Radiation metabolomics. 3. Biomarker discovery in the urine of gamma-irradiated rats using a simplified metabolomics protocol of gas chromatography-mass spectrometry combined with random forests machine learning algorithm

Abstract Radiation metabolomics employing mass spectral technologies represents a plausible means of high-throughput minimally invasive radiation biodosimetry. A simplified metabolomics protocol is described that employs ubiquitous gas chromatography-mass spectrometry and open source software including random forests machine learning algorithm to uncover latent biomarkers of 3 Gy gamma radiation in rats. Urine was collected from six male Wistar rats and six sham-irradiated controls for 7 days, 4 prior to irradiation and 3 after irradiation. Water and food consumption, urine volume, body weight, and sodium, potassium, calcium, chloride, phosphate and urea excretion showed major effects from exposure to gamma radiation. The metabolomics protocol uncovered several urinary metabolites that were significantly up-regulated (glyoxylate, threonate, thymine, uracil, p-cresol) and down-regulated (citrate, 2-oxoglutarate, adipate, pimelate, suberate, azelaate) as a result of radiation exposure. Thymine and uracil were shown to derive largely from thymidine and 2'-deoxyuridine, which are known radiation biomarkers in the mouse. The radiation metabolomic phenotype in rats appeared to derive from oxidative stress and effects on kidney function. Gas chromatography-mass spectrometry is a promising platform on which to develop the field of radiation metabolomics further and to assist in the design of instrumentation for use in detecting biological consequences of environmental radiation release.

Einfügen im großen Maßstab

Die Wiener Ringstraße stellt eine der großen Stadtumbauarbeiten im Euro­pa des 19. Jahrhunderts dar, die von vielen Städten zum Vorbild für eigene städtebauliche Planungen genommen werden sollte. Die Pracht­straße zeichnet sich nicht nur durch ihre städtebauliche Form, ihre großzügigen Freiräume und ihre monumentale Bebauung aus, sondern ebenso durch ihr einheitliches Erscheinungsbild, das sie vom übrigen Stadtgefüge abhebt. Vor diesem Hintergrund scheint die Frage nach der Einfügung dieses städte­baugeschichtlich bedeutenden Großprojekts von besonderem Interesse. Im Folgenden soll daher über die Planung und Realisierung der Ringstraßen­zone als „Einfügen“ ebenso nachgedacht werden wie über das Verhältnis dieses Implantats zu seiner nächsten Umgebung.