Kriterien zur Identifikation von RFID-Einsatzpotenzialen entlang der Supply-Chain

Radio Frequency Identification (RFID) beeinflusst unbestritten zahlreiche Anwendungsgebiete und schafft die Grundlage für die zukünftige Entwicklung logistischer Systeme. Von besonderer Bedeutung ist in diesem Zusammenhang die systematische Identifikation von Einsatzpotenzialen für diese Technologie. Bislang existiert hierfür noch keine allgemein verbreitete Methodik. Diese Problematik greift der folgende Beitrag auf und zeigt, wie aus den technischen Grundlagen und analysierten Praxisanwendungen Identifikationskriterien abgeleitet werden können. Die so erarbeiteten Kriterien werden in ihrer Anwendung anhand eines fiktiven Beispiels erläutert und damit exemplarisch eine mögliche Analysemethodik vorgestellt. 1. Einleitung Die produktionswirtschaftlichen Anforderungen an die Unternehmen sind zunehmend geprägt durch Globalisierung und damit durch eine zunehmende Komplexität sowie vertiefte Arbeitsteiligkeit. Es entsteht eine zunehmend breitere Streuung der Fertigungsstandorte und Kooperationsbeziehungen. Es gibt letztlich mehr Lager- und Umschlagprozesse in der Lieferkette. Andererseits bringt der erhöhte Qualitäts- und Kostendruck steigende Fixkosten mit sich, er zwingt zur ständigen Rationalisierung der Materialwirtschaft. Es besteht der Zwang zum Einsatz neuer technisch-elektronischer Mittel zur Kontrolle und Steuerung der logistischen Ketten. Im Lager bedeutet das eine zunehmende Nutzung der Informations- und Kommunikationstechnik zur Lager- und Fertigungssteuerung, auch in Verbindung mit Forderungen der Rückverfolgbarkeit der Produkte. An die Logistikleistungen werden damit Anforderungen wie Schnelligkeit, Qualität und Kostenminimierung gestellt. Letztlich bestehen die Warenbereitstellungs- und Verteilsysteme aus der technischen Grundstruktur, dem Lagertyp und dessen Geometrie sowie der dabei einsetzbaren Bedientechnik und deren kinematischen Daten. Der organisatorische Rahmen dieser Systeme ist gekennzeichnet durch die Nutzung diverser Ein- und Auslagerstrategien, die auch wesentlich Kosten und Leistungen (Umschlagleistung) des zu betrachtenden Lagersystems bestimmen. Aufgrund der genannten Forderungen muss es gelingen, aus dem eingesetzten technischen System durch organisatorisch effizienten Betrieb maximale Leistung bei gleichzeitig minimal eingesetzten Kosten zu erzielen. Neben den Investitionskosten sind bei der Planung von automatischen Lagersystemen die erreichbaren mittleren Spielzeiten der Bedientechnik von entscheidender Bedeutung, um die erforderliche Umschlagleistung des Lagers zu gewährleisten. Hierzu existieren eine Reihe von Berechnungsvorschriften und –normen. Diese Berechnungen berücksichtigen jedoch nicht die Auswirkungen der Lagerorganisation, wie beispielsweise fahrzeitminimale Kombinationen von Ein- und Auslageraufträgen bei Doppelspielen, Zonierungsmaßnahmen, die Auswirkungen von verschiedenen Füllgraden des Lagers oder Lagerplatzstrategien. 2. Stand der Technik 2.1. Lagertypen Abbildung 1: Systematische Einteilung der Lagertypen In Abbildung 1 sind verschiedene Lagertypen dargestellt und nach Kriterien eingeteilt. Soll eine Einschränkung hinsichtlich am Markt häufig vorkommender automatischer Palettenlager getroffen werden, so sind besonders die in der Abbildung hervorgehobenen Typen zu nennen. Eine Auswahl der einzelnen Lagertypen erfolgt dann anhand von Kosten, Umschlagleistung und bei Kompaktlagern vorrangig anhand von Flächen- und Raumnutzungsgrad. Werden die Kostenunterschiede bei Personal, Rechentechnik und Steuerungssoftware in den verschiedenen Lagertypen und -ausführungen der jeweiligen Typen vernachlässigt, unterscheiden sich die Gesamtkosten der Lager lediglich in der Bedientechnik sowie in den statisch bedingten Kosten der Regalkonstruktion. Die wichtigsten Kosteneinflüsse auf die Regale sind wiederum Bauhöhe und Bauart (Regalkonstruktion oder selbsttragendes Bauwerk). Abbildung 2 zeigt die zu erwartenden Umschlagleistungen1) der verschiedenen Lagertypen in Abhängigkeit der benötigten Stellplatzanzahl. Die darauf folgende Abbildung 3 zeigt die zu erwartenden Investitionskosten1) je Stellplatz. Die berücksichtigten Kenngrößen sind nachstehend dargestellt. Die abgebildeten Kurven machen deutlich, dass insbesondere Umschlagleistung der Lager und deren Flächen- bzw. Raumnutzungsgrad gegensätzlich verlaufen. Somit sind auch die Einsatzgebiete der Lagertypen voneinander abgrenzbar. Während Hochregallager für Anwendungsfälle mit hohem Gutumschlag in Frage kommen, werden die Kompaktlager eher in Objekten mit begrenztem Platz oder hohen Raumkosten (bspw. Kühllager) eingesetzt. Somit sind Kompaktlager auch häufig für die Umplanung bzw. der notwendigen Vergrößerung der Lagerkapazität innerhalb einer bestehenden baulichen Hülle interessant. Abbildung 2: Umschlagleistungen der verschiedenen Lagertypen Abbildung 3: Investitionskosten der einzelnen Lagertypen 2.2. Einzel-/ Doppelspiele Um anhand der Technik und der geometrischen Verhältnisse im Lager die höchstmögliche Umschlagleistung zu erzielen, ist es sinnvoll, Doppelspiele (DS) zu generieren. Somit ist nicht wie bei Einzelspielen (ES) je umgeschlagene Ladeeinheit eine Leerfahrt erforderlich, sondern nur je zweiter Ladeeinheit. Das Bediengerät fährt also vom Einlagerpunkt direkt zum Auslagerpunkt, ohne zum Übergabepunkt zurückkehren zu müssen. Diese Vorgehensweise setzt die Kenntnis der nächsten Fahraufträge und gegebenenfalls die Möglichkeit der Veränderung derer Reihenfolge voraus. Für eine Optimierung der Umschlagleistung ist die bei DS entstehende Leerfahrt (Zwischenfahrstrecke) und damit die Zwischenfahrzeit zu minimieren (vgl. 3.5). Nachfolgend beschriebene Untersuchungen beziehen sich jeweils auf Doppelspiele. Abbildung 4: Darstellung der anzufahrenden Lagerplätze in der Regalwand,links: Einzelspiel, rechts: Doppelspiel 2.3. Berechnungsvorschriften für Umschlagleistungen von Lagern Es existieren eine Reihe von Vorschriften zur Berechnung der Umschlagleistung von Lagern, exemplarisch sind drei Berechnungsvorschriften dargestellt. Die Richtlinie VDI 3561 [VDI3561] ermöglicht die Berechnung der Spielzeit auch für Doppelspiele. Dazu werden zwei Referenzpunkte festgelegt, die den Aus- bzw. Einlagerpunkt darstellen. Ein Doppelspiel besteht dann aus der Summe folgender Einzelzeiten: • der Hinfahrt vom Übergabepunkt zum Einlagerpunkt (P1), • der Leerfahrt vom Ein- zum Auslagerpunkt (P2) und der • Rückfahrt vom Auslagerpunkt zum Übergabepunkt (vgl. Abb.4 rechts). Die Summe dieser Einzelzeiten wird danach mit der Summe der Übergabezeiten addiert. Der Unterschied der Richtlinie und der Berechnungsvorschrift nach [Gud00] bestehen im wesentlichen aus der Lage der Ein- und Auslagerpunkte. Fahrzeitberechnung nach VDI 3561 P1 ; P2 Fahrzeitberechnung nach Gudehus 1) P1 ; P2 1)Annahme: Vernachlässigung von Totzeiten, Lastaufnahmefaktor = 1 Wird davon ausgegangen, dass in Abhängigkeit der Gassengeometrie immer nur eine der beiden Fahrzeitanteile (vertikal bzw. horizontal) spielzeitbestimmend ist, so ergeben sich beide Fahrstrecken zu 4/3 der jeweiligen Gesamtabmessung. Der Unterschied der beiden Berechnungsvorschriften liegt lediglich in der Aufteilung der Gesamtfahrstrecke auf die Teilfahrstrecken Hin-, Rück- bzw. Zwischenfahrt. Da jedoch die Fahrzeit zu den Anfahrpunkten in der Regel nicht von der gleichen Fahrzeitkomponente bestimmt wird, kommt es in der Praxis zu Unterschieden im Berechnungsergebnis. Die unter dem Titel „Leistungsnachweis für Regalbediengeräte, Spielzeiten“ stehende Norm FEM 9.851 [FEM9.851] beschäftigt sich ebenfalls mit der Berechnung von Spielzeiten von Regalbediengeräten (RBG). Dabei werden sechs verschiedene Anwendungsfälle generiert, die am häufigsten in der Praxis vorkommen. Diese unterscheiden sich insbesondere in der Lage der Übergabepunkte für die Ein- und Auslagerung. Dabei werden die Punkte sowohl horizontal als auch vertikal verschoben. Es werden hierbei auch Fälle betrachtet, in denen der Auslagerpunkt nicht mit dem Einlagerpunkt übereinstimmt, sich beispielsweise auch an dem gegenüberliegenden Gassenende befinden kann. Wird der einfachste Fall betrachtet, dass sich der Übergabepunkt für die Ein- und Auslagerung übereinstimmend an einer unteren Ecke der Gasse befindet, stimmen die Berechnungsformeln mit [Gud00] weitgehend überein. 2.4. Kritik und Untersuchungsansatz Die Berechnung der mittleren Spielzeit der einzelnen Lagergassen durch die beschriebenen Normen erfolgt in der Regel ohne die Berücksichtigung der Geschwindigkeitsdiagonalen, deren Steigung c durch nachstehendes Verhältnis gegeben ist. 1. Einleitung Eine umfassende Prozessanalyse ist die Grundlage einer jeden erfolgreichen RFID-Anwendung [o.Verf. 2006]. Die Merkmale, die bei einer solchen Untersuchung zu beachten sind, werden allerdings nicht öffentlich diskutiert. Wie Resch in seinem Ansatz zeigt, ist aber gerade die Analysephase von entscheidender Bedeutung für den späteren Erfolg einer RFID-Anwendung (vgl. Abb. 1). Abbildung 1: Fehlende Methodiken der Prozessanalyse [Resch2005] In dieser Phase besteht der größte Gestaltungsfreiraum für die spätere Umsetzung. Da in dieser Phase das größte Optimierungspotenzial einer RFID-Anwendung festgelegt wird, entscheidet sich bereits zu Beginn eines Projektes wie groß der maximal erreichbare Nutzen einer Lösung sein kann. Bisher existieren keine allgemein verbreiteten Methoden und Kriterien zur Identifikation dieser Einsatz-/Nutzenpotenziale. Die Prozessanalyse ist die Basis zukünftiger RFID-Anwendungen und ist daher entsprechend umfangreich durch zu führen. RFID-Einsatzpotenziale werden aktuell nur in Funktionsbereichen kommuniziert. Diese Pauschalisierung engt die Sicht auf potenzielle Anwendungen allerdings sehr stark ein. Dadurch besteht die Gefahr, dass die vorhandenen Nutzenpotenziale indirekt beteiligter Prozesse nicht beachtet werden. Es ist daher zwingend notwendig möglichst alle material- und informationsflussbezogenen Prozesse auf ein RFID-Einsatzpotenzial hin zu untersuchen. D.h. sowohl die Prozesse mit direktem Materialflussbezug (bspw. Wareneingang) als auch die Prozesse, die nur indirekt, über den Informationsfluss, mit dem Materialfluss verknüpft sind (bspw. Disposition). Der vorliegende Beitrag stellt daher einen ersten Ansatz für die Ermittlung allgemeingültiger Analysekriterien für RFID-Einsatzpotenziale. Die vorgestellte Methodik und der daraus entwickelte Kriterienkatalog sollen es ermöglichen, RFID-Anwendungen in der Analysephase auf ein möglichst vollständiges Nutzengerüst zu stellen und so den maximalen Nutzen einer Anwendung systematisch zu ermitteln. 2. Identifikationskriterien 2.1. Methodik Basierend auf der Überlegung die Kriterien sowohl theoretisch als auch auf Basis von Praxiserfahrungen zu entwickeln, dienen neben der Betrachtung technischer Grundlagen auch Analysen von realisierten Anwendungen und Pilotprojekten als Basis der Kriterienentwicklung. Abbildung 2 zeigt die grundsätzliche Methodik hinter der Entwicklung der Kriterien. Dabei zeigt sich, dass aus dem gewählten Ansatz zwangsläufig zwei differierende Typen von Kriterien entwickelt werden müssen. Technische Kriterien, aus den Grundlagen der RFID beziehen sich vor allem auf das vorherrschende Prozessumfeld. Frequenzspezifische Eigenschaften (Leistungsdaten) und allgemeine, also frequenzübergreifende Eigenschaften der RFID-Technik bilden die Ausgangsbasis für diese Kriteriengruppe. Dabei werden diese technologischen Eigenschaften in Prozessmerkmale überführt, anhand derer im konkreten Prozessumfeld eine Technologieauswahl durchgeführt werden kann. So können potenzielle RFID-Anwendungen auf eine prinzipielle Anwendbarkeit hin überprüft werden. Abbildung. 2: Vorgehen zur Entwicklung der Identifikationskriterien [Resch2005] Die zweite Gruppe der Kriterien, die organisatorischen Kriterien, werden aus Praxiserfahrungen abgeleitet. Basis dieser Analyse sind Prozesse aus realisierten Anwendungen und Pilotprojekten. Dieser praxisbasierte Teil stellt prozessbezogene Merkmale zusammen, deren Schwerpunkt auf prozessspezifischen organisatorischen Merkmalen, bspw. Durchsatz, oder auch Dokumentationsaufwand liegt. Die ausgewählten Praxisbeispiele sind nach ihren individuellen Prozessmerkmalen analysiert worden. Die Ergebnisse wurden stichpunktartig zusammengefasst, in übergeordnete Kategorien gruppiert und abschließend nach ihrem Flussbezug gegliedert. RFID-Anwendungen beeinflussen sowohl materialflussbezogene Prozesse, als auch direkt oder auch indirekt verknüpfte informationsflussbezogene Prozesse. Daher erfolgt eine Ordnung der identifizierten Kriteriengruppen nach ihrem Flussbezug, um so einem Anwender die Betrachtungsweise nachhaltig zu verdeutlichen und die Analyse zu vereinfachen. 2.2. Praxisbeispiele Die analysierten Praxisbeispiele sind zum Großteil in der Automobilindustrie realisiert (vgl. Abb. 3). Die weiteren Anwendungen sind aus der Instandhaltung sicherheitsrelevanter technischer Gebäudeausrüstung, aus einem Hochregallager eines Logistikdienstleisters sowie aus der Luftfahrtindustrie. Abbildung 3: Branchenspezifische Verteilung der Praxisbeispiele Die Auswahl der Praxisbeispiele ist bewusst auf die Automobilindustrie fokussiert. Dieser Industriezweig hat in Deutschland bereits einige Anwendungen und eine Vielzahl an Pilotprojekten initiiert. Die Bandbreite der realisierten Projekte ist sehr groß und deckt daher viele verschiedene Anwendungsfälle ab. Die Ergebnisse der Untersuchung sind aber auch auf andere Branchen übertragbar, da die untersuchten Praxisprojekte Situationen abbilden, die ebenfalls leicht zu übertragen sind. Die analysierten Anwendungen bilden ein sehr breites Feld an Einsatzszenarien ab. Anwendungen mit massenhaften Stückzahlen sind ebenso vertreten, wie Anwendungen mit hohem Spezialisierungscharakter. Die Anwendungen reichen dabei von einfachen Pilotprojekten im Ladungsträgermanagement, bis hin zu komplexen Anwendungen im Bereich der Produktionssteuerung und der unternehmensübergreifenden Koordination von Materialflüssen. Insgesamt verteilen sich die analysierten Anwendungen auf drei Schwerpunktbereiche. Abbildung 4 stellt die Anwendungsbereiche in einer Übersicht zusammen. Abbildung 4: Übersicht der Anwendungsgebiete aus den Praxisanwendungen Anwendungen aus den Bereichen der Produktionssteuerung und des Materialflusses sind dabei am häufigsten vertreten. Während die Anwendungen aus dem Bereich der Instandhaltung, bzw. dem Qualitätsmanagement, meist mit der Hauptanwendung aus dem Bereich der Produktionssteuerung verknüpft sind. So wird bspw. die Dokumentationen der einzelnen Fertigungsstationen i.d.R. sowohl zur Fertigungssteuerung als auch zur Qualitätssicherung genutzt. 2.3. Ergebnisse der Praxisanalyse Die Analyse der Praxisanwendungen brachte in einem ersten Schritt eine Fülle an spezifischen Merkmalen zusammen. Jeder analysierte Prozess wies seine eigenen Merkmale auf, die aber dem Grundsatz nach systematisiert werden konnten. Die so erarbeiteten Merkmale wurden in einem zweiten Schritt gruppiert. Insgesamt ergaben sich fünf Gruppen, die jeweils nach einer, durch die RFID-Technik durchgeführte Funktion benannt sind. Um eine Prozessanalyse mit Hilfe der Kriterien zu erleichtern, ist jede Gruppe ihrem übergeordneten Flusssystem zugeordnet worden. Nachstehende Abbildung 5 zeigt die einzelnen Gruppierungen mit ihrem jeweiligen Flussbezug. Dabei sind jeder Gruppe beispielhafte Merkmale zugeordnet. Abbildung 5: Organisatorische Kriterien zur Identifikation von RFID-Einsatzpotenzialen Die vorliegende Systematisierung von Identifikationskriterien deckt sowohl Aspekte des reinen Materialflusses, als auch die Aspekte der zugehörigen Informationsflüsse ab. Dabei verhält sich der Flussbezug in jeder Kriteriengruppe unterschiedlich. Die Kriterien der Gruppe Identifikation befassen sich ausschließlich mit dem Identifikationsvorgang. Dabei können die erarbeiteten Kriterien in zwei Arten unterschieden werden, quantitative und qualitative Kriterien. Qualitativ messbar sind Kriterien, die sich auf die Anzahl der Identifikationsvorgänge beziehen. Bspw. die Anzahl der Identifikationsvorgänge im betrachteten Prozessverlauf, bezogen auf ein Identifikationsobjekt oder die Anzahl der Identifikationsvorgänge pro Zeiteinheit an einem Identifikationspunkt innerhalb des Prozessverlaufs. Gleichzeitig umfasst diese Gruppe aber auch Kriterien, die nur qualitativ zu bewerten sind. Kriterien wie die Bedeutung einer exakten Identifikation einzelner Teile im Prozess oder auch der aktuelle Aufwand der Identifikation im Prozess lassen sich nur bedingt oder nicht quantifizieren. Diese Kriteriengruppe fokussiert mit ihren Merkmalen vor allem den Materialfluss. Die einzelnen Merkmale beziehen sich auf den tatsächlichen Identifikationsvorgang und nicht auf die zugehörigen Informationsflüsse. Unter dem Begriff Transparenz sind Kriterien gruppiert, die sich mit der Verfolgbarkeit und Übersichtlichkeit von Prozessen befassen. Dabei gilt es sowohl die Bedeutung für den aktuellen Prozess als auch für die abhängigen Prozesse zu ermitteln. Transparenz bzw. die fehlende Transparenz ist der Kern dieser Kriteriengruppe. Qualitative Kriterien sind in dieser Kategorie besonders stark vertreten, da vor allem die Bedeutung bestimmter Aspekte der Prozesstransparenz als Kriterium dient. Prozesstransparenz liegt i.d.R. nicht vor oder wird nur über komplexe Systeme erreicht. Die Bewertung dieser Kriteriengruppe ist höchst variabel, da Prozesstransparenz in ihrer Bedeutung höchst individuell ist, d.h. von Prozess zu Prozess stark variiert. Die Gruppe Konfiguration fasst Merkmale zusammen, die auf objektspezifische Anpassungsarbeiten im Prozessverlauf hinweisen. Diese Tätigkeiten sind i.d.R. mit einem quantifizierbaren Aufwand verbunden und können so leicht erfasst werden. Die RFID-Technologie eröffnet hier, ähnlich wie im Bereich der Identifikation, Chancen zur Automatisierung bestehender Prozesse. Die Kriterien konzentrieren sich in ihrer Zielrichtung daher schwerpunktmäßig auf die Untersuchung von Potenzialen hinsichtlich der Automation von Konfigurationsvorgängen. Ähnlich wie die vorstehende Gruppe der Transparenz, besitzt diese Gruppe ebenfalls einen starken Bezug zu beiden Flusssystemen. In beiden Gruppen liegt der Fokus der betrachteten Merkmale sowohl auf dem Materialfluss und den physischen Aktionen als auch auf den zugehörigen Informationsflüssen mit entsprechenden Tätigkeiten. Die vierte Gruppe Zuordnung enthält primär Merkmale, die sich auf den Informationsfluss beziehen. Im Vordergrund steht die Art und Weise in der innerhalb eines Prozesses Materialflüsse zwischen Quelle und Senke koordiniert werden. Diese Gruppe enthält ebenfalls sowohl qualitativ als auch quantitativ zu bewertenden Merkmale. RFID-Technik kann hier zu einer deutlichen Komplexitätsreduktion, einer Automation sowie der Reduktion von Stillstands- u. Wartezeiten führen. Die letzte Gruppe Datenverwendung und Dokumentation befasst sich beinahe ausschließlich mit Aspekten des Informationsflusses. Als beinahe Komplementär zur Gruppe der Identifikation stehen hier die informationsflussbezogenen Handlungen, ausgelöst durch einen zugehörigen Materialfluss in der Betrachtung. Dabei stehen vor allem Fehlerraten, manuelle Aufwende der Datenverarbeitung und die Anzahl an Medienbrüchen im Informationsfluss im Vordergrund. Auch hier existiert wiederum ein Geflecht aus qualitativen und quantitativen Kriterien, deren Bewertung individuell durchzuführen ist. 2.4. Technische Kriterien Ergänzt werden die organisatorischen Kriterien um die technischen Kriterien. Diese Kriterien leiten sich aus den technischen Grundlagen der RFID-Technik ab. Diese Grundlagen sind zum einen die Eigenschaft der kontakt- und sichtlosen Übertragung von Energie und Daten, zum anderen der physische Aufbau der Komponenten eines RFID-Systems, dem Reader und dem Transponder. Des Weiteren definieren die frequenzspezifischen Eigenschaften der verschiedenen RFID-Systeme unterschiedliche Leistungsparameter, aus denen technische Kriterien abgeleitet werden können. Daraus ergibt sich die logische Trennung in frequenzabhängige und frequenzunabhängige Kriterien. Auszüge dieser Kriterien zeigt nachstehende Abbildung 6 Abbildung 6: Technische Kriterien Die technischen Kriterien dienen eher zur Technologieauswahl, als zu einer reinen Potenzialidentifikation, da ausschließlich limitierende Aspekte der Technologie betrachtet werden. Einflüsse, bedingt durch die genutzte technische Ausrüstung (bspw. metallische Lagertechnik) oder verfahrensbedingte Einflüsse (elektromagnetische Felder, Schweißroboter, o.ä.), werden über diese Kriterien abgebildet und finden so Berücksichtigung in den zu entwickelnden RFID-Szenarien. Die Wirkung dieser Kriterien hängt stark von dem jeweiligen Stand der Technik ab. Galt bspw. der Einsatz von 13,56 MHz Transpondern direkt auf Metall vor fünf Jahren noch als nicht möglich, so ist die Technik mittlerweile so weit entwickelt, dass auch Lösungen in diesem Bereich angeboten werden. Daher muss festgehalten werden, dass die frequenzabhängigen technischen Kriterien im Zeitverlauf variabel in ihrer Wirkung sind und sich mit dem technischen Fortschritt der RFID-Hardware verändern. Atmosphärische Einflüsse auf die RFID-Hardware sind generell für alle Varianten (unabhängig von der Betriebsfrequenz) der RFID-Technik zu beachten. Der Einfluss der Umgebungsbedingungen auf die Integrität der Hardware ist immer zu berücksichtigen. Temperatur, Druck und Staubbelastung sind hier die Hauptgruppen äußerer Einflüsse auf die RFID-Hardware. Auch diese Gruppe der technischen Kriterien muss mit der sich verändernden technischen Leistungsfähigkeit in ihrer Bewertung angepasst werden. 3. Anwendung der Kriterien 3.1. Anwendungsbeispiel Die Anwendung der Kriterien wird im Folgendem anhand eines kurzen Beispiels erläutert. Nachstehende Abbildung 7 zeigt Ausschnitte aus einem fiktiven Prozess innerhalb eines Großlagers. Abbildung 7: Fiktiver Prozess Von der Entladung des LKW bis zur Einlagerung der Paletten ist der Prozess in vier grobe Phasen strukturiert. Zur Identifikation von RFID-Einsatzpotenzialen werden die einzelnen Prozesselemente nach dem in Tabelle 1dargestellten Schema untersucht. Tabelle 1: Exemplarische Anwendung der Kriterien an einem ausgewählten Beispiel Kriteriengruppe Kriterium Einheit Prozesselement Entladen des LKW Bezugsobjekt LKW Palette Identifikation Anzahl ID - Vorgänge pro Objekt 1/Stck. 2 1 Anzahl ID - Objekte im Zeitraum Stck./ZE 25/h 10/min Transparenz Bedeutung exakter Prozesszeiterfassung Qual. Hoch Hoch intransparente Prozessabschnitte ja/nein Ja Ja Konfiguration Anzahl objektspez. Konfigurationsarbeiten 1/Stck. 0 0 Manueller Anteil der Konfiguration Qual. - - Zuordnung Fehleranteil der Zuordnung Q/S Qual. Mittel Gering Komplexität der Zuordnung Q/S Qual. Hoch Hoch Datenverwendung und Dokumentation Anzahl der Änderungen objektspezifischer Daten im Prozess 1/Stck. 8 (6-7) 2 Anzahl der Medienbrüche im Prozess 1/Stck. - - Die Tabelle zeigt, wie einzelne Prozesselemente mit Hilfe der Identifikationskriterien analysiert werden können. Dabei ergeben sich aus den Ausprägungen der einzelnen Kriterien die Nutzenpotenziale auf deren Basis sich eine spätere RFID-Anwendung gestalten und bewerten lässt. Für die Analyse der einzelnen Prozesselemente ist es notwendig, die Kriterien auf ein Bezugsobjekt zu beziehen. Dieses Bezugsobjekt stellt den potenziellen Träger des Transponders dar. Dabei ist zu beachten, dass innerhalb eines Prozesses mehrere Bezugsobjekte vorhanden sein können. Die Analyse muss daher für jedes Bezugsobjekt einzeln durchgeführt werden. Die Zusammenfassung der Analyseergebnisse pro Bezugsobjekt, über die zusammengehörigen Prozesselemente zeigt die Nutzenpotenziale innerhalb der einzelnen Prozesse. 3.2. Verwendung der Ergebnisse und Bewertungsmöglichkeiten identifizierter Einsatzpotenziale Im vorstehenden Absatz wurde gezeigt, wie die erarbeiteten Kriterien zur Prozessanalyse genutzt werden können. Aus der Analyse ergeben sich Nutzenpotenziale für den RFID-Einsatz. Inwieweit diese erkannten Potenziale tatsächlich zu einer wirtschaftlichen RFID-Anwendung führen, muss in einem zweiten Schritt geprüft werden. Dabei muss festgestellt werden, dass es keine RFID-Lösung „von der Stange“ gibt [Lammers2006]. Jede Anwendung muss individuell auf Wirtschaftlichkeit geprüft werden. Dabei spielen vor allem die Kriterien eine starke Rolle, die nur qualitativ erfasst werden können, z. B. die Bedeutung einer exakten Erfassung der Prozesszeit. Quantitativ erfassbare Kriterien sind vergleichsweise einfach in der wirtschaftlichen Beurteilung, obwohl auch für diese Art Kriterium keine allgemein gültigen Richtwerte zur Beurteilung existieren. Zu groß sind hier die Unterschiede zwischen einzelnen Prozessen und den möglichen Einspareffekten, bedingt durch differierende Kostentreiber und Anforderungen an Leistungsfähigkeiten. Weiterhin müssen sowohl qualitative als auch quantitative Kriterien immer im Zusammenhang gesehen werden. Nur dann kann der potenzielle Nutzen einer RFID-Anwendung vollständig ermittelt werden. Erst aus der Kombination dieser beiden Faktorgruppen ergibt sich das maximale Nutzenpotenzial einer RFID-Anwendung. Vor diesem Hintergrund sind die einzelnen Nutzenpotenziale zu erfassen, daraus mögliche RFID-Szenarien zu entwickeln und diese Szenarien einer abschließenden, detaillierten Wirtschaftlichkeitsanalyse zu unterziehen.

Assessing the Relevance of Anomie Theory for Explaining Spatial Variation in Lethal Criminal Violence: An Aggregate-Level Analysis of Homicide within the United States

One of the most influential statements in the anomie theory tradition has been Merton’s argument that the volume of instrumental property crime should be higher where there is a greater imbalance between the degree of commitment to monetary success goals and the degree of commitment to legitimate means of pursing such goals. Contemporary anomie theories stimulated by Merton’s perspective, most notably Messner and Rosenfeld’s institutional anomie theory, have expanded the scope conditions by emphasizing lethal criminal violence as an outcome to which anomie theory is highly relevant, and virtually all contemporary empirical studies have focused on applying the perspective to explaining spatial variation in homicide rates. In the present paper, we argue that current explications of Merton’s theory and IAT have not adequately conveyed the relevance of the core features of the anomie perspective to lethal violence. We propose an expanded anomie model in which an unbalanced pecuniary value system – the core causal variable in Merton’s theory and IAT – translates into higher levels of homicide primarily in indirect ways by increasing levels of firearm prevalence, drug market activity, and property crime, and by enhancing the degree to which these factors stimulate lethal outcomes. Using aggregate-level data collected during the mid-to-late 1970s for a sample of relatively large social aggregates within the U.S., we find a significant effect on homicide rates of an interaction term reflecting high levels of commitment to monetary success goals and low levels of commitment to legitimate means. Virtually all of this effect is accounted for by higher levels of property crime and drug market activity that occur in areas with an unbalanced pecuniary value system. Our analysis also reveals that property crime is more apt to lead to homicide under conditions of high levels of structural disadvantage. These and other findings underscore the potential value of elaborating the anomie perspective to explicitly account for lethal violence.

Semiotic Analysis in the Study of Social Work

Research and professional practices have the joint aim of re-structuring the preconceived notions of reality. They both want to gain the understanding about social reality. Social workers use their professional competence in order to grasp the reality of their clients, while researchers’ pursuit is to open the secrecies of the research material. Development and research are now so intertwined and inherent in almost all professional practices that making distinctions between practising, developing and researching has become difficult and in many aspects irrelevant. Moving towards research-based practices is possible and it is easily applied within the framework of the qualitative research approach (Dominelli 2005, 235; Humphries 2005, 280). Social work can be understood as acts and speech acts crisscrossing between social workers and clients. When trying to catch the verbal and non-verbal hints of each others’ behaviour, the actors have to do a lot of interpretations in a more or less uncertain mental landscape. Our point of departure is the idea that the study of social work practices requires tools which effectively reveal the internal complexity of social work (see, for example, Adams & Dominelli & Payne 2005, 294 – 295). The boom of qualitative research methodologies in recent decades is associated with much profound the rupture in humanities, which is called the linguistic turn (Rorty 1967). The idea that language is not transparently mediating our perceptions and thoughts about reality, but on the contrary it constitutes it was new and even confusing to many social scientists. Nowadays we have got used to read research reports which have applied different branches of discursive analyses or narratologic or semiotic approaches. Although differences are sophisticated between those orientations they share the idea of the predominance of language. Despite the lively research work of today’s social work and the research-minded atmosphere of social work practice, semiotics has rarely applied in social work research. However, social work as a communicative practice concerns symbols, metaphors and all kinds of the representative structures of language. Those items are at the core of semiotics, the science of signs, and the science which examines people using signs in their mutual interaction and their endeavours to make the sense of the world they live in, their semiosis. When thinking of the practice of social work and doing the research of it, a number of interpretational levels ought to be passed before reaching the research phase in social work. First of all, social workers have to interpret their clients’ situations, which will be recorded in the files. In some very rare cases those past situations will be reflected in discussions or perhaps interviews or put under the scrutiny of some researcher in the future. Each and every new observation adds its own flavour to the mixture of meanings. Social workers have combined their observations with previous experience and professional knowledge, furthermore, the situation on hand also influences the reactions. In addition, the interpretations made by social workers over the course of their daily working routines are never limited to being part of the personal process of the social worker, but are also always inherently cultural. The work aiming at social change is defined by the presence of an initial situation, a specific goal, and the means and ways of achieving it, which are – or which should be – agreed upon by the social worker and the client in situation which is unique and at the same time socially-driven. Because of the inherent plot-based nature of social work, the practices related to it can be analysed as stories (see Dominelli 2005, 234), given, of course, that they are signifying and told by someone. The research of the practices is concentrating on impressions, perceptions, judgements, accounts, documents etc. All these multifarious elements can be scrutinized as textual corpora, but not whatever textual material. In semiotic analysis, the material studied is characterised as verbal or textual and loaded with meanings. We present a contribution of research methodology, semiotic analysis, which has to our mind at least implicitly references to the social work practices. Our examples of semiotic interpretation have been picked up from our dissertations (Laine 2005; Saurama 2002). The data are official documents from the archives of a child welfare agency and transcriptions of the interviews of shelter employees. These data can be defined as stories told by the social workers of what they have seen and felt. The official documents present only fragmentations and they are often written in passive form. (Saurama 2002, 70.) The interviews carried out in the shelters can be described as stories where the narrators are more familiar and known. The material is characterised by the interaction between the interviewer and interviewee. The levels of the story and the telling of the story become apparent when interviews or documents are examined with the use of semiotic tools. The roots of semiotic interpretation can be found in three different branches; the American pragmatism, Saussurean linguistics in Paris and the so called formalism in Moscow and Tartu; however in this paper we are engaged with the so called Parisian School of semiology which prominent figure was A. J. Greimas. The Finnish sociologists Pekka Sulkunen and Jukka Törrönen (1997a; 1997b) have further developed the ideas of Greimas in their studies on socio-semiotics, and we lean on their ideas. In semiotics social reality is conceived as a relationship between subjects, observations, and interpretations and it is seen mediated by natural language which is the most common sign system among human beings (Mounin 1985; de Saussure 2006; Sebeok 1986). Signification is an act of associating an abstract context (signified) to some physical instrument (signifier). These two elements together form the basic concept, the “sign”, which never constitutes any kind of meaning alone. The meaning will be comprised in a distinction process where signs are being related to other signs. In this chain of signs, the meaning becomes diverged from reality. (Greimas 1980, 28; Potter 1996, 70; de Saussure 2006, 46-48.) One interpretative tool is to think of speech as a surface under which deep structures – i.e. values and norms – exist (Greimas & Courtes 1982; Greimas 1987). To our mind semiotics is very much about playing with two different levels of text: the syntagmatic surface which is more or less faithful to the grammar, and the paradigmatic, semantic structure of values and norms hidden in the deeper meanings of interpretations. Semiotic analysis deals precisely with the level of meaning which exists under the surface, but the only way to reach those meanings is through the textual level, the written or spoken text. That is why the tools are needed. In our studies, we have used the semiotic square and the actant analysis. The former is based on the distinctions and the categorisations of meanings, and the latter on opening the plotting of narratives in order to reach the value structures.

Quantitative mRNA analysis of muscarinic acetylcholine receptors in the intestine of dairy cows with spontaneous caecal dilatation-dislocation

Muscarinic receptors mediate acetylcholine-induced muscular contractions. In this study, mRNA levels of muscarinic receptor subtypes 2 and 3 (M(2) and M(3)) in the ileum, caecum, proximal loop of the ascending colon (PLAC) and external loop of the spiral colon (ELSC) were determined by quantitative polymerase chain reaction in seven cows with caecal dilatation-dislocation (CDD) and seven healthy control cows. Levels of M(2) were significantly lower in the caecum, PLAC and ELSC and levels of M(3) were significantly lower in the ileum, caecum, PLAC and ELSC of cows with CDD compared to healthy cows (P<0.05). Down-regulation of M(3) may play a role in the pathogenesis of CDD.

The RYR2-encoded ryanodine receptor/calcium release channel in patients diagnosed previously with either catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia or genotype negative, exercise-induced long QT syndrome: a comprehensive open reading frame mutational analysis.

OBJECTIVES This study was undertaken to determine the spectrum and prevalence of mutations in the RYR2-encoded cardiac ryanodine receptor in cases with exertional syncope and normal corrected QT interval (QTc). BACKGROUND Mutations in RYR2 cause type 1 catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia (CPVT1), a cardiac channelopathy with increased propensity for lethal ventricular dysrhythmias. Most RYR2 mutational analyses target 3 canonical domains encoded by <40% of the translated exons. The extent of CPVT1-associated mutations localizing outside of these domains remains unknown as RYR2 has not been examined comprehensively in most patient cohorts. METHODS Mutational analysis of all RYR2 exons was performed using polymerase chain reaction, high-performance liquid chromatography, and deoxyribonucleic acid sequencing on 155 unrelated patients (49% females, 96% Caucasian, age at diagnosis 20 +/- 15 years, mean QTc 428 +/- 29 ms), with either clinical diagnosis of CPVT (n = 110) or an initial diagnosis of exercise-induced long QT syndrome but with QTc <480 ms and a subsequent negative long QT syndrome genetic test (n = 45). RESULTS Sixty-three (34 novel) possible CPVT1-associated mutations, absent in 400 reference alleles, were detected in 73 unrelated patients (47%). Thirteen new mutation-containing exons were identified. Two-thirds of the CPVT1-positive patients had mutations that localized to 1 of 16 exons. CONCLUSIONS Possible CPVT1 mutations in RYR2 were identified in nearly one-half of this cohort; 45 of the 105 translated exons are now known to host possible mutations. Considering that approximately 65% of CPVT1-positive cases would be discovered by selective analysis of 16 exons, a tiered targeting strategy for CPVT genetic testing should be considered.

Prognostic relevance of coronary collateral function: confounded or causal relationship?

OBJECTIVE To expand the limited information on the prognostic impact of quantitatively obtained collateral function in patients with coronary artery disease (CAD) and to estimate causality of such a relation. DESIGN Prospective cohort study with long-term observation of clinical outcome. SETTING University Hospital. PATIENTS One thousand one hundred and eighty-one patients with chronic stable CAD undergoing 1771 quantitative, coronary pressure-derived collateral flow index measurements, as obtained during a 1-min coronary balloon occlusion (CFI is the ratio between mean distal coronary occlusive pressure and mean aortic pressure both subtracted by central venous pressure). Subgroup of 152 patients included in randomised trials on the longitudinal effect of different arteriogenic protocols on CFI. INTERVENTIONS Collection of long-term follow-up information on clinical outcome. MAIN OUTCOME MEASURES All-cause mortality and major adverse cardiac events. RESULTS Cumulative 15-year survival rate was 48% in patients with CFI<0.25 and 65% in the group with CFI≥0.25 (p=0.0057). Cumulative 10-year survival rate was 75% in patients without arteriogenic therapy and 88% (p=0.0482) in the group with arteriogenic therapy and showing a significant increase in CFI at follow-up. By proportional hazard analysis, the following variables predicted increased all-cause mortality: age, low CFI, left ventricular end-diastolic pressure and number of vessels with CAD. CONCLUSIONS A well-functioning coronary collateral circulation independently predicts lowered mortality in patients with chronic CAD. This relation appears to be causal, because augmented collateral function by arteriogenic therapy is associated with prolonged survival.

Two decades of measuring environmental attitudes: A comparative analysis of 33 countries

This paper analyzes the development of environmental concern by using the three waves of the environmental modules of the International Social Survey Programme. First, we discuss the measurement of environmental concern and construct a ranking of countries according to the new 2010 results. Second, we analyze the determinants of environmental concern by employing multilevel models that take individual as well as context effects into account. Third, we explore the longitudinal aspect of the data at the macro level in order to uncover the causal relation between countries’ wealth and environmental concern. The results show that environmental concern is closely correlated with the wealth of the nations. However, environmental concern decreased in almost all nations slightly during the last two decades. The decline was lower in countries with improving economic conditions suggesting that economic growth helps to maintain higher levels of environmental concern.

Prediction of outcome in patients with low-grade squamous intraepithelial lesions by fluorescence in situ hybridization analysis of human papillomavirus, TERC, and MYC

BACKGROUND Cytology is an excellent method with which to diagnose preinvasive lesions of the uterine cervix, but it suffers from limited specificity for clinically significant lesions. Supplementary methods might predict the natural course of the detected lesions. The objective of the current study was to test whether a multicolor fluorescence in situ hybridization (FISH) assay might help to stratify abnormal results of Papanicolaou tests. METHODS A total of 219 liquid-based cytology specimens of low-grade squamous intraepithelial lesions (LSIL), 49 atypical squamous cells of undetermined significance (ASCUS) specimens, 52 high-grade squamous intraepithelial lesion (HSIL) specimens, and 50 normal samples were assessed by FISH with probes for the human papillomavirus (HPV), MYC, and telomerase RNA component (TERC). Subtyping of HPV by polymerase chain reaction (PCR) was performed in a subset of cases (n=206). RESULTS There was a significant correlation found between HPV detection by FISH and PCR (P<.0001). In patients with LSILs, the presence of HPV detected by FISH was significantly associated with disease progression (P<.0001). An increased MYC and/or TERC gene copy number (>2 signals in>10% of cells) prevailed in 43% of ASCUS specimens and was more frequent in HSIL (85%) than in LSIL (33%) (HSIL vs LSIL: P<.0001). Increased TERC gene copy number was significantly correlated with progression of LSIL (P<.01; odds ratio, 7.44; area under the receiver operating characteristic curve, 0.73; positive predictive value, 0.30; negative predictive value, 0.94) CONCLUSIONS: The detection of HPV by FISH analysis is feasible in liquid-based cytology and is significantly correlated with HPV analysis by PCR. The analysis of TERC gene copy number may be useful for risk stratification in patients with LSIL.

Establishing optimal quantitative-polymerase chain reaction assays for routine diagnosis and tracking of minimal residual disease in JAK2-V617F-associated myeloproliferative neoplasms: a joint European LeukemiaNet/MPN&MPNr-EuroNet (COST action BM0902) study.

Reliable detection of JAK2-V617F is critical for accurate diagnosis of myeloproliferative neoplasms (MPNs); in addition, sensitive mutation-specific assays can be applied to monitor disease response. However, there has been no consistent approach to JAK2-V617F detection, with assays varying markedly in performance, affecting clinical utility. Therefore, we established a network of 12 laboratories from seven countries to systematically evaluate nine different DNA-based quantitative PCR (qPCR) assays, including those in widespread clinical use. Seven quality control rounds involving over 21,500 qPCR reactions were undertaken using centrally distributed cell line dilutions and plasmid controls. The two best-performing assays were tested on normal blood samples (n=100) to evaluate assay specificity, followed by analysis of serial samples from 28 patients transplanted for JAK2-V617F-positive disease. The most sensitive assay, which performed consistently across a range of qPCR platforms, predicted outcome following transplant, with the mutant allele detected a median of 22 weeks (range 6-85 weeks) before relapse. Four of seven patients achieved molecular remission following donor lymphocyte infusion, indicative of a graft vs MPN effect. This study has established a robust, reliable assay for sensitive JAK2-V617F detection, suitable for assessing response in clinical trials, predicting outcome and guiding management of patients undergoing allogeneic transplant.

Absolute quantitative real-time polymerase chain reaction for the measurement of human papillomavirus E7 mRNA in cervical cytobrush specimens.

BACKGROUND: Few reports of the utilization of an accurate, cost-effective means for measuring HPV oncogene transcripts have been published. Several papers have reported the use of relative quantitation or more expensive Taqman methods. Here, we report a method of absolute quantitative real-time PCR utilizing SYBR-green fluorescence for the measurement of HPV E7 expression in cervical cytobrush specimens. RESULTS: The construction of a standard curve based on the serial dilution of an E7-containing plasmid was the key for being able to accurately compare measurements between cervical samples. The assay was highly reproducible with an overall coefficient of variation of 10.4%. CONCLUSION: The use of highly reproducible and accurate SYBR-based real-time polymerase chain reaction (PCR) assays instead of performing Taqman-type assays allows low-cost, high-throughput analysis of viral mRNA expression. The development of such assays will help in refining the current screening programs for HPV-related carcinomas.

Identification and phenotypic characterization of a second collagen adhesin, Scm, and genome-based identification and analysis of 13 other predicted MSCRAMMs, including four distinct pilus loci, in Enterococcus faecium.

Attention has recently been drawn to Enterococcus faecium because of an increasing number of nosocomial infections caused by this species and its resistance to multiple antibacterial agents. However, relatively little is known about the pathogenic determinants of this organism. We have previously identified a cell-wall-anchored collagen adhesin, Acm, produced by some isolates of E. faecium, and a secreted antigen, SagA, exhibiting broad-spectrum binding to extracellular matrix proteins. Here, we analysed the draft genome of strain TX0016 for potential microbial surface components recognizing adhesive matrix molecules (MSCRAMMs). Genome-based bioinformatics identified 22 predicted cell-wall-anchored E. faecium surface proteins (Fms), of which 15 (including Acm) had characteristics typical of MSCRAMMs, including predicted folding into a modular architecture with multiple immunoglobulin-like domains. Functional characterization of one [Fms10; redesignated second collagen adhesin of E. faecium (Scm)] revealed that recombinant Scm(65) (A- and B-domains) and Scm(36) (A-domain) bound to collagen type V efficiently in a concentration-dependent manner, bound considerably less to collagen type I and fibrinogen, and differed from Acm in their binding specificities to collagen types IV and V. Results from far-UV circular dichroism measurements of recombinant Scm(36) and of Acm(37) indicated that these proteins were rich in beta-sheets, supporting our folding predictions. Whole-cell ELISA and FACS analyses unambiguously demonstrated surface expression of Scm in most E. faecium isolates. Strikingly, 11 of the 15 predicted MSCRAMMs clustered in four loci, each with a class C sortase gene; nine of these showed similarity to Enterococcus faecalis Ebp pilus subunits and also contained motifs essential for pilus assembly. Antibodies against one of the predicted major pilus proteins, Fms9 (redesignated EbpC(fm)), detected a 'ladder' pattern of high-molecular-mass protein bands in a Western blot analysis of cell surface extracts from E. faecium, suggesting that EbpC(fm) is polymerized into a pilus structure. Further analysis of the transcripts of the corresponding gene cluster indicated that fms1 (ebpA(fm)), fms5 (ebpB(fm)) and ebpC(fm) are co-transcribed, a result consistent with those for pilus-encoding gene clusters of other Gram-positive bacteria. All 15 genes occurred frequently in 30 clinically derived diverse E. faecium isolates tested. The common occurrence of MSCRAMM- and pilus-encoding genes and the presence of a second collagen-binding protein may have important implications for our understanding of this emerging pathogen.

Mutation analysis of the PVRL1 gene in caucasians with nonsyndromic cleft lip/palate.

Nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate (nsCL/P, MIM 119530) is perhaps the most common major birth defect. Homozygous PVRL1 loss-of-function mutations result in an autosomal recessive CL/P syndrome, CLPED1, and a PVRL1 nonsense mutation is associated with sporadic nsCL/P in Northern Venezuela. To address the more general role of PVRL1 variation in risk of nsCL/P, we carried out mutation analysis of PVRL1 in North American and Australian nsCL/P cases and population-matched controls. We identified a total of 15 variants, 5 of which were seen in both populations and 1 of which, an in-frame insertion at Glu442, was more frequent in patients than in controls in both populations, though the difference was not statistically significant. Another variant, which is specific to the PVRL1 beta (HIgR) isoform, S447L, was marginally associated with nsCL/P in North American Caucasian patients, but not in Australian patients, and overall variants that affect the beta-isoform were significantly more frequent among North American patients. One Australian patient had a splice junction mutation of PVRL1. Our results suggest that PVRL1 may play a minor role in susceptibility to the occurrence of nsCL/P in some Caucasian populations, and that variation involving the beta (HIgR) isoform might have particular importance for risk of orofacial clefts. Nevertheless, these results underscore the need for studies that involve very large numbers when assessing the possible role of rare variants in risk of complex traits such as nsCL/P.

Comparison of OG1RF and an isogenic fsrB deletion mutant by transcriptional analysis: the Fsr system of Enterococcus faecalis is more than the activator of gelatinase and serine protease.

The FsrABC system of Enterococcus faecalis controls the expression of gelatinase and a serine protease via a quorum-sensing mechanism, and recent studies suggest that the Fsr system may also regulate other genes important for virulence. To investigate the possibility that Fsr influences the expression of additional genes, we used transcriptional profiling, with microarrays based on the E. faecalis strain V583 sequence, to compare the E. faecalis strain OG1RF with its isogenic mutant, TX5266, an fsrB deletion mutant. We found that the presence of an intact fsrB influences expression of numerous genes throughout the growth phases tested, namely, late log to early stationary phase. In addition, the Fsr regulon is independent of the activity of the proteases, GelE and SprE, whose expression was confirmed to be activated at all three time points tested. While expression of some genes (i.e., ef1097 and ef0750 to -757, encoding hypothetical proteins) was activated in late log phase in OG1RF versus the fsrB deletion mutant, expression of ef1617 to -1634 (eut-pdu orthologues) was highly repressed by the presence of an intact Fsr at entry into stationary phase. This is the first time that Fsr has been characterized as a negative regulator. The newly recognized Fsr-regulated targets include other factors, besides gelatinase, described as important for biofilms (BopD), and genes predicted to encode the surface proteins EF0750 to -0757 and EF1097, along with proteins implicated in several metabolic pathways, indicating that the FsrABC system may be an important regulator in strain OG1RF, with both positive and negative effects.

A cladistic analysis of apolipoprotein B gene variation and plasma lipid and apolipoprotein B levels, using familial data

Any functionally important mutation is embedded in an evolutionary matrix of other mutations. Cladistic analysis, based on this, is a method of investigating gene effects using a haplotype phylogeny to define a set of tests which localize causal mutations to branches of the phylogeny. Previous implementations of cladistic analysis have not addressed the issue of analyzing data from related individuals, though in human studies, family data are usually needed to obtain unambiguous haplotypes. In this study, a method of cladistic analysis is described in which haplotype effects are parameterized in a linear model which accounts for familial correlations. The method was used to study the effect of apolipoprotein (Apo) B gene variation on total-, LDL-, and HDL-cholesterol, triglyceride, and Apo B levels in 121 French families. Five polymorphisms defined Apo B haplotypes: the signal peptide Insertion/deletion, Bsp 1286I, XbaI, MspI, and EcoRI. Eleven haplotypes were found, and a haplotype phylogeny was constructed and used to define a set of tests of haplotype effects on lipid and apo B levels.^ This new method of cladistic analysis, the parametric method, found significant effects for single haplotypes for all variables. For HDL-cholesterol, 3 clusters of evolutionarily-related haplotypes affecting levels were found. Haplotype effects accounted for about 10% of the genetic variance of triglyceride and HDL-cholesterol levels. The results of the parametric method were compared to those of a method of cladistic analysis based on permutational testing. The permutational method detected fewer haplotype effects, even when modified to account for correlations within families. Simulation studies exploring these differences found evidence of systematic errors in the permutational method due to the process by which haplotype groups were selected for testing.^ The applicability of cladistic analysis to human data was shown. The parametric method is suggested as an improvement over the permutational method. This study has identified candidate haplotypes for sequence comparisons in order to locate the functional mutations in the Apo B gene which may influence plasma lipid levels. ^

Phenotypic and genotypic analysis of mouse hepatitis virus (JHM) complementation group A temperature-sensitive mutants

Temperature sensitive (ts) mutant viruses have helped elucidate replication processes in many viral systems. Several panels of replication-defective ts mutants in which viral RNA synthesis is abolished at the nonpermissive temperature (RNA$\sp{-})$ have been isolated for Mouse Hepatitis Virus, MHV (Robb et al., 1979; Koolen et al., 1983; Martin et al., 1988; Schaad et al., 1990). However, no one had investigated genetic or phenotypic relationships between these different mutant panels. In order to determine how the panel of MHV-JHM RNA$\sp{-}$ ts mutants (Robb et al., 1979) were genetically related to other described MHV RNA$\sp{-}$ ts mutants, the MHV-JHM mutants were tested for complementation with representatives from two different sets of MHV-A59 ts mutants (Koolen et al., 1983; Schaad et al., 1990). The three ts mutant panels together were found to comprise eight genetically distinct complementation groups. Of these eight complementation groups, three complementation classes are unique to their particular mutant panel; genetically equivalent mutants were not observed within the other two mutant panels. Two complementation groups were common to all three mutant panels. The three remaining complementation groups overlapped two of the three mutant sets. Mutants MHV-JHM tsA204 and MHV-A59 ts261 were shown to be within one of these overlapping complementation groups. The phenotype of the MHV-JHM mutants within this complementation class has been previously characterized (Leibowitz et al., 1982; Leibowitz et al, 1990). When these mutants were grown at the permissive temperature, then shifted up to the nonpermissive temperature at the start of RNA synthesis, genome-length RNA and leader RNA fragments accumulated, but no subgenomic mRNA was synthesized. MHV-A59 ts261 produced leader RNA fragments identical to those observed with MHV-JHM tsA204. Thus, these two MHV RNA$\sp{-}$ ts mutants that were genetically equivalent by complementation testing were phenotypically similar as well. Recombination frequencies obtained from crosses of MHV-A59 ts261 with several of the gene 1 MHV-A59 mutants indicated that the causal mutation(s) of MHV-A59 ts261 was located near the overlapping junction of ORF1a and ORF1b, in the 3$\sp\prime$ end of ORF1a, or the 5$\sp\prime$ end of ORF1b. Sequence analysis of this junction and 1400 nucleotides into the 5$\sp\prime$ end of ORF1b of MHV-A59 ts261 revealed one nucleotide change from the wildtype MHV-A59. This substitution at nucleotide 13,598 (A to G) was a silent mutation in the ORF1a reading frame, but resulted in an amino acid change in ORF1b gene product (I to V). This amino acid change would be expressed only in the readthrough translation product produced upon successful ribosome frameshifting. A revertant of MHV-A59 ts261 (R2) also retained this guanidine residue, but had a second substitution at nucleotide 14,475 in ORF1b. This mutation results in the substitution of valine for an isoleucine.^ The data presented here suggest that the mutation in MHV-A59 ts261 (nucleotide 13,598) would be responsible for the MHV-JHM complementation group A phenotype. A second-site reversion at nucleotide 14,475 may correct this defect in the revertant. Sequencing of gene 1 immediately upstream of nucleotide 13,296 and downstream of nucleotide 15,010 must be conducted to test this hypothesis. ^