Speciation of common Gram-negative pathogens using a highly multiplexed high resolution melt curve assay

The identification of the bacterial species responsible for an infection remains an important step for the selection of antimicrobial therapy. Gram-negative bacteria are an important source of hospital and community acquired infections and frequently antimicrobial resistant. Speciation of bacteria is typically carried out by biochemical profiling of organisms isolated from clinical specimens, which is time consuming and delays the initiation of tailored treatment. Whilst molecular methods such as PCR have been used, they often struggle with the challenge of detecting and discriminating a wide range of targets. High resolution melt analysis is an end-point qPCR detection method that provides greater multiplexing capability than probe based methods. Here we report the design of a high resolution melt analysis assay for the identification of six common Gram-negative pathogens; Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella Sp, and Acinetobacter baumannii, and a generic Gram-negative specific 16S rRNA control. The assay was evaluated using a well characterised collection of 113 clinically isolated Gram-negative bacteria. The agreement between the HRM assay and the reference test of PCR and sequencing was 98.2% (Kappa 0.96); the overall sensitivity and specificity of the assay was 97.1% (95% CI: 90.1–99.7%) and 100% (95% CI: 91.78–100%) respectively

Search for Gravitational Waves from Primordial Black Hole Binary Coalescences in the Galactic Halo

We use data from the second science run of the LIGO gravitational-wave detectors to search for the gravitational waves from primordial black hole (PBH) binary coalescence with component masses in the range 0.2--$1.0 M_\odot$. The analysis requires a signal to be found in the data from both LIGO observatories, according to a set of coincidence criteria. No inspiral signals were found. Assuming a spherical halo with core radius 5 kpc extending to 50 kpc containing non-spinning black holes with masses in the range 0.2--$1.0 M_\odot$, we place an observational upper limit on the rate of PBH coalescence of 63 per year per Milky Way halo (MWH) with 90% confidence.Comment: 7 pages, 4 figures, to be submitted to Phys. Rev.

The pathology of familial breast cancer: The pathology of familial breast cancer How do the functions of BRCA1 and BRCA2 relate to breast tumour pathology?

Women with mutations in the breast cancer susceptibility genes, BRCA1 and BRCA2, have an increased risk of developing breast cancer. Both BRCA1 and BRCA2 are thought to be tumour suppressor genes since the wild type alleles of these genes are lost in tumours from heterozygous carriers. Several functions have been proposed for the proteins encoded by these genes which could explain their roles in tumour suppression. Both BRCA1 and BRCA2 have been suggested to have a role in transcriptional regulation and several potential BRCA1 target genes have been identified. The nature of these genes suggests that loss of BRCA1 could lead to inappropriate proliferation, consistent with the high mitotic grade of BRCA1-associated tumours. BRCA1 and BRCA2 have also been implicated in DNA repair and regulation of centrosome number. Loss of either of these functions would be expected to lead to chromosomal instability, which is observed in BRCA1 and BRCA2-associated tumours. Taken together, these studies give an insight into the pathogenesis of BRCA-associated tumours and will inform future therapeutic strategies

Sequencing and de novo assembly of 150 genomes from Denmark as a population reference

Hundreds of thousands of human genomes are now being sequenced to characterize genetic variation and use this information to augment association mapping studies of complex disorders and other phenotypic traits. Genetic variation is identified mainly by mapping short reads to the reference genome or by performing local assembly. However, these approaches are biased against discovery of structural variants and variation in the more complex parts of the genome. Hence, large-scale de novo assembly is needed. Here we show that it is possible to construct excellent de novo assemblies from high-coverage sequencing with mate-pair libraries extending up to 20 kilobases. We report de novo assemblies of 150 individuals (50 trios) from the GenomeDenmark project. The quality of these assemblies is similar to those obtained using the more expensive long-read technology. We use the assemblies to identify a rich set of structural variants including many novel insertions and demonstrate how this variant catalogue enables further deciphering of known association mapping signals. We leverage the assemblies to provide 100 completely resolved major histocompatibility complex haplotypes and to resolve major parts of the Y chromosome. Our study provides a regional reference genome that we expect will improve the power of future association mapping studies and hence pave the way for precision medicine initiatives, which now are being launched in many countries including Denmark

Amide-controlled, one-pot synthesis of tri-substituted purines generates structural diversity and analogues with trypanocidal activity

Anovel one-pot synthesis of tri-substituted purines and the discovery of purine analogues with trypanocidal activity are reported. The reaction is initiated by a metal-free oxidative coupling of primary alkoxides and diaminopyrimidines with Schiff base formation and subsequent annulation in the presence of large N,N-dimethylamides (e.g.N,N-dimethylpropanamide or larger). This synthetic route is in competition with a reaction previously-reported by our group1, allowing the generation of a combinatorial library of tri-substituted purines by the simple modification of the amide and the alkoxide employed. Among the variety of structures generated, two purine analogues displayed trypanocidal activity against the protozoan parasite Trypanosoma brucei with IC50 , 5 mM, being each of those compounds obtained through each of the synthetic pathways.J.J.D.M. thanks Spanish Ministerio de Economı´a y Competitividad for a Ramon y Cajal Fellowship. A.U.B. thanks MRC IGMM for an academic fellowship. This work was partially supported by Grant SAF2011-30528 to J.A.G.S.

Caratterizzazione di alcuni siti della rete accelerometrica nazionale al fine di individuare la risposta sismica locale

Le indagini geotecniche finalizzate alla stima della risposta sismica locale si limitano molto spesso ai primi 30 m di profondità, valore che è diventato uno standard per la classificazione delle caratteristiche di un sito. Negli anni ’90 Borcherdt (1994) e Martin e Dobry (1994) suggerirono 30 m come la profondità standard di indagine per la verifica delle strutture. Boore et al. (1993, 1994, 1997) e Boore e Joyner (1997) basarono le regressioni per il calcolo delle leggi predittive del moto del suolo sullo stesso parametro. Nel 1997 negli Stati Uniti il National Earthquake Hazards Reduction Program (NEHRP) nella stesura delle norme tecniche per le costruzioni in zona sismica (FEMA, 1997) utilizza per la prima volta il parametro Vs30 come indice per la classificazione dei suoli, con lo scopo di definirne l’amplificazione. Le norme tecniche per le costruzioni in zona sismica della comunità Europea, EC8 (ENV, 1998) ente da dati provenienti dagli Stati Uniti occidentali e, utilizzando dati provenienti dalla stessa regione, Wald & Mori (2000) segnalano che le VS,30 non sono molto ben correlate con l’entità dell’amplificazione, in quanto esiste una forte dispersione dei dati. La figura 1.1 mostra il rapporto tra le amplificazioni, mediate sull’intervallo di frequenza compreso tra 3-5 Hz. raccomandano lo stesso parametro per suddividere i terreni, anche se le classi differiscono in parte dalla classificazione NEHRP. Infine, anche in Italia, le Norme Tecniche per le Costruzioni (Normative Tecniche per le Costruzioni, Gazzetta Ufficiale del 14/01/2008) adottano la stessa suddivisione dei terreni adottata dall’EC8.L’attendibilità della velocità delle onde di taglio nei primi 30 m (VS,30) come estimatore della risposta sismica di un sito, in termini di frequenza e amplificazione, è tuttavia molto discussa.Innanzitutto il parametro è stato ricavato unicamente da dati provenienti dagli Stati Uniti occidentali e, utilizzando dati provenienti dalla stessa regione, Wald & Mori (2000) segnalano che le Vs30 non sono molto ben correlate con l’entità dell’amplificazione, in quanto esiste una forte dispersione dei dati. La figura 1.1 mostra il rapporto tra le amplificazioni, mediate sull’intervallo di frequenza compreso tra 3-5 Hz. I valori risultano effettivamente molto dispersi, ma questo risultato può essere spiegato col fatto che non tutte le classi di sito hanno frequenza di risonanza compreso in questo intervallo di frequenza. Perciò per alcuni siti la media è stata calcolata nell’intorno della frequenza di risonanza (sulle amplificazioni massime), mentre per altri è stata calcolata sulle armoniche superiori, che hanno ampiezze minori. Lavori eseguiti con dati provenienti da altre regioni sottolineano come le Vs30 non siano buoni estimatori per la predizione di amplificazioni in bacini profondi (Park & Hashash, 2004), per la stima delle amplificazioni in altre regioni (Stewart et al., 2003) o in presenza di inversioni di velocità (Di Giacomo et al., 2005). Uno studio recente, eseguito su dati giapponesi (Zhao et al., 2006) si è evitato l’uso della Vs30 perché strati spessi di terreno rigido posti sopra il substrato roccioso amplificano il moto di lungo periodo, mentre gli strati sottili e soffici tendono ad amplificare il moto di corto periodo: ciò significa che la VS,30 non può rappresentare il periodo predominante del sito, dato che si basa solo sugli strati superficiali. Secondo Mucciarelli e Gallipoli (2006) il confronto tra l’amplificazione sismica al sito e la Vs30 mostra che quest’ultimo parametro non è adeguato per spiegare gli effetti di sito osservati in Italia a causa delle situazioni geologiche particolari che sono diffuse nel nostro paese. La figura 1.2 mostra la distribuzione dell’ampiezza rispetto alla classe di sito, in cui si vede che le classi sono mal discriminate e le mediane delle classi A e B (indicate dalla linea nera) sono uguali. È però necessario notare che questo grafico è stato costruito utilizzando le ampiezze ricavate col metodo dei rapporti spettrali H/V, ma in letteratura (Bard, 1999) è dimostrato che tali rapporti spettrali permettono di stimare la frequenza di risonanza, ma falliscono nella stima del valore di amplificazione. In particolare la Vs30 sottostima gli effetti locali ai siti con inversione di velocità e li sovrastima in siti con bacini profondi. La Vs30 sembra fornire dei buoni risultati solo in siti che abbiano un profilo di velocità monotono, crescente con la profondità e un forte contrasto di impedenza nella prima decina di metri. Questo studio si propone di verificare l’attendibilità della velocità delle onde di taglio valutate nei primi 30 m come estimatore della risposta sismica di un sito. Per questo scopo sono state selezionate 45 stazioni della Rete Accelerometrica Nazionale, di cui si conoscono i profili stratigrafici e i profili di velocità delle onde di taglio e di compressione. Inoltre sono state raccolte le registrazioni strong motion relative ai terremoti registrati da queste stazioni. Gli effetti di sito sono stati valutati in due modi: · Le registrazioni sono state utilizzate per calcolare i rapporti spettrali H/V per ricavare la frequenza fondamentale propria di ciascun sito (f0) e il relativo valore di amplificazione; · I profili di velocità delle onde di taglio sono serviti per ricavare il modello teorico monodimensionale per il calcolo della funzione di trasferimento del sito, eseguito per mezzo del modello proposto da Haskell e Thomson (Haskell, 1953, Thomson 1950), da cui ricavare la f0 e l’amplificazione. I valori ottenuti con i due metodi sono stati poi confrontati per verificare la congruenza dei risultati. I profili di velocità hanno permesso di classificare le stazioni utilizzando la velocità media delle onde di taglio nei primi 30 m (Vs30), secondo la normativa italiana. I risultati ottenuti dalla valutazione della risposta di ciascun sito, espressi in termini di frequenza fondamentale e amplificazione, sono stati correlati con la rispettiva classe di sito per verificare l’attendibilità del parametro delle Vs30 come estimatore degli effetti di sito

Multi-messenger observations of a binary neutron star merger

On 2017 August 17 a binary neutron star coalescence candidate (later designated GW170817) with merger time 12:41:04 UTC was observed through gravitational waves by the Advanced LIGO and Advanced Virgo detectors. The Fermi Gamma-ray Burst Monitor independently detected a gamma-ray burst (GRB 170817A) with a time delay of ~1.7 s with respect to the merger time. From the gravitational-wave signal, the source was initially localized to a sky region of 31 deg2 at a luminosity distance of 40+8-8 Mpc and with component masses consistent with neutron stars. The component masses were later measured to be in the range 0.86 to 2.26 Mo. An extensive observing campaign was launched across the electromagnetic spectrum leading to the discovery of a bright optical transient (SSS17a, now with the IAU identification of AT 2017gfo) in NGC 4993 (at ~40 Mpc) less than 11 hours after the merger by the One- Meter, Two Hemisphere (1M2H) team using the 1 m Swope Telescope. The optical transient was independently detected by multiple teams within an hour. Subsequent observations targeted the object and its environment. Early ultraviolet observations revealed a blue transient that faded within 48 hours. Optical and infrared observations showed a redward evolution over ~10 days. Following early non-detections, X-ray and radio emission were discovered at the transient’s position ~9 and ~16 days, respectively, after the merger. Both the X-ray and radio emission likely arise from a physical process that is distinct from the one that generates the UV/optical/near-infrared emission. No ultra-high-energy gamma-rays and no neutrino candidates consistent with the source were found in follow-up searches. These observations support the hypothesis that GW170817 was produced by the merger of two neutron stars in NGC4993 followed by a short gamma-ray burst (GRB 170817A) and a kilonova/macronova powered by the radioactive decay of r-process nuclei synthesized in the ejecta

Search for gravitational waves from Scorpius X-1 in the second Advanced LIGO observing run with an improved hidden Markov model

We present results from a semicoherent search for continuous gravitational waves from the low-mass x-ray binary Scorpius X-1, using a hidden Markov model (HMM) to track spin wandering. This search improves on previous HMM-based searches of LIGO data by using an improved frequency domain matched filter, the J-statistic, and by analyzing data from Advanced LIGO's second observing run. In the frequency range searched, from 60 to 650 Hz, we find no evidence of gravitational radiation. At 194.6 Hz, the most sensitive search frequency, we report an upper limit on gravitational wave strain (at 95% confidence) of h095%=3.47×10-25 when marginalizing over source inclination angle. This is the most sensitive search for Scorpius X-1, to date, that is specifically designed to be robust in the presence of spin wandering. © 2019 American Physical Society