Приводятся модельный пример и результаты применения предложенной меры к кластеризации семейств растений на основе анализа геномов их представителей.

Добавлено: 19 сентября 2016