Populationsgenetik kupfer- und bronzezeitlicher Bevölkerungen der osteuropäischen Steppe

Mit der vorliegenden Arbeit wurden erstmals prähistorische Bevölkerungsstrukturen in der osteuropäischen Steppe von der Oberthrakischen Tiefebene bis zur Wolga populationsgenetisch untersucht. Mit Multiplex-PCR und 454-Sequencing wurden von 65 kupfer- und bronzezeitlichen Individuen die Hypervariable Region I und 30 Abschnitte der coding region der mitochondrialen DNA analysiert. Außerdem wurden bis zu 20 putativ selektierte autosomale SNPs und ein geschlechtsspezifischer Locus genotypsiert. Zu Vergleichszwecken wurden veröffentlichte prähistorische DNA-Daten aus Westeurasien und moderne DNA-Sequenzen herangezogen. Die Ergebnisse stützen die Annahme, dass frühneolithische Bauern aus Südosteuropa durch demische Diffusion an der Etablierung der Viehwirtschaft in der Steppe beteiligt waren. Die durchweg niedrigen FST-Werte zwischen der frühbronzezeitlichen Jamnaja-Kultur in der Steppe und den aufeinanderfolgenden neolithischen Kulturen Mitteleuropas sprechen für regelmäßige Kontakte. Die der Jamnaja-Kultur nachfolgende Katakombengrabkultur ist von einem hohen Anteil der in nord- und osteuropäischen Jäger/Sammler-Populationen verbreiteten Haplogruppe U4 geprägt. Niedrige FST-Werte zwischen den prähistorischen Steppenpopulationen und der heutigen Bevölkerung Mittel- und Osteuropas weisen auf genetische Kontinuität hin. Die nukleären Genotypenfrequenzen bestätigt dies. Der moderne europäische Genpool lässt sich nach aktuellem Kenntnisstand auf drei Wurzeln zurückführen: indigene Mesolithiker, frühe Bauern aus dem Nahen Osten und eine nordeurasische Komponente jungpalaeolithischen Ursprungs. Letztere könnte vielleicht über die nordpontische Population in das Erbgut spätneolithischer Europäer gelangt sein.

Entwicklung und Evaluierung von Methoden zur zeitnahen Identifizierung weinrelevanter Mikroorganismen

Hefen der Gattung Saccharomyces und Milchsäurebakterien sind bei der Weinbereitung von besonderer Bedeutung. Neben der alkoholischen Gärung sind Hefen an der Ausbildung von Aromastoffen beteiligt. Milchsäurebakterien spielen eine Rolle beim biologischen Säureabbau (malolaktische Fermentation), können jedoch aufgrund ihrer Stoffwechseleigenschaft weitere Aromamodifikationen bewirken. Die Zusammensetzung der mikrobiellen Flora zu verschiedenen Zeitpunkten der Weinbereitung hat einen direkten Einfluss auf die Qualität der Weine, welche sich sowohl positiv als auch negativ verändern kann. Daher ist die zuverlässige Identifizierung und Differenzierung verschiedener Mikroorganismen auf Art- aber auch Stamm-Ebene während der Vinifikation von Bedeutung.rnDer erste Teil dieser Arbeit beschäftigte sich mit der Differenzierung von Hefearten der Gattung Saccharomyces, welche mit Hilfe konventioneller Methoden nicht eindeutig identifiziert werden können. Unter Verwendung des DNA-Fingerprintverfahrens Specifically Amplified Polymorphic DNA (SAPD)-PCR sowie der Matrix-Assisted-Laser-Desorption/Ionization-Time-Of-Flight-Mass-Spectrometry (MALDI-TOF-MS) war eine Differenzierung dieser taxonomisch sehr nah verwandten Arten möglich. Weiterhin konnten interspezifische Hybridstämme detektiert werden. In diesem Zusammenhang wurde der Hybridcharakter des Stammes NCYC 3739 (S. cerevisiae x kudriavzevii) entdeckt. Um die Elternspezies eines Hybridstamms zuverlässig zu bestimmen, sind weiterführende Genanalysen notwendig. Hierzu konnte eine Restriktionsfragmentlängenpolymorphismus (RFLP)-Analyse verschiedener genetischer Marker erfolgreich herangezogen werden.rnIm Rahmen dieser Arbeit wurde weiterhin ein Schnellidentifizierungssystem zum Nachweis weinrelevanter Milchsäurebakterien entwickelt. Mit Hilfe der Sequence Characterized Amplified Region (SCAR)-Technik konnten artspezifische Primer generiert werden, welche auf der Grundlage charakteristischer Fragmente der SAPD-PCR abgeleitet wurden. Durch die Anwendung dieser Primer in einer Multiplex-PCR-Reaktion war die Detektion verschiedener, einerseits häufig in Wein vorkommender und andererseits potentiell an der Ausbildung von Weinfehlern beteiligter Milchsäurebakterien-Arten möglich. Die ermittelte Nachweisgrenze dieser Methode lag mit 10^4 - 10^5 Zellen/ml im Bereich der Zelltiter, die in Most und Wein anzutreffen sind. Anhand der Untersuchung verschiedener Weinproben von Winzern in Rheinhessen wurde die Praxistauglichkeit dieser Methode demonstriert. rnUm die gesamten Milchsäurebakterien-Population im Verlauf der Weinbereitung zu kontrollieren, kann die Denaturierende Gradienten-Gelelektrophorese herangezogen werden. Hierzu wurden in dieser Arbeit Primer zur Amplifikation eines Teilbereichs des rpoB-Gens abgeleitet, da dieses Gen eine Alternative zur 16S rDNA darstellt. Die DNA-Region erwies sich als geeignet, um zahlreiche weinrelevante Milchsäurebakterien-Arten zu differenzieren. In einigen ersten Versuchen konnte gezeigt werden, dass diese Methode für eine praktische Anwendung in Frage kommt.rnOenococcus oeni ist das wichtigste Milchsäurebakterien während der malolaktischen Fermentation und wird häufig in Form kommerzieller Starterkulturen eingesetzt. Da verschiedene Stämme unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können, ist es von Bedeutung, die Identität eines bestimmten Stammes zweifelsfrei feststellen zu können. Anhand der Analyse verschiedener O. oeni-Stämme aus unterschiedlichen Weinbaugebieten konnte gezeigt werden, dass sowohl die nested SAPD-PCR als auch die MALDI-TOF-MS genügend Sensitivität aufweisen, um eine Unterscheidung auf Stamm-Ebene zu ermöglichen, wobei die mittels nSAPD-PCR ermittelten Distanzen der Stämme zueinander mit deren geographischer Herkunft korrelierte.rnDie in der vorliegenden Arbeit entwickelten Methoden können dazu beitragen, den Prozess der Weinherstellung besser zu kontrollieren und so eine hohe Qualität des Endproduktes zu gewährleisten.rn

Diversity of baculoviruses isolated from cutworms (Agrotis spp.)

Larven der Eulenfalter, Gattung Agrotis (Lepidoptera: Noctuidae), sind Schädlinge in der Landwirtschaft, welche gravierende Fraßschäden an bodennahen Pflanzenteilen verursachen. Häufig kommt es zum Absterben der noch jungen Pflanzen oder zu Beschädigungen der pflanzlichen Produkte, was zu finanziellen Ertragsverlusten führt. Zwei der wichtigsten landwirtschaftlichen Schädlinge der Gattung Agrotis sind die Larven der Saateule (Agrotis segetum) und der Ypsiloneule (Agrotis ipsilon), welche bisher überwiegend mittels chemischer Pestizide bekämpft werden. Als eine umweltfreundliche, nachhaltige und vielversprechende Alternative in der Bekämpfung wird der Einsatz von Baculoviren berücksichtigt. Baculoviren zeichnen sich durch eine hohe Virulenz und einem sehr engen Wirtsbereich aus. Häufig werden nur wenige nah verwandte Arten der gleichen Gattung infiziert. Aus der Gattung Agrotis wurden bisher mindestens vier Baculoviren isoliert und charakterisiert, welche als potentielle biologische Pflanzenschutzmittel in Frage kommen; sie gehören zu zwei Gattungen der Baculoviren: rnAlphabaculovirusrn(i) Agrotis segetum nucleopolyhedrovirus A (AgseNPV-A)rn(ii) Agrotis segetum nucleopolyhedrovirus B (AgseNPV-B)rn(iii) Agrotis ipsilon nucleopolyhedrovirus (AgipNPV)rnBetabaculovirusrn(i) Agrotis segetum granulovirus (AgseGV).rnDie Genome der AgseNPV-A, AgipNPV sowie des AgseGV wurden in vorherigen Studien bereits vollständig sequenziert und publiziert. In der vorgelegten Dissertation wurde das AgseNPV-B sequenziert und umfassend mit AgseNPV-A und AgipNPV verglichen. Das Genom von AgseNPV-B ist 148981 Kbp groß und kodiert ….. offene Leseraster. Phylogenetische Analysen zeigen eine enge Verwandtschaft dieser drei Viren und klassifizieren AgseNPV-B als eine neue Art innerhalb der Gattung Alphabaculovirus. Auf Basis der vorhandenen Genomsequenzen konnte eine PCR-basierende Methode zur Detektion und Quantifizierung on AgseNPV-A, AgseNPV-B, AgipNPV und AgseGV etabliert werden. Dises Verfahren ermöglichte die Quantifizierung von AgseNPV-B und AgseGV in Larven von A. segetum, die von beiden Viren zeitgleichinfiziert waren. Durch das gemeinsame Auftreten dieser beiden Wiren innerhalb eines Wirtsindividuums stellte sich die Frage, welche Art der Interaktion bei einer Ko-Infektion vorliegt. Durch Mischinfektionsversuche von AgseNPV-B und AgseGV konnte gezeigt werden, dass beide Viren um die Ressourcen der Larven konkurrieren. Eine für landwirtschaftliche Zwecke vorteilige Interaktion, wie das vorzeitige Verenden der Larven, das bereits für andere interagierende Baculoviren nachgewiesen wurde, konnte ausgeschlossen werden. Neben den Mischinfektionsversuchen wurden auch AgseGV und AgseNPV-B einzeln auf ihre Eignung als biologisches Pflanzenschutzmittel getestet. AgseGV zeigte in den Laborversuchen eine relativ langsame Wirkung, während AgseNPV-B durchaus Potential für ein rasche Abtötung besitzt. rnDie durchgeführten Aktivitätsstudien und die Charakterisierung von AgseNPV-B als neue Art erlauben ein vertieftes biologisches und molekulares Verständnis des Virus legen den Grundstein für und eine mögliche spätere Zulassung als Pflanzenschutzmittel. Die Methode zur Identifizierung und Quantifizierung der Agrotis-Baculoviren stellt ein wichtiges Instrument in der Qualitätskontrolle für Produzenten dar und ermöglicht zudem weitere Untersuchungen von Agrotis-Baculoviren in Mischinfektionen.

Populationsgenetik eisenzeitlicher Reiternomaden der Eurasischen Steppe

Vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Populationsgenetik eisenzeitlicher Bevölkerungen der Eurasischen Steppe, die mit der skythischen Kultur assoziiert werden. Für die Analysen wurden 30 Fragmente der kodierenden Region und die HVR1 (16040–16400) des mitochondrialen Genoms, sowie 20 phänotypische Marker untersucht. Die Marker wurden durch Multiplex-PCRs angereichert, mit einem probenspezifischen barcode versehen und einer parallelen Sequenzanalyse mit dem 454 GS FLX Sequenzierer unterzogen. 97 Individuen wurden erfolgreich analysiert, von denen 19 aus dem Westen der Eurasischen Steppe und 78 aus dem Bereich des Altai-Gebirges stammen. Die populationsgenetischen Analysen ergaben geringe genetische Distanzen zwischen den skythischen Populationen aus dem Bereich des Altai-Gebirges, die sich vom 9. bis zum 3. Jahrhundert vor Christus erstrecken, was für eine kontinuierliche Bevölkerungsentwicklung sprechen könnte. Weiterhin finden sich geringe genetische Distanzen zwischen den Gruppen im Osten und Westen der Eurasischen Steppe, was auf eine gemeinsame Ursprungspopulation, oder zumindest Genfluss hinweisen kann. Die Ergebnisse aus dem Vergleich mit neolithischen und bronzezeitlichen Referenzpopulationen aus Zentralasien und den angrenzenden Gebieten weisen auf die Möglichkeit eines gemeinsamen zentral-asiatischen Ursprungs hin, zeigen aber auch, dass die östlichen und westlichen Gruppen der Eisenzeit jeweils zusätzlich lokalem Genfluss ausgesetzt waren. Die Allelfrequenzen der phänotypischen Marker deuten auf einen größeren europäischen Einfluss auf das östliche Zentralasien in der Eisenzeit hin, oder ansteigenden Genfluss aus Ostasien nach der Eisenzeit.

Improved detection of blood stream pathogens by real-time PCR in severe sepsis

Evaluation of the technical and diagnostic feasibility of commercial multiplex real-time polymerase chain reaction (PCR) for detection of blood stream infections in a cohort of intensive care unit (ICU) patients with severe sepsis, performed in addition to conventional blood cultures.

Hemizygous deletion of COL3A1, COL5A2, and MSTN causes a complex phenotype with aortic dissection: a lesson for and from true haploinsufficiency

Aortic dilatation/dissection (AD) can occur spontaneously or in association with genetic syndromes, such as Marfan syndrome (MFS; caused by FBN1 mutations), MFS type 2 and Loeys-Dietz syndrome (associated with TGFBR1/TGFBR2 mutations), and Ehlers-Danlos syndrome (EDS) vascular type (caused by COL3A1 mutations). Although mutations in FBN1 and TGFBR1/TGFBR2 account for the majority of AD cases referred to us for molecular genetic testing, we have obtained negative results for these genes in a large cohort of AD patients, suggesting the involvement of additional genes or acquired factors. In this study we assessed the effect of COL3A1 deletions/duplications in this cohort. Multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA) analysis of 100 unrelated patients identified one hemizygous deletion of the entire COL3A1 gene. Subsequent microarray analyses and sequencing of breakpoints revealed the deletion size of 3,408,306 bp at 2q32.1q32.3. This deletion affects not only COL3A1 but also 21 other known genes (GULP1, DIRC1, COL5A2, WDR75, SLC40A1, ASNSD1, ANKAR, OSGEPL1, ORMDL1, LOC100129592, PMS1, MSTN, C2orf88, HIBCH, INPP1, MFSD6, TMEM194B, NAB1, GLS, STAT1, and STAT4), mutations in three of which (COL5A2, SLC40A1, and MSTN) have also been associated with an autosomal dominant disorder (EDS classical type, hemochromatosis type 4, and muscle hypertrophy). Physical and laboratory examinations revealed that true haploinsufficiency of COL3A1, COL5A2, and MSTN, but not that of SLC40A1, leads to a clinical phenotype. Our data not only emphasize the impact/role of COL3A1 in AD patients but also extend the molecular etiology of several disorders by providing hitherto unreported evidence for true haploinsufficiency of the underlying gene.

Botulinum Toxin Type A for the Treatment of Equinus Deformity in to Patients With Mucopolysaccharidosis Type II

Mucopolysaccharidoses are lysosomal storage disorders that are caused by a deficiency in the enzymes that degrade glycosaminoglycans. The accumulation of glycosaminoglycans affects multiple systems, resulting in coarse facial features, short stature, organomegaly, and variable neurological changes from normal intelligence to severe mental retardation and spasticity. Effects on the musculoskeletal system include dysostosis multiplex, joint stiffness, and muscle shortening. This article reports 2 patients with mucopolysaccharidosis type II (Hunter syndrome) who showed progressive equinus deformity of the feet. Both patients were treated with intramuscular botulinum toxin type A injections in the gastrocnemius and the soleus muscles, followed by serial casting. In both patients, passive range of motion, muscle tone, and gait performance were significantly improved. Botulinum toxin type A injections followed by serial casting are a therapeutic option for contractures in patients with mucopolysaccharidosis. However, the long-term effects and the effect of application in other muscles remain unknown.

Comparison of real-time PCR assays for detection, quantification, and differentiation of campylobacter jejuni and campylobacter coli in broiler neck skin samples

We tested the use of multiplex real-time PCR for detection and quantification of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli on broiler carcass neck skin samples collected during 2008 from slaughterhouses in Switzerland. Results from an established TaqMan assay based on two different targets (hipO and ceuE for C. jejuni and C. coli, respectively) were corroborated with data from a newly developed assay based on a single-nucleotide polymorphism in the fusA gene, which allows differentiation between C. jejuni and C. coli. Both multiplex real-time PCRs were applied simultaneously for direct detection, differentiation, and quantification of Campylobacter from 351 neck skin samples and compared with culture methods. There was good correlation in detection and enumeration between real-time PCR results and quantitative culture, with real-time PCR being more sensitive. Overall, 251 (71.5%) of the samples were PCR positive for Campylobacter, with 211 (60.1%) in the hipO-ceuE assays, 244 (69.5%) in the fusA assay, and 204 (58.1%) of them being positive in both PCR assays. Thus, the fusA assay was similarly sensitive to the enrichment culture (72.4% positive); however, it is faster and allows for quantification. In addition, real-time PCR allowed for species differentiation; roughly 60% of positive samples contained C. jejuni, less than 10% C. coli, and more than 30% contained both species. Real-time PCR proved to be a suitable method for direct detection, quantification, and differentiation of Campylobacter from carcasses, and could permit time-efficient surveillance of these zoonotic agents.

Clonal spread of methicillin-resistant Staphylococcus pseudintermedius in Europe and North America: an international multicentre study

OBJECTIVES: The aim of this study was to determine the phenotypic and genotypic resistance profiles of methicillin-resistant Staphylococcus pseudintermedius (MRSP) and to examine the clonal distribution in Europe and North America. METHODS: A total of 103 MRSP isolates from dogs isolated from several countries in Europe, the USA and Canada were characterized. Isolates were identified by PCR-restriction fragment length polymorphism (RFLP), antimicrobial susceptibility was determined by broth dilution or gradient diffusion, and antimicrobial resistance genes were detected using a microarray. Genetic diversity was assessed by multilocus sequence typing (MLST), PFGE and spa typing. Staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) elements were characterized by multiplex PCR. RESULTS: Thirteen different sequence types (STs), 18 PFGE types and 8 spa types were detected. The hybrid SCCmec element II-III described in a MRSP isolate was present in 75 (72.8%) isolates. The remaining isolates either had SCCmec type III (n=2), IV (n=6), V (n=14) or VII-241 (n=4) or were non-typeable (n=2). The most common genotypes were ST71(MLST)-J(PFGE)-t02(spa)-II-III(SCCmec) (56.3%) and ST68-C-t06-V (12.6%). In addition to mecA-mediated beta-lactam resistance, isolates showed resistance to trimethoprim [dfr(G)] (90.3%), gentamicin/kanamycin [aac(6')-Ie-aph(2')-Ia] (88.3%), kanamycin [aph(3')-III] (90.3%), streptomycin [ant(6')-Ia] (90.3%), streptothricin (sat4) (90.3%), macrolides and/or lincosamides [erm(B), lnu(A)] (89.3%), fluoroquinolones (87.4%), tetracycline [tet(M) and/or tet(K)] (69.9%), chloramphenicol (cat(pC221)) (57.3%) and rifampicin (1.9%). CONCLUSIONS: Two major clonal MRSP lineages have disseminated in Europe (ST71-J-t02-II-III) and North America (ST68-C-t06-V). Regardless of their geographical or clonal origin, the isolates displayed resistance to the major classes of antibiotics used in veterinary medicine and thus infections caused by MRSP isolates represent a serious therapeutic challenge.

Impact of viral E2-gene status on outcome after radiotherapy for patients with human papillomavirus 16-positive cancer of the uterine cervix

PURPOSE: Integration of high-risk papillomavirus DNA has been considered an important step in oncogenic progression to cervical carcinoma. Disruption of the human papillomavirus (HPV) genome within the E2 gene is frequently a consequence. This study investigated the influence of episomal viral DNA on outcome in patients with advanced cervical cancer treated with primary radiotherapy. METHODS AND MATERIALS: Paraffin-embedded biopsies of 82 women with locally advanced cervical cancer could be analyzed for HPV infection by multiplex polymerase chain reaction (PCR) by use of SPF1/2 primers. E2-gene intactness of HPV-16-positive samples was analyzed in 3 separate amplification reactions by use of the E2A, E2B, E2C primers. Statistical analyses (Kaplan-Meier method; log-rank test) were performed for overall survival (OS), disease-free survival (DFS), local progression-free survival (LPFS), and distant metastases-free survival (DMFS). RESULTS: Sixty-one (75%) of 82 carcinomas were HPV positive, 44 of them for HPV-16 (72%). Seventeen of the 44 HPV-16-positive tumors (39%) had an intact E2 gene. Patients with a HPV-16-positive tumor and an intact E2 gene showed a trend for a better DFS (58% vs. 38%, p = 0.06) compared with those with a disrupted E2 gene. A nonsignificant difference occurred regarding OS (87% vs. 66%, p = 0.16) and DMFS (57% vs. 48%, p = 0.15). CONCLUSION: E2-gene status may be a promising new target, but more studies are required to elucidate the effect of the viral E2 gene on outcome after radiotherapy in HPV-positive tumors.

Fast DNA serotyping of Escherichia coli by use of an oligonucleotide microarray

Classical antibody-based serotyping of Escherichia coli is an important method in diagnostic microbiology for epidemiological purposes, as well as for a rough virulence assessment. However, serotyping is so tedious that its use is restricted to a few reference laboratories. To improve this situation we developed and validated a genetic approach for serotyping based on the microarray technology. The genes encoding the O-antigen flippase (wzx) and the O-antigen polymerase (wzy) were selected as target sequences for the O antigen, whereas fliC and related genes, which code for the flagellar monomer, were chosen as representatives for the H phenotype. Starting with a detailed bioinformatic analysis and oligonucleotide design, an ArrayTube-based assay was established: a fast and robust DNA extraction method was coupled with a site-specific, linear multiplex labeling procedure and hybridization analysis of the biotinylated amplicons. The microarray contained oligonucleotide DNA probes, each in duplicate, representing 24 of the epidemiologically most relevant of the over 180 known O antigens (O antigens 4, 6 to 9, 15, 26, 52, 53, 55, 79, 86, 91, 101, 103, 104, 111, 113, 114, 121, 128, 145, 157, and 172) as well as 47 of the 53 different H antigens (H antigens 1 to 12, 14 to 16, 18 to 21, 23 to 34, 37 to 43, 45, 46, 48, 49, 51 to 54, and 56). Evaluation of the microarray with a set of defined strains representing all O and H serotypes covered revealed that it has a high sensitivity and a high specificity. All of the conventionally typed 24 O groups and all of the 47 H serotypes were correctly identified. Moreover, strains which were nonmotile or nontypeable by previous serotyping assays yielded unequivocal results with the novel ArrayTube assay, which proved to be a valuable alternative to classical serotyping, allowing processing of single colonies within a single working day.

Large deletions in the CFTR gene: clinics and genetics in Swiss patients with CF

Cystic fibrosis (CF) is the most common life-shortening autosomal recessive disorder in Caucasians, and is associated with at least one mutation on each CF transmembrane conductance regulator (CFTR) allele. Some patients, however, with only one identifiable point mutation carry on the other allele, a large deletion that is not detected by conventional screening methods. The overall frequency of large deletions in patients with CF is estimated to be 1-3%. Using the CFTR Multiplex Ligation dependent Probe Amplification Kit (MRC-Holland, Amsterdam, Netherlands) that allows the exact detection of copy numbers from all 27 exons in the CFTR gene, we screened 50 patients with only one identified mutation for large deletions in the CFTR gene. Each detected deletion was confirmed using our real-time polymerase chain reaction (PCR) assay and deletion-specific PCR reactions using junction fragment primers. We detected large deletions in eight patients (16%). These eight CF alleles belong to four different deletion types (CFTRindel2, CFTRdele14b-17b, CFTRdele17a-17b and CFTRdele 2-9) whereof the last is novel. Comparing detailed clinical data of all these patients with CF and the molecular genetic findings, we were able to elaborate criteria for deletion screenings and possible genotype-phenotype associations. In conclusion, we agree with other authors that deletion screenings should be implemented in routine genetic diagnostics of CF.

Large genomic fibrillin-1 (FBN1) gene deletions provide evidence for true haploinsufficiency in Marfan syndrome

Mutations in the FBN1 gene are the major cause of Marfan syndrome (MFS), an autosomal dominant connective tissue disorder, which displays variable manifestations in the cardiovascular, ocular, and skeletal systems. Current molecular genetic testing of FBN1 may miss mutations in the promoter region or in other noncoding sequences as well as partial or complete gene deletions and duplications. In this study, we tested for copy number variations by successively applying multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA) and the Affymetrix Human Mapping 500 K Array Set, which contains probes for approximately 500,000 single-nucleotide polymorphisms (SNPs) across the genome. By analyzing genomic DNA of 101 unrelated individuals with MFS or related phenotypes in whom standard genetic testing detected no mutation, we identified FBN1 deletions in two patients with MFS. Our high-resolution approach narrowed down the deletion breakpoints. Subsequent sequencing of the junctional fragments revealed the deletion sizes of 26,887 and 302,580 bp, respectively. Surprisingly, both deletions affect the putative regulatory and promoter region of the FBN1 gene, strongly indicating that they abolish transcription of the deleted allele. This expectation of complete loss of function of one allele, i.e. true haploinsufficiency, was confirmed by transcript analyses. Our findings not only emphasize the importance of screening for large genomic rearrangements in comprehensive genetic testing of FBN1 but, importantly, also extend the molecular etiology of MFS by providing hitherto unreported evidence that true haploinsufficiency is sufficient to cause MFS.

Potential clinical utility of polymerase chain reaction in microbiological testing for sepsis

OBJECTIVES: To evaluate the potential improvement of antimicrobial treatment by utilizing a new multiplex polymerase chain reaction (PCR) assay that identifies sepsis-relevant microorganisms in blood. DESIGN: Prospective, observational international multicentered trial. SETTING: University hospitals in Germany (n = 2), Spain (n = 1), and the United States (n = 1), and one Italian tertiary general hospital. PATIENTS: 436 sepsis patients with 467 episodes of antimicrobial treatment. METHODS: Whole blood for PCR and blood culture (BC) analysis was sampled independently for each episode. The potential impact of reporting microorganisms by PCR on adequacy and timeliness of antimicrobial therapy was analyzed. The number of gainable days on early adequate antimicrobial treatment attributable to PCR findings was assessed. MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS: Sepsis criteria, days on antimicrobial therapy, antimicrobial substances administered, and microorganisms identified by PCR and BC susceptibility tests. RESULTS: BC diagnosed 117 clinically relevant microorganisms; PCR identified 154. Ninety-nine episodes were BC positive (BC+); 131 episodes were PCR positive (PCR+). Overall, 127.8 days of clinically inadequate empirical antibiotic treatment in the 99 BC+ episodes were observed. Utilization of PCR-aided diagnostics calculates to a potential reduction of 106.5 clinically inadequate treatment days. The ratio of gainable early adequate treatment days to number of PCR tests done is 22.8 days/100 tests overall (confidence interval 15-31) and 36.4 days/100 tests in the intensive care and surgical ward populations (confidence interval 22-51). CONCLUSIONS: Rapid PCR identification of microorganisms may contribute to a reduction of early inadequate antibiotic treatment in sepsis.

Nervous system dysfunction in Henoch-Schonlein syndrome: systematic review of the literature

OBJECTIVE: CNS or peripheral nervous system dysfunction sometimes occurs in Henoch-Schönlein patients. METHODS: We review all Henoch-Schönlein cases published after 1969 with CNS dysfunction without severe hypertension and neuroimaging studies (n = 35), cranial or peripheral neuropathy (n = 15), both CNS and peripheral nervous system dysfunction without severe hypertension (n = 2) or nervous system dysfunction with severe hypertension (n = 2). Forty-four of the 54 patients were <20 years of age. RESULTS: In patients with CNS dysfunction without or with severe hypertension the following presentations were observed in decreasing order of frequency: altered level of consciousness, convulsions, focal neurological deficits, visual abnormalities and verbal disability. Imaging studies disclosed the following lesions: vascular lesions almost always involving two or more vessels, intracerebral haemorrhage, posterior subcortical oedema, diffuse brain oedema and thrombosis of the superior sagittal sinus. Following lesions were noted in the subjects with cranial or peripheral neuropathy without severe hypertension: peroneal neuropathy, peripheral facial palsy, Guillain-Barré syndrome, brachial plexopathy, posterior tibial nerve neuropathy, femoral neuropathy, ulnar neuropathy and mononeuritis multiplex. Persisting signs of either CNS (n = 9) or peripheral (n = 1) nervous system dysfunction were sometimes reported. CONCLUSIONS: In Henoch-Schönlein syndrome, signs of nervous system dysfunction are uncommon but clinically relevant. This review helps clinicians managing Henoch-Schönlein syndrome with nervous system dysfunction.