12064 research outputs found
Sort by
The effect of glucose on oxidative stress and photosynthesis in the freshwater microalga Chlorella vulgaris exposed to silver nanoparticles
No full textNanočestice srebra (AgNP) se zbog svojih specifičnih kemijskih i fizikalnih svojstava danas
sve više koriste u raznim granama industrije. Zbog svoje toksičnosti i ispuštanja u otpadne vode
predstavljaju opasnost za vodene ekosustave. Mikroalga Chlorella vulgaris se zbog brzog rasta
i prilagodne vanjskim uvjetima koristi kao modelni organizam u mnogim istraživanjima.
Fitotoksičan utjecaj AgNP na mikroalgu je poznat, a s obzirom da ova mikroalga može prijeći
s autotrofnog na miksotrofni način života, u ovom radu istražila sam kakav utjecaj ima glukoza,
kao dodatan izvor energije, na fitotoksičnost AgNP-citrata, prateći parametre oksidacijskog
stresa i fotosinteze. Alge sam uzgajala na hranjivim podlogama s dodatkom i bez dodatka
glukoze i tretirala ih s koncentracijom AgNP-citrat koja omogućuje preživljenje 60% stanica.
U svim tretmanima s glukozom došlo je do smanjenja koncentracije reaktivnih oblika kisika i
lipidne peroksidacije te povećanja aktivnosti antioksidacijskih enzima katalaze, askorbat
peroksidaze i pirogalol peroksidaze u odnosu na tretmane bez glukoze. U tretiranim algama
uzgajanim na podlogama s dodatkom glukoze izmjerena je viša stopa fotosinteze, viši
maksimalni kvantni prinos fotosustava II, veći indeks učinkovitosti fotosinteze te niža aktivnost
klorofila a i b te karotenoida u usporedbi s tretmanom bez glukoze. Svi izmjereni parametri
ukazuju na ublažavajući učinak glukoze na fitotoksičnost AgNP-citrata.Silver nanoparticles (AgNPs) are increasingly used in various industries due to their specific
chemical and physical properties. However, their toxicity and release into wastewater pose a
threat to aquatic ecosystems. Microalga Chlorella vulgaris is commonly used as a model
organism in research due to its rapid growth and adaptability to external conditions. The
phytotoxic effects of AgNPs on this microalga are well known. Since C. vulgaris can switch
from an autotrophic to a mixotrophic mode of life, this study investigated the influence of
glucose, as an additional energy source, on the phytotoxicity of AgNP-citrate by monitoring
oxidative stress and photosynthesis parameters.The algae were cultivated in nutrient media with
and without glucose supplementation and treated with a concentration of AgNP-citrate that
allows 60% cell survival. In all treatments with glucose, there was a decrease in reactive oxygen
species concentration and lipid peroxidation, as well as an increase in the activity of antioxidant
enzymes, including catalase, ascorbate peroxidase, and pyrogallol peroxidase, compared to
treatments without glucose. Algae grown in glucose-supplemented media showed a higher
photosynthetic rate, a higher maximum quantum yield of photosystem II, a greater
photosynthetic efficiency index, and lower chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoid activity
compared to the treatment without glucose. All measured parameters indicate a mitigating
effect of glucose on the phytotoxicity of AgNP-citrate
Stochastic Field Theory in Cosmology
No full textPrezentiraju se dvije alternativne matematičke metode za izračunavanje statističkih svojstava raspodjele tvari u svemiru iz evolucijskih jednadžbi za tvar. ”Evolucijskim jednadžbama” se nazivaju prva dva tzv. momenta Vlasovljeve jednadžbe. Kao u već postojećoj metodi, u ovima se primjenjuje matematička teorija stohastičkih (slučajnih) polja, koja spada pod teoriju vjerojatnosti, ali cilj je izbjeći uobičajeni oslonac na postupak rješavanja evolucijskih jednadžbi s pomoću računa smetnje na njima. Umjesto toga, ovdje se kao centralni matematički alat koristi integriranje po skupovima funkcija koje bi mogle opisati početne raspodjele tvari - nepoznanice koje predstavljaju značajnu prepreku u teorijskim istraživanjima u suvremenoj kozmologiji i jedan su od razloga za statistički pristup. Pritom se identificira prikladna verzija računa smetnje na spomenutim integralima. ”Lajtmotiv” ovog rada je nastojanje prema postizanju pristojne razine matematičke strogosti u prezentaciji, budući da je u referentnoj literaturi za fiziku primijećena svojevrsna nonšalantnost u tom aspektu koja se manifestira na nimalo trivijalnim matematičkim idejama i objektima ključnim u ovoj temi. U najnižem redu računa smetnje, prezentiranim metodama su generirani rezultati u suglasju s literaturnim, no u višim redovima je uspjeh izostao. Motiv za razvoj alternativnih metoda je primarno ubrzavanje strojnih numeričkih izračuna u kozmologiji, ali smatra se da istražene matematičke ideje mogu biti korisne u drugim teorijama i disciplinama u fizici.Two alternative mathematical methods are presented for calculating the statistical properties of the distribution of matter in the Universe from the evolutionary equations for matter. The first two so-called moments of the Vlasov equation are called ”evolutionary equations”. As in the already existing method, these apply the mathematical theory of stochastic (random) fields, which falls under the theory of probability, but the goal is to avoid the usual reliance on the procedure for solving evolutionary equations using the calculus of perturbations on them. Instead, the central mathematical tool used here is integration over sets of functions that could describe the initial distributions of matter - unknowns that represent a significant obstacle in theoretical research in contemporary cosmology and so one of the reasons for the statistical approach. In doing so, a suitable version of the perturbation calculus on the aforementioned integrals is identified. The ”leitmotif” of this thesis is the effort to achieve a decent level of mathematical rigor in the presentation, since a certain nonchalance in this aspect has been observed in the reference literature for physics and it manifests on not at all trivial mathematical ideas and objects key to this topic. In the lowest order of perturbation calculus, the presented methods generated results in agreement with those in the literature, but in the higher orders there was no success. The motive for developing alternative methods is primarily to speed up machine numerical calculations in cosmology, but it is believed that the mathematical ideas explored can be useful in other theories and disciplines in physics
Regression analysis for count data
No full textU ovom diplomskom radu obrađena je regresijska analiza za brojeće podatke kroz pristup generaliziranih linearnih modela, s naglaskom na Poissonovu i negativu binomnu regresiju. Generalizirani linearni modeli pružaju fleksibilno modeliranja podataka koristeći eksponencijalnu familju distribucija i odgovarajuće funkcije veze. U radu su detaljno analizirani Poissonova regresija koja je osnovni pristup za modeliranje brojećih podataka i negativna binomna regresija koja uključuje dodatni parametar disperzije za rješavanje problema prekomjerne raspršenosti.
Praktična primjena ovih modela na stvarne skupove podataka omogućuje usporedbu njihovih performansi. Rezultati teorijskog i praktičnog dijela potvrđuju da negativna binomna regresija bolje odgovara podatcima sa prekomjernom raspršenosti, dok je Poissonova regresija primjerenija kada vrijedi pretpostavka o jednakoj raspršenosti.
Odabir odgovarajućeg modela za brojeće podatke ključan je za točnost statističkih procjena i interpretaciju rezultata. Pravilna dijagnostika modela je ključna u donošenju ispravnih zaključaka i osigurava da modeli adekvatno reprezentiraju stvarne podatke.In this thesis, regression analysis for count data is explored through the framework of generalized linear models, with a focus on Poisson and negative binomial regression. Generalized linear models provide a flexible approach to data modeling using the exponential family of distributions and appropriate link functions. The study presents a detailed analysis of Poisson regression, which serves as the fundamental model for count data, and negative binomial regression, which includes an additional dispersion parameter to deal with overdispersion.
The practical application of these models to real datasets allows for a comparison of their performance. The results from both theoretical and empirical analyses confirm that negative binomial regression is more suitable for data with overdispersion, while Poisson regression is more appropriate when the assumption of equidispersion holds.
The selection of an appropriate model for count data is crucial for the accuracy of statistical estimates and the interpretation of results. Proper model diagnostics play a key role in making correct conclusions and ensuring that models adequately represent real-world data
Dinamika ljudskog tijela
No full textU ovom radu je demonstrirano kako možemo modelirati pokrete ljudskog tijela koristeći Lagrangeov pristup gibanju sustava krutih tijela, te način na koji možemo od skice pokreta doći do Euler-Lagrangeovih jednadžbi, u koje su dodane i generalizirane sile i momenti. Krenuli smo od definiranja krutih tijela s pripadnim relativnim koordinatnim sustavima i opisom njihovog međusobnog odnosa. Računanjem kinetičke i potencijalne energije svakog tijela smo odredili Lagrangeovu funkciju, odnosno Euler-Lagrangeove jednadžbe za dvije generalizirane koordinate. Time smo dobili model u kojem se dva međusobno spojena kruta tijela gibaju pod utjecajem sile teže, to jest dvostruko njihalo. Da bi u model dodali i sile mišića, definirali smo generalizirane sile za svaku generaliziranu koordinatu i ubacili ih na desnu stranu Euler-Lagrangeovih jednadžbi. Sustav diferencijalnih jednadžbi drugog reda smo svođenjem na sustav diferencijalnih jednadžbi prvog reda numerički rješili u programu Octave, koristeći funkciju ode45. Program je napravio i animaciju pokreta, te ispisao graf s generaliziranim koordinatama i brzinama kroz vrijeme. Pokazali smo jedan zanimljiv način korištenja event funkcije za zaustavljanje programa, te na kraju iz već izračunatih sila, i numerički izračunate akceleracije dobili i reakcijske sile u šaci i laktu.In this work, it was demonstrated how we can model the movements of the human body using Lagrange's approach to the motion of a system of rigid bodies, and the way we can get from the diagram of motion to the Euler-Lagrange equations, to which generalized forces and moments are added. We started by defining rigid bodies with the corresponding relative coordinate systems and a description of their mutual relationship. By calculating the kinetic and potential energy of each body we determined the Lagrange function, that is, the Euler-Lagrange equations for two generalized coordinates. This resulted in a model in which two connected rigid bodies move under the influence of gravity, that is, a double pendulum. To add the muscle forces to the model, we have defined the generalized forces for each generalized coordinate and added them to the right side of the Euler-Lagrange equations. By reducing the system of second-order differential equations to a system of the first-order differential equations we have numerically solved it in the Octave program, using the function ode45. The program also created an animation of the movement, and printed a graph with generalized coordinates and speeds through time. We have shown an interesting way of using the event function for stopping the program, and finally, from the already known forces, and numerically calculated accelerations we have calculated reaction forces in the hand and elbow
Functional specificity for protein families
No full textU ovom diplomskom radu promatrana su poravnanja pet proteinskih familija od kojih je svaka podijeljena u dvije podfamilije. Za svaku familiju, cilj je bio pronaći one pozicije poravnanja koje su najvažnije u klasifikaciji proteina te familije u njene podfamilije, specijalizirane za različite funkcije. Proučavane proteinske familije uključuju: acil transferaze (tj. AT-domene), familiju malatnih i laktatnih dehidrogenaza (MDH/LDH), ciklaze, kinaze, te ketoreduktaze (tj. KR-domene). Statistička analiza provedena nad nizovima iz poravnanja moguća je jer se svakoj aminokiselini (i praznini) u poravnanju pridružio petdimenzionalni numerički vektor. Definirana je razdvajajuća (split) S-statistika koja sumira omjere intergrupne i intragrupne varijabilnosti po svakoj koordinati aminokiselinskog vektora. Podacima se dodao šum dobiven iz poznate prosječne distribucije svih aminokiselina. Po vrijednostima S-statistike rangirane su pozicije za svako od 5 poravnanja, dok je distribucija S-statistike procijenjena nekom F-distribucijom. U većini slučajeva F-distribuiranost S-statistike nismo mogli odbaciti KS testom, pa su izdvojene statistički značajne pozicije za svaku familiju, na razinama značajnosti od 1, 5 ili 10 %. Prikazani su i t-SNE grafovi koji vizualiziraju originalne proteine iz poravnanja, koristeći samo 10 najznačajnijih pozicija tog poravnanja. Iz tih ilustrativnih grafova moglo se uočiti da, za svaku familiju, pripadne podfamilije tvore međusobno odvojene klastere, uz jako malo ili nimalo pogrešnih klasifikacija proteina. Konačno, usporedilo se rangiranje pozicija s rangiranjima u nekim sličnim prošlim istraživanjima. Dobivene značajne pozicije u ovom radu potencijalno daju vrijednu informaciju za buduća eksperimentalna biološka istraživanja, posebno u vidu mogućih mutacija enzima baš na tim pozicijama s ciljem postizanja drugačije, preferabilnije funkcije enzima.In this thesis, alignments of five protein families were studied, where each family is split into two subfamilies. The goal was to find, for each protein family, the most important alignment positions in terms of separation of certain family into its subfamilies, specialized for different functions. Protein families that were studied include: acyl tranferases (AT-domains), a family of malate and lactate dehydrogenases (MDH/LDH), cyclases, kinases, and ketoreductases (KR-domains). Statistical analysis implemented on sequences of the alignment is possible because each aminoacid (and gap) in the alignment was given a five-dimensional numeric vector. Split statistic (S-statistic) was defined, which sums up ratios of between group variability and within group variability per each coordinate of aminoacid's vector. The noise produced from known random distribution of all aminoacids was added to the data. According to the values of S-statistic, the positions were ranked, for each of the 5 alignments, while the distribution of S-statistic was estimated by some F-distribution. In the majority of cases, the F-distribution of S-statistic could not be rejected with the KS test, so statistically significant positions for each family were selected, at significance levels of 1, 5 or 10 %. Also shown are t-SNE graphs that visualize the original proteins from each alignment, solely using their aminoacid residues on the ten most important positions of that alignment. From those illustrative graphs it can be observed that for each family, corresponding subfamilies make up mutually separated clusters, with very few or zero protein misclassifications. Finally, the ranking of positions was compared with rankings in similar past research. The significant positions found in this thesis potentially provide valuable information for future experimental biological research, especially in the form of possible enzyme mutations at those exact positions, with the aim of achieving a different, more preferable enzyme function
Stochastic calculus in financial mathematics
No full textU ovom radu objasnili smo veliku važnost stohastičkog računa u financijskoj matematici, te pokazali neke od njegovih najbitnijih upotreba i utjecaj na razvoj tržišta. U prvom smo poglavlju dali kratak uvod u svijet opcija i portfelja, te se upoznali s ključnim pojmovima koji su nam potrebni kroz cijeli rad, kao što su Brownovo gibanje te Itôv integral i njegova formula. Oni nam daju osnovu za uvođenje jednog od najvažnijih modela za vrednovanje financijske imovine, a to je Black-Scholes-Mertonov model kojeg promatramo u drugom poglavlju. Prije samog izvoda modela definiramo pojmove ekvivalentne martingalne mjere i navodimo Girsanovljev teorem koji omogućuje promjenu mjere, kako za jednodimenzionalni tako i za višedimenzionalni slučaj. U trećem poglavlju analiziramo povezanost stohastičkih i parcijalnih diferencijalnih jednadžbi pomoću Feynman-Kac teorema i uvodimo Hull-White model. Na kraju, proučavamo opcije koje se sastoje od više osnovnih imovina te se na početku poglavlja upoznajemo s višedimenzionalnom Black-Scholesovom funkcijom pomoću koje u ostatku poglavlja računamo cijene tih opcija. Opisujemo tri opcije s više osnovnih imovina, a to su rainbow, basket i quanto opcije, a one igraju ključnu ulogu u smislu upravljanja rizicima, te diverzifikaciji i optimizaciji portfelja.This thesis explains the great importance of stochastic calculus in financial mathematics, and shows some of its most important applications and its influence on market development. In the first chapter, we gave a brief introduction to the world of options and portfolios, and got acquainted with the key concepts necessary throughout the paper, such as Brownian motion and It\^o integral along with its formula. They give us the foundation for introducing one of the most important models for the valuation of financial assets, the Black-Scholes-Merton model, which we analyze in the second chapter. Before deriving the model itself, we define the terms of equivalent martingale measure and state Girsanov's theorem, which allows a measure change, both for the one-dimensional and for the multidimensional case. In the third chapter, we analyze the connection between stochastic and partial differential equations using the Feynman-Kac theorem and introduce the Hull-White model. Finally, we study options that consist of several underlying assets, and at the beginning of the chapter we are introduced to the multidimensional Black-Scholes function, which we use to calculate the prices of these options in the rest of the chapter. We describe three types of multi-asset options: rainbow, basket and quanto options, which play a key role in terms of risk management, porfolio diversification and optimization
Effect of His6 tag position on protein properties, the example of adenylosuccinate synthease from Heliobacter pylori ; About drugs through pre-tertiary chemistry teaching
No full textZa znanstvena istraživanja nužno je osigurati pročišćene proteine, što se često postiže dodavanjem specifičnih privjesaka poput histidinskog niza na proteinsku sekvencu. Enzim adenilosukcinat-sintetaza iz bakterije Helicobacter pylori, ključan u biosintezi purina, obilježen histidinskim privjeskom na svom N-kraju, pročišćen je afinitetnom kromatografijom i gel- filtracijom. Biokemijska karakterizacija obuhvatila je određivanje molekulske mase, izoelektrične točke, kinetičkih konstanti i stabilnosti enzima pri različitim uvjetima. Istraživanje je pokazalo da histidinski privjesak utječe na stabilnost i aktivnost enzima. Metodički dio rada predlaže nastavne aktivnosti za izbornu temu Znanost o materijalima u 4. razredu gimnazije, s naglaskom na integraciju kemijskih koncepata i kritičko promišljanje o kurikulumu. Inovativne metode poput interaktivnih lekcija i simulacija otkrivanja lijeka razmatrane su kako bi se unaprijedilo poučavanje i potaknulo kritičko promišljanje o uporabi lijekova i zdravstvenim rizicima.For scientific research, it is necessary to provide purified proteins, which is often achieved by adding specific appendages such as a histidine tag to the protein sequence. The enzyme adenylosuccinate synthetase from the bacterium Helicobacter pylori, key enzyme in purine biosynthesis, having a His-tag on its N-terminus, was purified by affinity chromatography and gel filtration. Biochemical characterization included determination of molecular weight, isoelectric point, kinetic constants and enzyme stability under different conditions. Research has shown that the histidine tag affects the stability and activity of the enzyme. The methodological part of the work foresees teaching activities for the optional topic Materials Science in the 4th grade of high school, with an emphasis on the integration of chemical concepts and critical thinking about the curriculum. Innovative methods such as interactive lessons and drug discovery simulations were considered to enhance teaching and encourage critical thinking about drug use and health risks
Istraživanje okruženja radiogalaksije na crvenom pomaku z=0,35 u polju COSMOS
No full textRadiogalaksije su galaksije čije se svojstvene sjajne strukture radiovalnog zračenja prostiru daleko izvan same galaksije. Te strukture čini središnja jezgra, mlazovi i režnjevi. Radiogalaksije koje imaju savijene radiomlazove često pripadaju grupama ili jatima galaksija. Takve radiogalaksije se nalaze jako daleko od Zemlje i ta udaljenost je opisana njihovim crvenim pomakom. U polju COSMOS je detektirana jedna takva radiogalaksija (10 918) s crvenim pomakom ≈0.35. Analiziramo morfologiju radiovalnog zračenja pomoću radiokontura. Za ovu analizu koristimo podatke o spektralnom fluksu prikupljene teleskopom VLA. Koristimo podatke o fotometrijskom crvenom pomaku , luminozitetnoj udaljenosti i spektralnom indeksu te računamo monokromatski luminozitet 3 radiogalaksije 10 918 u sustavu mirovanja na frekvenciji 3 GHz. Analiziramo 10′×10′ okruženje radiogalaksije metodom Voronoi teselacije. Pritom koristimo podatke o koordinatama optičkih izvora (galaksija) u blizini radiogalaksije 10 918 i njihovih fotometrijskih crvenih pomaka iz kataloga COSMOS2020 CLASSIC. Izdvajamo samo galaksije u područjima povećane gustoće i tražimo strukturu koja bi odgovarala potencijalnoj grupi ili jatu galaksija. Pretražujemo rendgenski katalog COSMOS X-ray Group Catalog u potrazi za izvorom rendgenskog zračenja koji se prostorno poklapa s radiogalaksijom 10 918 te bi tako predstavljao potencijalnu grupu
Rekonstrukcija oceanografskih polja pomoću strojnog učenja
No full textSoftware sensor augmentation utilises various machine learning algorithms to increase the range, resolution, or absolute accuracy of measurements. Within the domain of oceanographic remote sensing missing data represent a frequent issue. Although there exist numerous methods and models for estimating the missing data based on statistics, the issue remains open. Recent research have shown that a specific architecture of neural networks can be utilised to reconstruct satellite-derive sear surface temperature based on pattern recognition. However, this model has not yet been applied to other oceanographic data. This thesis examines the application of machine learning model to widen the sensors coverage with the aim of estimating the missing data. The reconstruction accuracy of this model is compared to the accuracy of other reconstruction methods. The general validity of reconstructed data is shown via encaptured underlying processes. Additional accuracy boost is achieved via a locally calibrated model of satellite measurements.Proširenje osjetilnosti senzora podrazumijeva poboljšanje sposobnosti senzora – bilo da je riječ o prostornom dosegu, rezoluciji uzorkovanja ili točnosti mjerenja. Unutar domene daljinskih mjerena za oceanografske svrhe učestali problem predstavljaju podaci koji nedostaju. Iako već postoje brojne metoda i modeli za njihovu procjenu na temelju statistike, problem nije trajno riješen. Posljednjih godina primjenjuje se specifična arhitektura neuronskih mreža za procjenu podataka koji nedostaju kod satelitski mjerene površinske temperature mora na temelju prepoznavanja uzoraka. Međutim, ovakav model do sada nije primijenjen nad ostalim oceanografskim podacima. U okviru predložene teme planira se primjena modela strojnog učenja u svrhu povećanja dosega senzora s ciljem procjene podataka koji nedostaju. Točnost rekonstrukcije modela uspoređena je s točnošću drugih rekonstrukcijskih modela. Opća valjanost rekonstruiranih podataka prikazana je kroz opisane temeljne procese. Dodatno povećanje točnosti i preciznosti postiže se izradom lokalno kalibriranih satelitskih mjernih algoritama
Effect of statins on human prostate cancer cell lines in 2D and 3D growth conditions in vitro
No full textStatini su inhibitori 3-hidroksi-3-metilglutaril koenzim A reduktaze (HMGCR) koji blokirajući aktivnost ovog enzima smanjuju razinu kolesterola u stanicama. S obzirom na svoj reducirajući učinak na kolesterol, statini se uglavnom koriste za liječenje kardiovaskularnih bolesti. Usprkos svojoj širokoj primjeni u liječenju bolesti krvožilnog sustava, brojna pretklinička istraživanja dokazala su antineoplastični učinak statina na neke vrste tumora poput kolorektalnog karcinoma ili karcinoma prostate (PCa). U ovom radu ispitivali smo učinak simvastatina i lovastatina na stanice karcinoma prostate (LNCaP i PC3) te fibroblasta prostate (WPMY-1) u dvodimenzionalnim i trodimenzionalnim uvjetima rasta. Tri stanične linije pokazuju različitu osjetljivost na statine, pri čemu su LNCaP stanice najotpornije u oba uvjeta rasta. Oba statina smanjuju ekspresiju AR (gen za androgeni receptor), PSA (antigen specifičan za prostatu) i KLK2 (kalikrein 2) gena u 2D i 3D staničnim kulturama. Stanice uzgojene u trodimenzionalnim uvjetima pokazuju slabiji ili čak suprotan odgovor na tretmane što ukazuje na rezistenciju na ove spojeve.Statins are inhibitors of 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-coenzyme A reductase (HMGCR) which, by blocking the activity of this enzyme, reduce the level of cholesterol in the cells. Due to their cholesterol-lowering effect, statins are mainly used to treat cardiovascular diseases. Despite their wide application in treatment of vascular diseases, numerous preclinical studies found antineoplastic effect of statins on different tumors such as colon or prostate cancer. In this work, we investigated the effect of simvastatin and lovastatin on the prostate cancer cells (LNCaP and PC3) and prostate fibroblasts (WPMY-1) in two dimensional and three dimensional growth conditions. The three cell lines show different sensitivity to statins, with LNCaP cells being the most resistant in both growth conditions. Both statins downregulate the expression of androgen receptor gene (AR), prostate specific antigen (PSA) and kallikrein related peptidase 2 (KLK2) in two dimensional and three dimensional cell cultures. Cells grown in three dimensional conditions show weaker or even opposite response to treatments indicating the resistance to these compounds