CESNET
Dotaz
Zobrazit nápovědu
Nově budovaná e-Infrastruktura CESNET představuje základní informační a komunikační prostředí pro vědu, výzkum a inovace v ČR a prostředek k přístupu do zahraničních infrastruktur. Jedná se o jeden z prioritních projektů popsaných v tzv. Cestovní mapě České republiky velkých infrastruktur pro výzkum, vývoj a inovace schválené v roce 2010 a navazující na evropský dokument ESFRI Roadmap (European Strategy Forum on Research Infrastructures). Komplexní e-Infrastruktura v sobě bude zahrnovat již dříve známou síťovou infrastrukturu CESNET, ale také podstatně rozvine národní gridovou infrastrukturu a systém datových úložišť. E-Infrastruktura je přístupná jak pro velké projekty typu ELIXIR, BIOCEV, ICRC a ELI, tak i menší vědecko - výzkumné projekty z různých oblastí jako je například zdravotnictví, kultura a školství. Cílem přednášky je seznámit odbornou veřejnost s novými prostředky e-Infrastruktury a možnostmi jejího budoucího využití.
- Klíčová slova
- komunikační infrastruktura, datová úložiště, gridy, vzdálená spolupráce,
- MeSH
- databáze jako téma MeSH
- integrované informační systémy organizace a řízení MeSH
- internet MeSH
- mezinárodní spolupráce MeSH
- počítačové komunikační sítě * MeSH
- počítačové systémy * MeSH
- ukládání a vyhledávání informací MeSH
- věda * MeSH
- videokonferování MeSH
- vládní programy MeSH
- výzkum MeSH
- Geografické názvy
- Česká republika MeSH
Vysokorychlostní sítě sdružení CESNET vytváří ideální prostředí pro přenos dat náročných aplikací. Za jednu z těchto aplikací lze považovat přenos medicínských dat. Předložený text popisuje oblast medicínských aplikací, kterou se sdružení CESNET zabývá a naznačuje možnost dalšího vývoje v oblasti systémů telemedicíny, zpracování obrazových dat a využití GRID technologií.
Cesnet propojuje všechny vysoké školy a akademické pracoviště sítí, která je jednou z nejvýkonnějších sítí na světě. Zajišťuje nejen přístup do Internetu, ale i možnost přímého propojení tuzemských uživatelů s podobnými institucemi v zahraničí. Mezi významné uživatele patří všechny fakultní nemocnice a další zdravotnická zařízení. Pro uživatele vytváří vhodné prostředí pro spolupráci specialistů v mnoha oborech, provoz nestandardních aplikací, živé přenosy z operací vhodné pro výuku nebo pro presentace na národní odborné konference nebo na mezinárodní symposia. V příspěvku budou ukázány příklady zajímavých přenosů z posledních let a naznačeny směry další spolupráce s medicínskou komunitou.
V návaznosti na budovanou vysokorychlostní síťovou infrastrukturu CESNET2 se zvětšují možnosti aplikací, které mohou v takovém prostředí pracovat. Jedním ze směrů, které navazují na výzkum v oblasti multimediálních aplikací většinou pro technické a umělecké obory, je využití stereoskopických prezentací v medicíně. Druhá sledovaná oblast souvisí s výpočetními 3D modely. Tato část je natolik obsáhlá, že je prezentována v samostatné přednášce [1]. Třetí oblastí je rozšiřování specializované infrastruktury pro medicínské aplikace v návaznosti na technologie gridu a virtualizace. Tuto část řešíme hlavně v souvislosti s rozvojem systémů PACS. Čtvrtá oblast zájmu reaguje na nejnovější medicínské technologie. Ve spolupráci s Pardubickou krajskou nemocnicí, HAMU a ÚVN je připravována podpora nových zajímavých projektů v oblasti ORL medicíny.
Během foniatrického vyšetření se provádí analýza hlasu, jejímž výsledkem je diagram hlasového pole, tzv. fonetogram. Aplikace RealVoiceLab vyvinutá centrem hudební akustiky HAMU v prostředí Matlab umožňuje vytvoření fonetogramu v reálném čase a další následné analýzy jakými jsou plocha hlasového pole, poloha nejčetnějších zastoupení, statistiky hlasových projevů po dokončení nahrávání. V příspěvku představíme vzdálené nasazení aplikace RealVoiceLab přes upravený protokol RDP. Tato aplikace je přístupná v síti CESNET 2 a obecně Internetu a umožňuje aplikaci používat pomocí standardního klientského programu „Vzdálená plocha“ nebo i „Remote Desktop“, která přesměrovává grafické rozhraní, vstupy z klávesnice a myši a nahrávaný zvuk k výkonnému serveru, kde aplikace ve skutečnosti běží. Aplikaci používají u specialistů na foniatrii, kteří ji používají k analýze hlasu v reálném čase za přítomnosti pacienta a také k analýze záznamu hlasu archivovaných.
Voice analysis is done as part of phoniatric examination, which provides a scheme of the voice field, the so called phonetogram. The application RealVoiceLab developed by the Musical Acoustics Research Centre at HAMU (Academy of Performing Arts in Prague) in Matlab environment makes it possible to create a phonetogram in real time, and to perform subsequent analyses such as the voice field area, position of most frequent representations, and voice manifestation statistics after the recording is completed. The contribution presents remote application of RealVoiceLab through an adapted RDP protocol. This application is accessible in the CESNET 2 network and generally on the Internet, and it supports using the application through standard client software “Remote Desktop“, which redirects the graphical interface, keyboard and mouse inputs and the recorded sound to a powerful server where the application is actually running. The application has been used by specialists in phoniatry for voice analysis in real time in the presence of the patient, and also for analyzing archived voice records.
β-N-Acetylhexosaminidases (EC 3.2.1.52) are typical of their dual activity encompassing both N-acetylglucosamine and N-acetylgalactosamine substrates. Here we present the isolation and characterization of a selective β-N-acetylhexosaminidase from the fungal strain of Aspergillus versicolor. The enzyme was recombinantly expressed in Pichia pastoris KM71H in a high yield and purified in a single step using anion-exchange chromatography. Homologous molecular modeling of this enzyme identified crucial differences in the enzyme active site that may be responsible for its high selectivity for N-acetylglucosamine substrates compared to fungal β-N-acetylhexosaminidases from other sources. The enzyme was used in a sequential reaction together with a mutant β-N-acetylhexosaminidase from Talaromyces flavus with an enhanced synthetic capability, affording a bioactive disaccharide bearing an azido functional group. The azido function enabled an elegant multivalent presentation of this disaccharide on an aromatic carrier. The resulting model glycoconjugate is applicable as a selective ligand of galectin-3 - a biomedically attractive human lectin. These results highlight the importance of a general availability of robust and well-defined carbohydrate-active enzymes with tailored catalytic properties for biotechnological and biomedical applications.
- MeSH
- Aspergillus enzymologie MeSH
- beta-N-acetylhexosaminidasy chemie genetika izolace a purifikace metabolismus MeSH
- chromatografie iontoměničová MeSH
- disacharidy metabolismus MeSH
- exprese genu MeSH
- katalytická doména MeSH
- konformace proteinů MeSH
- molekulární modely MeSH
- Pichia genetika metabolismus MeSH
- rekombinantní proteiny chemie genetika izolace a purifikace metabolismus MeSH
- Talaromyces enzymologie MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Infrastruktura jako služba, tedy infrastruktura poskytovaná zákazníkovi formou služby poskytovatele, je jedním z modelu nasazení tzv. cloud computingu, který umožňuje využít datovou a výpočetní kapacitu v cloudu jako množinu fyzických či virtuálních zařízení. Infrastruktura jako služba může být poskytována zvlášť každému výzkumnému projektu a přitom sdílet stejné fyzické kapacity zapojených počítačů a zařízení. V současné době je testováno poskytování infrastruktury jako služby několika projektům v rámci aktivit sdružení CESNET, 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy v Praze (1. LF UK) a Hudební a taneční fakulty Akademie múzických umění v Praze (HAMU). Současný výzkum v oblasti výpočetní fyziologie je náročný na výpočetní kapacitu. Výpočetní úlohy jsou distribuovány počítačům, které jsou poskytovány infrastrukturou. Projekt v oblasti analýzy lidského hlasu je náročný na propustnost počítačové sítě mezi akustickým a video zařízením na lokální straně a analytickou aplikací na straně výkonného serveru. Tento příspěvek popisuje hlavní vlastnosti a výzvy pro infrastruktury určené pro takovýto typ aplikací. Infrastruktura jako model nasazení v rámci cloud computingu může být vhodná pro mezioborové týmy a pro spolupráci a integraci vysoce specializovaných softwarových aplikací.
Infrastructure as a service (infrastructure which is offered to a customer in the form of service of the provider) is a deployment model which allows utilize data and computing capacity of a cloud as a set of virtual devices and virtualized machines. Infrastructure as a service can be offered separately to each project. The same capacity of connected physical machines and devices can be shared. Currently, the concept of an Infrastructure as a service is tested on several projects within activity of the CESNET association, First Faculty of Medicine, Charles University, Prague and Musical and Dance Faculty of Academy of Performing Arts in Prague. The current research in the field of computation physiology is demanding on a high computation capacity. The computation tasks are distributed to computers, which are provided by the infrastructure. The project in the field of the analysis of a human voice is demanding on high throughput of a computer network between an acoustic or video device on the local side and an analytic application on the remote high performance server side. This paper describes features and main challenges for infrastructure dedicated for such a type of an application. Infrastructure as a deployment model of cloud computing might be beneficial for a multi domain team and for collaboration and integration of a high specialized software application.
- Klíčová slova
- infrastruktura jako služba, virtualizace, virtualizace, výpočetní fyziologie, identifikace fyziologických systémů, validace fyziologických systémů, protokol vzdálené plochy, grid computing, hlasové pole,
- MeSH
- biomedicínské technologie MeSH
- cloud computing MeSH
- financování organizované MeSH
- počítačové komunikační sítě organizace a řízení trendy využití MeSH
- počítačové systémy trendy využití MeSH
- využití lékařské informatiky MeSH
Isolated REM sleep behavior disorder (iRBD) is an early stage of synucleinopathy with most patients progressing to Parkinson's disease (PD) or related conditions. Quantitative susceptibility mapping (QSM) in PD has identified pathological iron accumulation in the substantia nigra (SN) and variably also in basal ganglia and cortex. Analyzing whole-brain QSM across iRBD, PD, and healthy controls (HC) may help to ascertain the extent of neurodegeneration in prodromal synucleinopathy. 70 de novo PD patients, 70 iRBD patients, and 60 HCs underwent 3 T MRI. T1 and susceptibility-weighted images were acquired and processed to space standardized QSM. Voxel-based analyses of grey matter magnetic susceptibility differences comparing all groups were performed on the whole brain and upper brainstem levels with the statistical threshold set at family-wise error-corrected p-values <.05. Whole-brain analysis showed increased susceptibility in the bilateral fronto-parietal cortex of iRBD patients compared to both PD and HC. This was not associated with cortical thinning according to the cortical thickness analysis. Compared to iRBD, PD patients had increased susceptibility in the left amygdala and hippocampal region. Upper brainstem analysis revealed increased susceptibility within the bilateral SN for both PD and iRBD compared to HC; changes were located predominantly in nigrosome 1 in the former and nigrosome 2 in the latter group. In the iRBD group, abnormal dopamine transporter SPECT was associated with increased susceptibility in nigrosome 1. iRBD patients display greater fronto-parietal cortex involvement than incidental early-stage PD cohort indicating more widespread subclinical neuropathology. Dopaminergic degeneration in the substantia nigra is paralleled by susceptibility increase, mainly in nigrosome 1.
- MeSH
- lidé MeSH
- mozek diagnostické zobrazování patologie MeSH
- Parkinsonova nemoc * komplikace MeSH
- porucha chování v REM spánku * diagnostické zobrazování MeSH
- substantia nigra diagnostické zobrazování patologie MeSH
- synukleinopatie * komplikace patologie MeSH
- železo MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Fungal β-N-acetylhexosaminidases, though hydrolytic enzymes in vivo, are useful tools in the preparation of oligosaccharides of biological interest. The β-N-acetylhexosaminidase from Talaromyces flavus is remarkable in terms of its synthetic potential, broad substrate specificity, and tolerance to substrate modifications. It can be heterologously produced in Pichia pastoris in a high yield. The mutation of the Tyr470 residue to histidine greatly enhances its transglycosylation capability. The aim of this work was to identify the structural requirements of this model β-N-acetylhexosaminidase for its transglycosylation acceptors and formulate a structure-activity relationship study. Enzymatic reactions were performed using an activated glycosyl donor, 4-nitrophenyl N-acetyl-β-d-glucosaminide or 4-nitrophenyl N-acetyl-β-d-galactosaminide, and a panel of glycosyl acceptors of varying structural features (N-acetylglucosamine, glucose, N-acetylgalactosamine, galactose, N-acetylmuramic acid, and glucuronic acid). The transglycosylation products were isolated and structurally characterized. The C-2 N-acetamido group in the acceptor molecule was found to be essential for recognition by the enzyme. The presence of the C-2 hydroxyl moiety strongly hindered the normal course of transglycosylation, yielding unique non-reducing disaccharides in a low yield. Moreover, whereas the gluco-configuration at C-4 steered the glycosylation into the β(1-4) position, the galacto-acceptor afforded a β(1-6) glycosidic linkage. The Y470H mutant enzyme was tested with acceptors based on β-glycosides of uronic acid and N-acetylmuramic acid. With the latter acceptor, we were able to isolate and characterize one glycosylation product in a low yield. To our knowledge, this is the first example of enzymatic glycosylation of an N-acetylmuramic acid derivative. In order to explain these findings and predict enzyme behavior, a modeling study was accomplished that correlated with the acquired experimental data.
- MeSH
- beta-N-acetylhexosaminidasy chemie metabolismus MeSH
- glykosidy metabolismus MeSH
- glykosylace MeSH
- kinetika MeSH
- konformace proteinů MeSH
- molekulární modely MeSH
- oligosacharidy metabolismus MeSH
- substrátová specifita MeSH
- Talaromyces enzymologie MeSH
- vztahy mezi strukturou a aktivitou MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Alzheimer's disease (AD) is a multifactorial neurodegenerative condition of the central nervous system (CNS) that is currently treated by cholinesterase inhibitors and the N-methyl-d-aspartate receptor antagonist, memantine. Emerging evidence strongly supports the relevance of targeting butyrylcholinesterase (BuChE) in the more advanced stages of AD. Within this study, we have generated a pilot series of compounds (1-20) structurally inspired from belladine-type Amaryllidaceae alkaloids, namely carltonine A and B, and evaluated their acetylcholinesterase (AChE) and BuChE inhibition properties. Some of the compounds exhibited intriguing inhibition activity for human BuChE (hBuChE), with a preference for BuChE over AChE. Seven compounds were found to possess a hBuChE inhibition profile, with IC50 values below 1 μM. The most potent one, compound 6, showed nanomolar range activity with an IC50 value of 72 nM and an excellent selectivity pattern over AChE, reaching a selectivity index of almost 1400. Compound 6 was further studied by enzyme kinetics, along with in-silico techniques, to reveal the mode of inhibition. The prediction of CNS availability estimates that all the compounds in this survey can pass through the blood-brain barrier (BBB), as disclosed by the BBB score.
- MeSH
- acetylcholinesterasa chemie MeSH
- alkaloidy amarylkovitých chemie MeSH
- butyrylcholinesterasa chemie MeSH
- cholinesterasové inhibitory chemie farmakologie MeSH
- lidé MeSH
- nádorové buňky kultivované MeSH
- neuroblastom farmakoterapie patologie MeSH
- počítačová simulace MeSH
- proliferace buněk MeSH
- simulace molekulového dockingu * MeSH
- tyramin analogy a deriváty chemie MeSH
- vztahy mezi strukturou a aktivitou MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- hodnotící studie MeSH
