With the quantity of genomic data increasing at an exponential rate, it is imperative that these data be captured electronically, in a standard format. Standardization activities must proceed within the auspices of open-access and international working bodies. To tackle the issues surrounding the development of better descriptions of genomic investigations, we have formed the Genomic Standards Consortium (GSC). Here, we introduce the minimum information about a genome sequence (MIGS) specification with the intent of promoting participation in its development and discussing the resources that will be required to develop improved mechanisms of metadata capture and exchange. As part of its wider goals, the GSC also supports improving the 'transparency' of the information contained in existing genomic databases.

Asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD, also called chronic airflow limitation (CAL)) are the most frequent diagnoses in patients with intrathoracic airways obstruction [1]. Often these patients show a spontaneous variability in the degree of airways obstruction, which can be documented by serial lung function measurements. Large variability in the degree of airways obstruction is indicative of an increased susceptibility of the patient to environmental stimuli that cause acute airway narrowing. Knowledge of the potential severity of these episodes of acute airways obstruction is of clinical interest. Therefore, several quantitative measures of the response of the airways to bronchoconstrictors in vivo have been advocated over the past two decades. The objective of the present guidelines is to address the methodological issues of the various available techniques, and to provide up-to-date international guidelines on standardization. The present recommendations might not represent the potentially best methodologies. However, they do represent the currently validated techniques, by which interchangeable results can be obtained among laboratories. Variable airways obstruction can be mimicked in the laboratory by challenge tests with bronchoconstrictive stimuli (fig. 1) [2]. This enables one to measure the degree of the so-called «airway responsiveness» of the subject to a particular agent. Since the bronchoconstrictive response varies from one stimulus to another, one needs to specify the challenging agent. Therefore, the term «nonspecific» airway responsiveness should be abandoned. Figure 1– Dose-response curves to inhaled methacholine using the dosimeter method in 3 subjects. Airway hyperresponsiveness in asthma is characterised by a leftward shift of the curve (hypersensitivity), a steeper slope (hyperreactivity), and an increase in maximal response (excessive airway narrowing). Modified from de Pee et al. [243] with permission. Airway hyperresponsiveness refers to an exaggerated response to the bronchoconstrictor. This is reflected by an increased sensitivity to the stimulus, which …

According to international guidelines, the level and adjustment of antiinflammatory treatment for asthma are based solely on symptoms and lung function. We investigated whether a treatment strategy aimed at reducing airway hyperresponsiveness (AHR strategy) in addition to the recommendations in the existing guidelines (reference strategy) led to: (1) more effective control of asthma; and (2) greater improvement of chronic airways inflammation. To accomplish this, we conducted a randomized, prospective, parallel trial involving 75 adults with mild to moderate asthma who visited a clinic every 3 mo for 2 yr. At each visit, FEV1 and AHR to methacholine were assessed, and subjects kept diaries of symptoms, β2-agonist use, and peak expiratory flow (PEF). Medication with corticosteroids (four levels) was adjusted according to a stepwise approach (reference strategy), to which four severity classes of AHR were added (AHR strategy). At entry and after 2 yr, bronchial biopsies were obtained by fiberoptic bronchoscopy. Patients treated according to the AHR strategy had a 1.8-fold lower rate of mild exacerbations than did patients in the reference strategy group (0.23 and 0.43 exacerbation/yr/patient, respectively). FEV1 also improved to a significantly greater extent in the AHR strategy group (p ⩽ 0.05). In bronchial biopsies this was accompanied by a greater reduction in thickness of the subepithelial reticular layer in the AHR strategy group than in the reference strategy group (mean difference [95% confidence interval (CI): 1.7 μ m (0.2 to 3.1) μ m]). The changes in AHR in both strategy groups were correlated with eosinophil counts in the biopsies (r = − 0.48, p = 0.003). We conclude that reducing AHR in conjunction with optimizing symptoms and lung function leads to more effective control of asthma while alleviating chronic airways inflammation. This implies a role for the monitoring of AHR or other surrogate markers of inflammation in the long-term management of asthma.

Here we present a standard developed by the Genomic Standards Consortium (GSC) for reporting marker gene sequences—the minimum information about a marker gene sequence (MIMARKS). We also introduce a system for describing the environment from which a biological sample originates. The 'environmental packages' apply to any genome sequence of known origin and can be used in combination with MIMARKS and other GSC checklists. Finally, to establish a unified standard for describing sequence data and to provide a single point of entry for the scientific community to access and learn about GSC checklists, we present the minimum information about any (x) sequence (MIxS). Adoption of MIxS will enhance our ability to analyze natural genetic diversity documented by massive DNA sequencing efforts from myriad ecosystems in our ever-changing biosphere.

The Minimum Information for Biological and Biomedical Investigations (MIBBI) project aims to foster the coordinated development of minimum-information checklists and provide a resource for those exploring the range of extant checklists.

A cDNA corresponding to a 10-kD protein, designated extracellular protein 2 (EP2), that is secreted by embryogenic cell cultures of carrot was obtained by expression screening. The derived protein sequence and antisera against heterologous plant lipid transfer proteins identified the EP2 protein as a lipid transfer protein. Protein gel blot analysis showed that the EP2 protein is present in cell walls and conditioned medium of cell cultures. RNA gel blot analysis revealed that the EP2 gene is expressed in embryogenic cell cultures, the shoot apex of seedlings, developing flowers, and maturing seeds. In situ hybridization showed expression of the EP2 gene in protoderm cells of somatic and zygotic embryos and transient expression in epidermis cells of leaf primordia and all flower organs. In the shoot apical meristem, expression is found in the tunica and lateral zone. In maturing seeds, the EP2 gene is expressed in the outer epidermis of the integument, the seed coat, and the pericarp epidermis, as well as transiently in between both mericarps. Based on the extracellular location of the EP2 protein and the expression pattern of the encoding gene, we propose a role for plant lipid transfer proteins in the transport of cutin monomers through the extracellular matrix to sites of cutin synthesis.

U-BIOPRED is a European Union consortium of 20 academic institutions, 11 pharmaceutical companies and six patient organisations with the objective of improving the understanding of asthma disease mechanisms using a systems biology approach. This cross-sectional assessment of adults with severe asthma, mild/moderate asthma and healthy controls from 11 European countries consisted of analyses of patient-reported outcomes, lung function, blood and airway inflammatory measurements. Patients with severe asthma (nonsmokers, n=311; smokers/ex-smokers, n=110) had more symptoms and exacerbations compared to patients with mild/moderate disease (n=88) (2.5 exacerbations versus 0.4 in the preceding 12 months; p<0.001), with worse quality of life, and higher levels of anxiety and depression. They also had a higher incidence of nasal polyps and gastro-oesophageal reflux with lower lung function. Sputum eosinophil count was higher in severe asthma compared to mild/moderate asthma (median count 2.99% versus 1.05%; p=0.004) despite treatment with higher doses of inhaled and/or oral corticosteroids. Consistent with other severe asthma cohorts, U-BIOPRED is characterised by poor symptom control, increased comorbidity and airway inflammation, despite high levels of treatment. It is well suited to identify asthma phenotypes using the array of “omic” datasets that are at the core of this systems medicine approach.

Asthma is characterized by hyperresponsiveness of the airways to bronchoconstrictive stimuli. Long-acting beta 2-adrenoceptor agonists have been introduced as a new therapeutic approach, but there is growing concern about whether control of asthma may deteriorate with the regular use of these agents. We investigated the long-term effects of the beta 2 agonist salmeterol on bronchodilation and on airway hyperresponsiveness to the bronchoconstrictive agent methacholine in mild asthma.In a parallel, double-blind study, 24 patients with mild asthma were randomly assigned to treatment with either inhaled salmeterol (50 micrograms, twice daily) (n = 12) or placebo (n = 12) during an eight-week trial. Methacholine challenge was performed before, during, and after the treatment period. Methacholine responsiveness was measured as the provocative concentration (PC20) that caused a 20 percent decrease in the forced expiratory volume in one second (FEV1).There was a significant increase in FEV1 one hour after the inhalation of salmeterol (P = 0.006), which did not differ significantly on days 0, 28, and 56 of the treatment period (increase, 9.8, 9.4, and 8.8 percent of predicted FEV1, respectively; P = 0.91). On the first treatment day, salmeterol afforded significant protection against methacholine-induced bronchoconstriction, as shown by a 10-fold increase in the PC20 as compared with the value at entry (P less than 0.001). After four and eight weeks of treatment, however, the salmeterol-induced change in the PC20 was significantly attenuated (P less than 0.001) to only a twofold increase. Two and four days after treatment ended, the PC20 was not significantly different from the value before treatment (P = 0.15).Regular treatment of patients with mild asthma with salmeterol leads to tolerance to its protective effects against a bronchoconstrictor stimulus, in this case inhaled methacholine, despite well-maintained bronchodilation. This finding raises concern about the effectiveness of prolonged therapy with long-acting beta 2-adrenoceptor agonists in asthma.

More detailed sequence standards that keep up with revolutionary sequencing technologies will aid the research community in evaluating data.

Abstract Stratified medicine requires discretisation of disease populations for targeted treatments. We have developed and applied a discrete Morse theory clustering algorithm to a Topological Data Analysis (TDA) network model of 498 gene expression profiles of peripheral blood from asthma and healthy participants. The Morse clustering algorithm defined nine clusters, BC1-9, representing molecular phenotypes with discrete phenotypes including Type-1, 2 & 17 cytokine inflammatory pathways. The TDA network model and clusters were also characterised by activity of glucocorticoid receptor signalling associated with different expression profiles of glucocorticoid receptor (GR), according to microarray probesets targeted to the start or end of the GR mRNA’s 3’ UTR; suggesting differential GR mRNA processing as a possible driver of asthma phenotypes including steroid insensitivity.