ABSTRACT Primordial follicles are formed perinatally in mammalian ovaries and at birth represent the lifetime complement of germ cells. With cyclic periodicity, cohorts enter into a growth phase that culminates in ovulation of mature eggs, but little is known about the regulatory cascades that govern these events. FIGα, a transcription factor implicated in postnatal oocyte-specific gene expression, is detected as early as embryonic day 13. Mouse lines lacking FIGα were established by targeted mutagenesis in embryonic stem cells. Although embryonic gonadogenesis appeared normal, primordial follicles were not formed at birth, and massive depletion of oocytes resulted in shrunken ovaries and female sterility. Figα (the gene for FIGα) null males have normal fertility. The additional observation that null females do not express Zp1, Zp2 or Zp3 indicates that FIGα plays a key regulatory role in the expression of multiple oocyte-specific genes, including those that initiate folliculogenesis and those that encode the zona pellucida required for fertilization and early embryonic survival. The persistence of FIGα in adult females suggests that it may regulate additional pathways that are essential for normal ovarian development.

The mouse zona pellucida is composed of three glycoproteins (ZP1, ZP2, and ZP3), of which ZP2 is proteolytically cleaved after gamete fusion to prevent polyspermy. This cleavage is associated with exocytosis of cortical granules that are peripherally located subcellular organelles unique to ovulated eggs. Based on the cleavage site of ZP2, ovastacin was selected as a candidate protease. Encoded by the single-copy Astl gene, ovastacin is an oocyte-specific member of the astacin family of metalloendoproteases. Using specific antiserum, ovastacin was detected in cortical granules before, but not after, fertilization. Recombinant ovastacin cleaved ZP2 in native zonae pellucidae, documenting that ZP2 was a direct substrate of this metalloendoprotease. Female mice lacking ovastacin did not cleave ZP2 after fertilization, and mouse sperm bound as well to Astl-null two-cell embryos as they did to normal eggs. Ovastacin is a pioneer component of mouse cortical granules and plays a definitive role in the postfertilization block to sperm binding that ensures monospermic fertilization and successful development.

Severity of illness measures have long been used in pediatric critical care. The Pediatric Risk of Mortality is a physiologically based score used to quantify physiologic status, and when combined with other independent variables, it can compute expected mortality risk and expected morbidity risk. Although the physiologic ranges for the Pediatric Risk of Mortality variables have not changed, recent Pediatric Risk of Mortality data collection improvements have been made to adapt to new practice patterns, minimize bias, and reduce potential sources of error. These include changing the outcome to hospital survival/death for the first PICU admission only, shortening the data collection period and altering the Pediatric Risk of Mortality data collection period for patients admitted for "optimizing" care before cardiac surgery or interventional catheterization. This analysis incorporates those changes, assesses the potential for Pediatric Risk of Mortality physiologic variable subcategories to improve score performance, and recalibrates the Pediatric Risk of Mortality score, placing the algorithms (Pediatric Risk of Mortality IV) in the public domain.Prospective cohort study from December 4, 2011, to April 7, 2013.Among 10,078 admissions, the unadjusted mortality rate was 2.7% (site range, 1.3-5.0%). Data were divided into derivation (75%) and validation (25%) sets. The new Pediatric Risk of Mortality prediction algorithm (Pediatric Risk of Mortality IV) includes the same Pediatric Risk of Mortality physiologic variable ranges with the subcategories of neurologic and nonneurologic Pediatric Risk of Mortality scores, age, admission source, cardiopulmonary arrest within 24 hours before admission, cancer, and low-risk systems of primary dysfunction. The area under the receiver operating characteristic curve for the development and validation sets was 0.88 ± 0.013 and 0.90 ± 0.018, respectively. The Hosmer-Lemeshow goodness of fit statistics indicated adequate model fit for both the development (p = 0.39) and validation (p = 0.50) sets.The new Pediatric Risk of Mortality data collection methods include significant improvements that minimize the potential for bias and errors, and the new Pediatric Risk of Mortality IV algorithm for survival and death has excellent prediction performance.

Importance

 Functional status assessment methods are important as outcome measures for pediatric critical care studies. 

Objective

 To investigate the relationships between the 2 functional status assessment methods appropriate for large-sample studies, the Functional Status Scale (FSS) and the Pediatric Overall Performance Category and Pediatric Cerebral Performance Category (POPC/PCPC) scales. 

Design, Setting, and Participants

 Prospective cohort study with random patient selection at 7 sites and 8 children’s hospitals with general/medical and cardiac/cardiovascular pediatric intensive care units (PICUs) in the Collaborative Pediatric Critical Care Research Network. Participants included all PICU patients younger than 18 years. 

Main Outcomes and Measures

 Functional Status Scale and POPC/PCPC scores determined at PICU admission (baseline) and PICU discharge. We investigated the association between the baseline and PICU discharge POPC/PCPC scores and the baseline and PICU discharge FSS scores, the dispersion of FSS scores within each of the POPC/PCPC ratings, and the relationship between the FSS neurologic components (FSS-CNS) and the PCPC. 

Results

 We included 5017 patients. We found a significant (P < .001) difference between FSS scores in each POPC or PCPC interval, with an FSS score increase with each worsening POPC/PCPC rating. The FSS scores for the good and mild disability POPC/PCPC ratings were similar and increased by 2 to 3 points for the POPC/PCPC change from mild to moderate disability, 5 to 6 points for moderate to severe disability, and 8 to 9 points for severe disability to vegetative state or coma. The dispersion of FSS scores within each POPC and PCPC rating was substantial and increased with worsening POPC and PCPC scores. We also found a significant (P < .001) difference between the FSS-CNS scores between each of the PCPC ratings with increases in the FSS-CNS score for each higher PCPC rating. 

Conclusions and Relevance

 The FSS and POPC/PCPC system are closely associated. Increases in FSS scores occur with each higher POPC and PCPC rating and with greater magnitudes of change as the dysfunction severity increases. However, the dispersion of the FSS scores indicated a lack of precision in the POPC/PCPC system when compared with the more objective and granular FSS. The relationship between the PCPC and the FSS-CNS paralleled the relationship between the FSS and POPC/PCPC system.

Importance

 Young febrile infants are at substantial risk of serious bacterial infections; however, the current culture-based diagnosis has limitations. Analysis of host expression patterns (“RNA biosignatures”) in response to infections may provide an alternative diagnostic approach. 

Objective

 To assess whether RNA biosignatures can distinguish febrile infants aged 60 days or younger with and without serious bacterial infections. 

Design, Setting, and Participants

 Prospective observational study involving a convenience sample of febrile infants 60 days or younger evaluated for fever (temperature >38°C) in 22 emergency departments from December 2008 to December 2010 who underwent laboratory evaluations including blood cultures. A random sample of infants with and without bacterial infections was selected for RNA biosignature analysis. Afebrile healthy infants served as controls. Blood samples were collected for cultures and RNA biosignatures. Bioinformatics tools were applied to define RNA biosignatures to classify febrile infants by infection type. 

Exposure

 RNA biosignatures compared with cultures for discriminating febrile infants with and without bacterial infections and infants with bacteremia from those without bacterial infections. 

Main Outcomes and Measures

 Bacterial infection confirmed by culture. Performance of RNA biosignatures was compared with routine laboratory screening tests and Yale Observation Scale (YOS) scores. 

Results

 Of 1883 febrile infants (median age, 37 days; 55.7% boys), RNA biosignatures were measured in 279 randomly selected infants (89 with bacterial infections—including 32 with bacteremia and 190 without bacterial infections), and 19 afebrile healthy infants. Sixty-six classifier genes were identified that distinguished infants with and without bacterial infections in the test set with 87% (95% CI, 73%-95%) sensitivity and 89% (95% CI, 81%-93%) specificity. Ten classifier genes distinguished infants with bacteremia from those without bacterial infections in the test set with 94% (95% CI, 70%-100%) sensitivity and 95% (95% CI, 88%-98%) specificity. The incrementalCstatistic for the RNA biosignatures over the YOS score was 0.37 (95% CI, 0.30-0.43). 

Conclusions and Relevance

 In this preliminary study, RNA biosignatures were defined to distinguish febrile infants aged 60 days or younger with and without bacterial infections. Further research with larger populations is needed to refine and validate the estimates of test accuracy and to assess the clinical utility of RNA biosignatures in practice.

Abstract Translation of maternal mRNAs is detected before transcription of zygotic genes and is essential for mammalian embryo development. How certain maternal mRNAs are selected for translation instead of degradation and how this burst of translation affects zygotic genome activation remains unknown. Using gene-edited mice, we document that the eukaryotic translation initiation factor 4E family member 1B (eIF4E1B) is the regulator of maternal mRNA translation that ensures subsequent reprogramming of the zygotic genome. In oocytes, the germ-cell specific eIF4E1B binds to mRNAs encoding chromatin remodeling complexes as well as reprogramming factors to protect them from degradation and promote their translation in zygotes. These protein products establish an open chromatin landscape in one-cell zygotes and enable transcription. Our results define a program for rapid resetting of the zygotic epigenome that is regulated by maternal mRNA translation and provides new insight into the mammalian maternal-to-zygotic transition.

Maturing mammalian oocytes are transcriptionally inactive and attendant RNA degradation determines the maternal transcriptome for embryonic development 1 . Perturbing oocyte RNA degradation can result in failure of meiosis, fertilization, or zygotic gene activation 1-5 . We recently reported that conditional depletion of EXOSC10, an RNA exosome associated RNase, blocks oocyte growth-to-maturation transition by interfering with ribosomal RNA processing and meiotic checkpoint genes 3 . Here we have established oocyte-specific knockout mice of a second RNA exosome associated RNase, Dis3 . Mutant females ( Dis3 cKO ) exhibit significantly reduced fertility because oocytes arrest at early maturation. DIS3 depletion allows persistent pervasive transcription, which blocks transcription termination and sequesters RNA polymerase II in intergenic regions. In addition, Dis3 cKO oocytes gain H3K27me3 at pre-defined loci 6 due to insufficient demethylases KDM6A/B. Oocyte double knockout of Dis3 and Exosc10 causes much earlier growth defects for similar persistence of pervasive transcription, suggesting the RNA exosome complex plays a critical role to ensure transcriptome integrity during oocyte development.

Abstract piRNAs are germline-specific, small non-coding RNAs required to maintain genome integrity and preserve RNA homeostasis during male gametogenesis. In murine adult testes, the highest levels of piRNAs are present in the pachytene stage of meiosis, but their mode of action and function remains incompletely understood. We previously reported that BTBD18 binds to 50 pachytene piRNA-producing loci. Here we show that spermatozoa in gene-edited mice lacking a BTBD18 targeted pachytene piRNA cluster on Chr18 have severe sperm head dysmorphology, poor motility, impaired acrosome exocytosis and are sterile. The absence of Chr18 piRNA results in an imbalance of heat shock proteins associated with renaturing proteins and the ubiquitin-proteasome system involved with protein degradation. The mutant phenotype arises from aberrant formation of proacrosomal vesicles, distortion of the trans -Golgi network, and up-regulation of GOLGA2 associated with acrosome dysgenesis. Collectively, our findings reveal central role of pachytene piRNAs in controlling spermiogenesis and male fertility.