A microfluidics approach that links short sequence reads enables haplotype construction and complex variation identification from tiny amounts of input DNA. Haplotyping of human chromosomes is a prerequisite for cataloguing the full repertoire of genetic variation. We present a microfluidics-based, linked-read sequencing technology that can phase and haplotype germline and cancer genomes using nanograms of input DNA. This high-throughput platform prepares barcoded libraries for short-read sequencing and computationally reconstructs long-range haplotype and structural variant information. We generate haplotype blocks in a nuclear trio that are concordant with expected inheritance patterns and phase a set of structural variants. We also resolve the structure of the EML4-ALK gene fusion in the NCI-H2228 cancer cell line using phased exome sequencing. Finally, we assign genetic aberrations to specific megabase-scale haplotypes generated from whole-genome sequencing of a primary colorectal adenocarcinoma. This approach resolves haplotype information using up to 100 times less genomic DNA than some methods and enables the accurate detection of structural variants.

This paper discusses the core issues of global risk factors modelling, assessment and management. The research reported upon forms part of a larger study that aims to develop a fuzzy decision framework for contractors to handle global risk factors affecting construction cost performance at a project level. Major global risk factors affecting cost performance were identified through an extensive literature review and preliminary discussions with construction contractors. The main decision perspectives namely normative and behavioural were explored. Different decision-making technologies, both classical and emergent, such as classical management science techniques and DSSs, KBSs were explored and evaluated. Preliminary indications show that Fuzzy Set Theory is a viable technology for modelling, assessing and managing global risk factors affecting construction cost performance and thus a fuzzy decision framework for risk management can be successfully developed.

The construction, demolition and excavation waste arising in England was estimated at 91 million tonnes in 2003. The current thinking on construction waste minimisation is heavily focussed on several issues relating to physical construction waste and recycling guides. Indeed, much had been published on ways to improve on-site waste management and recycling activities but very few attempts made to address the effect of design practices on waste generation. However, there is a consensus in the literature that the architect has a decisive role to play in helping to reduce waste by focussing on designing out waste. This paper examines previous studies on architects' approach towards construction waste minimisation; and by means of a postal questionnaire, investigates: the origins of waste; waste minimisation design practices in the UK; and responsibilities and barriers within the UK architectural profession. The findings reveal that waste management is not a priority in the design process. Additionally, the architects seemed to take the view that waste is mainly produced during site operations and rarely generated during the design stages; however, about one-third of construction waste could essentially arise from design decisions. Results also indicate that a number of constraints, namely: lack of interest from clients; attitudes towards waste minimisation; and training all act as disincentives to a proactive and sustainable implementation of waste reduction strategies during the design process.

This paper investigates the extent of integration achieved by construction project teams managed by award-winning construction managers within successfully completed projects. The research findings reveal that construction project teams exist as individual competent units within their organisationally defined boundaries. They exhibit varying degrees of integration, which are determined by the team practices adopted and their congruence with the procurement approach. The findings of this research do not, however, support the argument espoused by many construction industry authorities, that seamless operation is a fundamental requirement of integrated team performance. It is concluded that either fully integrated teams are not necessary for effective project delivery within the industry, or that the sector must overcome existing organisational and behavioural barriers if further improvements in project performance are to be fully realised in the future.

Performance measurement has been subject to a considerable amount of research and attention over the past 15 years. The inadequacy of traditional financially based performance measurement systems and the introduction of nonfinancial measures have been the triggers for much of this research. The purpose of this paper is to review the main performance measurement frameworks and their application by U.K. construction firms and to identify gaps in knowledge and practice that suggest future research. The contemporary performance measurement frameworks are reviewed, including the Balanced Scorecard and the European Foundation for Quality Management Excellence Model. The status of performance in the U.K. construction industry is discussed, in addition to project/operational-level performance measurement and the linkage between performance measurement and strategic management. Gaps in knowledge and practice are overviewed both in general and for the construction industry in specific, thus suggesting future research.

Interactions between DNA and an adsorbed cationic surfactant at the nematic liquid crystal (LC)/aqueous interface were investigated using polarized and fluorescence microscopy. The adsorption of octadecyltrimethylammonium bromide (OTAB) surfactant to the LC/aqueous interface resulted in homeotropic (untilted) LC alignment. Subsequent adsorption of single-stranded DNA (ssDNA) to the surfactant-laden interface modified the interfacial structure, resulting in a reorientation of the LC from homeotropic alignment to an intermediate tilt angle. Exposure of the ssDNA/OTAB interfacial complex to its ssDNA complement induced a second change in the interfacial structure characterized by the nucleation, growth, and coalescence of lateral regions that induced homeotropic LC alignment. Fluorescence microscopy showed explicitly that the complement was colocalized in the same regions as the homeotropic domains. Exposure to noncomplementary ssDNA caused no such response, suggesting that the homeotropic regions were due to DNA hybridization. This hybridization occurred in the vicinity of the interface despite the fact that the conditions in bulk solution were such that hybridization did not occur (high stringency), suggesting that the presence of the cationic surfactant neutralized electrostatic repulsion and allowed for hydrogen bonding between DNA complements. This system has potential for label-less and portable DNA detection. Indeed, LC response to ssDNA target was detected with a lower limit of ∼50 fmol of complement and was sufficiently selective to differentiate a one-base-pair mismatch in a 16-mer target.

The synthesis of well-defined nanoparticle materials has been an area of intense investigation, but size control in nanoparticle syntheses is largely empirical. Here, we introduce a general method for fine size control in the synthesis of nanoparticles by establishing steady state growth conditions through the continuous, controlled addition of precursor, leading to a uniform rate of particle growth. This approach, which we term the "extended LaMer mechanism" allows for reproducibility in particle size from batch to batch as well as the ability to predict nanoparticle size by monitoring the early stages of growth. We have demonstrated this method by applying it to a challenging synthetic system: magnetite nanoparticles. To facilitate this reaction, we have developed a reproducible method for synthesizing an iron oleate precursor that can be used without purification. We then show how such fine size control affects the performance of magnetite nanoparticles in magnetic hyperthermia.

Large-scale population analyses coupled with advances in technology have demonstrated that the human genome is more diverse than originally thought. To date, this diversity has largely been uncovered using short-read whole-genome sequencing. However, these short-read approaches fail to give a complete picture of a genome. They struggle to identify structural events, cannot access repetitive regions, and fail to resolve the human genome into haplotypes. Here, we describe an approach that retains long range information while maintaining the advantages of short reads. Starting from ∼1 ng of high molecular weight DNA, we produce barcoded short-read libraries. Novel informatic approaches allow for the barcoded short reads to be associated with their original long molecules producing a novel data type known as "Linked-Reads". This approach allows for simultaneous detection of small and large variants from a single library. In this manuscript, we show the advantages of Linked-Reads over standard short-read approaches for reference-based analysis. Linked-Reads allow mapping to 38 Mb of sequence not accessible to short reads, adding sequence in 423 difficult-to-sequence genes including disease-relevant genes STRC, SMN1, and SMN2 Both Linked-Read whole-genome and whole-exome sequencing identify complex structural variations, including balanced events and single exon deletions and duplications. Further, Linked-Reads extend the region of high-confidence calls by 68.9 Mb. The data presented here show that Linked-Reads provide a scalable approach for comprehensive genome analysis that is not possible using short reads alone.

ABSTRACT Sequencing the genomes of individual cancer cells provides the highest resolution of intratumoral heterogeneity. To enable high throughput single cell DNA-Seq across thousands of individual cells per sample, we developed a droplet-based, automated partitioning technology for whole genome sequencing. We applied this approach on a set of gastric cancer cell lines and a primary gastric tumor. In parallel, we conducted a separate single cell RNA-Seq analysis on these same cancers and used copy number to compare results. This joint study, covering thousands of single cell genomes and transcriptomes, revealed extensive cellular diversity based on distinct copy number changes, numerous subclonal populations and in the case of the primary tumor, subclonal gene expression signatures. We found genomic evidence of positive selection – where the percentage of replicating cells per clone is higher than expected – indicating ongoing tumor evolution. Our study demonstrates that joining single cell genomic DNA and transcriptomic features provides novel insights into cancer heterogeneity and biology. SIGNIFICANCE We conducted a massively parallel DNA sequencing analysis on a set of gastric cancer cell lines and a primary gastric tumor in combination with a joint single cell RNA-Seq analysis. This joint study, covering thousands of single cell genomes and transcriptomes, revealed extensive cellular diversity based on distinct copy number changes, numerous subclonal populations and in the case of the primary tumor, subclonal gene expression signatures. We found genomic evidence of positive selection where the percentage of replicating cells per clone is higher than expected indicating ongoing tumor evolution. Our study demonstrates that combining single cell genomic DNA and transcriptomic features provides novel insights into cancer heterogeneity and biology.

Abstract We present avidity sequencing - a novel sequencing chemistry that separately optimizes the process of stepping along a DNA template and the process of identifying each nucleotide within the template. Nucleotide identification uses multivalent nucleotide ligands on dye-labeled cores to form polymerase-polymer nucleotide complexes bound to clonal copies of DNA targets. These polymer-nucleotide substrates, termed avidites, decrease the required concentration of reporting nucleotides from micromolar to nanomolar, and yield negligible dissociation rates. We demonstrate the use of avidites as a key component of a sequencing technology that surpasses Q40 accuracy and enables a diversity of applications that include single cell RNA-seq and whole human genome sequencing. We also show the advantages of this technology in sequencing through long homopolymers.