The presence of methanogenic bacteria was assessed in peat and soil cores taken from upland moors. The sampling area was largely covered by blanket bog peat together with small areas of red-brown limestone and peaty gley. A 30-cm-deep core of each soil type was taken, and DNA was extracted from 5-cm transverse sections. Purified DNA was subjected to PCR amplification with primers IAf and 1100Ar, which specifically amplify 1.1 kb of the archaeal 16S rRNA gene, and ME1 and ME2, which were designed to amplify a 0.75-kb region of the alpha-subunit gene for methyl coenzyme M reductase (MCR). Amplification with both primer pairs was obtained only with DNA extracted from the two deepest sections of the blanket bog peat core. This is consistent with the notion that anaerobiosis is required for activity and survival of the methanogen population. PCR products from both amplifications were cloned, and the resulting transformants were screened with specific oligonucleotide probes internal to the MCR or archaeal 16S rRNA PCR product. Plasmid DNA was extracted from probe-positive clones of both types and the insert was sequenced. The DNA sequences of 8 MCR clones were identical, as were those of 16 of the 17 16S rRNA clones. One clone showed marked variation from the remainder in specific regions of the sequence. From a comparison of these two different 16S rRNA sequences, an oligonucleotide was synthesized that was 100% homologous to a sequence region of the first 16 clones but had six mismatches with the variant. This probe was used to screen primary populations of PCR clones, and all of those that were probe negative were checked for the presence of inserts, which were then sequenced. By using this strategy, further novel methanogen 16S rRNA variants were identified and analyzed. The sequences recovered from the peat formed two clusters on the end of long branches within the methanogen radiation that are distinct from each other. These cannot be placed directly with sequences from any cultured taxa for which sequence information is available.

ABSTRACT Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis is a robust and phenotypically versatile pathogen which causes chronic inflammation of the intestine in many species, including primates. M. avium subsp. paratuberculosis infection is widespread in domestic livestock and is present in retail pasteurized cows' milk in the United Kingdom and, potentially, elsewhere. Water supplies are also at risk. The involvement of M. avium subsp. paratuberculosis in Crohn's disease (CD) in humans has been uncertain because of the substantial difficulties in detecting this pathogen. In its Ziehl-Neelsen staining-negative form, M. avium subsp. paratuberculosis is highly resistant to chemical and enzymatic lysis. The present study describes the development of optimized sample processing and DNA extraction procedures with fresh human intestinal mucosal biopsy specimens which ensure access to M. avium subsp. paratuberculosis DNA and maximize detection of these low-abundance pathogens. Also described are two nested PCR methodologies targeted at IS 900 , designated IS 900 [L/AV] and IS 900 [TJ1-4], which are uniquely specific for IS 900 . Detection of M. avium subsp. paratuberculosis in mucosal biopsy specimens was also evaluated by using mycobacterial growth indicator tube (MGIT) cultures (Becton Dickinson). IS 900 [L/AV] PCR detected M. avium subsp. paratuberculosis in 34 of 37 (92%) patients with CD and in 9 of 34 (26%) controls without CD (noninflammatory bowel disease [nIBD] controls) ( P = 0.0002; odds ratio = 3.47). M. avium subsp. paratuberculosis was detected by IS 900 [L/AV] PCR in MGIT cultures after 14 to 88 weeks of incubation in 14 of 33 (42%) CD patients and 3 of 33 (9%) nIBD controls ( P = 0.0019; odds ratio = 4.66). Nine of 15 (60%) MGIT cultures of specimens from CD patients incubated for more than 38 weeks were positive for M. avium subsp. paratuberculosis . In each case the identity of IS 900 from M. avium subsp. paratuberculosis was verified by amplicon sequencing. The rate of detection of M. avium subsp. paratuberculosis in individuals with CD is highly significant and implicates this chronic enteric pathogen in disease causation.

Abstract The interface between groundwater and surface water within riverine/riparian ecosystems—the hyporheic zone (HZ)—is experiencing a rapid growth of research interest from a range of scientific disciplines, often with different perspectives. The majority of the multi‐disciplinary research aims to elucidate HZ process dynamics and their importance for surface water and groundwater ecohydrology and biogeochemical cycling. This paper presents a critical inter‐disciplinary review of recent advances of research centred on the HZ and highlights the current state of knowledge regarding hydrological, biogeochemical and ecohydrological process understanding. The spatial and temporal variability of surface water and groundwater exchange (hyporheic exchange flows), biogeochemical cycling and heat exchange (thermal regime) are considered in relation to both experimental measurements and modelling of these phenomena. We explore how this knowledge has helped to increase our understanding of HZ ecohydrology, and particularly its invertebrate community, the processing of organic matter, trophic cascading and ecosystem engineering by macrophytes and other organisms across a range of spatial and temporal scales. In addition to providing a detailed review of HZ functions, we present an inter‐disciplinary perspective on how to advance and integrate HZ process understanding across traditional discipline boundaries. We therefore attempt to highlight knowledge gaps and research needs within the individual disciplines and demonstrate how innovations and advances in research, made within traditional subject‐specific boundaries (e.g. hydrology, biochemistry and ecology), can be used to enhance inter‐disciplinary scientific progress by cross‐system comparisons and fostering of greater dialogue between scientific disciplines. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.

Influenza C is not included in the annual seasonal influenza vaccine, and has historically been regarded as a minor respiratory pathogen. However, recent work has highlighted its potential role as a cause of pneumonia in infants. We performed nasopharyngeal or nasal swabbing and/or serum sampling (n=148) in Lancaster, UK, over the winter of 2014-2015. Using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), we estimated a seropositivity of 77%. By contrast, only 2 individuals, both asymptomatic adults, were influenza C-positive by polymerase chain reaction (PCR). Deep sequencing of nasopharyngeal samples produced partial sequences for 4 genome segments in one of these patients. Bayesian phylogenetic analysis demonstrated that the influenza C genome from this individual is evolutionarily distant to those sampled in recent years and represents a novel genome constellation, indicating that it is a product of a decades-old reassortment event. Although we find no evidence that influenza C was a significant respiratory pathogen during the winter of 2014-2015 in Lancaster, we confirm previous observations of seropositivity in the majority of the population. We calculate that this level of herd immunity would be sufficient to suppress epidemics of influenza C and restricts the virus to sporadic endemic spread.

We describe the development, testing and specificity of a modified oligonucleotide probe for the specific detection of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) in culture and in infected tissue using fluorescent in situ hybridisation and confocal microscopy. The detection of MAP in both animal and human tissue using our modified probe allows for a more rapid diagnosis of MAP infection compared to the more often applied detection methods of culture and PCR and has the potential for quantification of cellular abundance. This approach would enable earlier treatment intervention and therefore the potential for reduced morbidity.