In 2008 we published the first set of guidelines for standardizing research in autophagy. Since then, research on this topic has continued to accelerate, and many new scientists have entered the field. Our knowledge base and relevant new technologies have also been expanding. Accordingly, it is important to update these guidelines for monitoring autophagy in different organisms. Various reviews have described the range of assays that have been used for this purpose. Nevertheless, there continues to be confusion regarding acceptable methods to measure autophagy, especially in multicellular eukaryotes. For example, a key point that needs to be emphasized is that there is a difference between measurements that monitor the numbers or volume of autophagic elements (e.g., autophagosomes or autolysosomes) at any stage of the autophagic process versus those that measure flux through the autophagy pathway (i.e., the complete process including the amount and rate of cargo sequestered and degraded). In particular, a block in macroautophagy that results in autophagosome accumulation must be differentiated from stimuli that increase autophagic activity, defined as increased autophagy induction coupled with increased delivery to, and degradation within, lysosomes (in most higher eukaryotes and some protists such as Dictyostelium) or the vacuole (in plants and fungi). In other words, it is especially important that investigators new to the field understand that the appearance of more autophagosomes does not necessarily equate with more autophagy. In fact, in many cases, autophagosomes accumulate because of a block in trafficking to lysosomes without a concomitant change in autophagosome biogenesis, whereas an increase in autolysosomes may reflect a reduction in degradative activity. It is worth emphasizing here that lysosomal digestion is a stage of autophagy and evaluating its competence is a crucial part of the evaluation of autophagic flux, or complete autophagy. Here, we present a set of guidelines for the selection and interpretation of methods for use by investigators who aim to examine macroautophagy and related processes, as well as for reviewers who need to provide realistic and reasonable critiques of papers that are focused on these processes. These guidelines are not meant to be a formulaic set of rules, because the appropriate assays depend in part on the question being asked and the system being used. In addition, we emphasize that no individual assay is guaranteed to be the most appropriate one in every situation, and we strongly recommend the use of multiple assays to monitor autophagy. Along these lines, because of the potential for pleiotropic effects due to blocking autophagy through genetic manipulation, it is imperative to target by gene knockout or RNA interference more than one autophagy-related protein. In addition, some individual Atg proteins, or groups of proteins, are involved in other cellular pathways implying that not all Atg proteins can be used as a specific marker for an autophagic process. In these guidelines, we consider these various methods of assessing autophagy and what information can, or cannot, be obtained from them. Finally, by discussing the merits and limits of particular assays, we hope to encourage technical innovation in the field.

Definitive diagnosis of prion disease currently requires postmortem brain tissue. Now, Ryuichiro Atarashi and colleagues have discovered an assay that can identify prions in human cerebrospinal fluid. This assay could allow for diagnosis of disease in living humans. The development of technologies for the in vitro amplification of abnormal conformations of prion protein (PrPSc) has generated the potential for sensitive detection of prions. Here we developed a new PrPSc amplification assay, called real-time quaking-induced conversion (RT-QUIC), which allows the detection of ≥1 fg of PrPSc in diluted Creutzfeldt-Jakob disease (CJD) brain homogenate. Moreover, we assessed the technique first in a series of Japanese subjects and then in a blind study of 30 cerebrospinal fluid specimens from Australia, which achieved greater than 80% sensitivity and 100% specificity. These findings indicate the promising enhanced diagnostic capacity of RT-QUIC in the antemortem evaluation of suspected CJD.

A major problem for the effective diagnosis and management of prion diseases is the lack of rapid high-throughput assays to measure low levels of prions. Such measurements have typically required prolonged bioassays in animals. Highly sensitive, but generally non-quantitative, prion detection methods have been developed based on prions' ability to seed the conversion of normally soluble protease-sensitive forms of prion protein to protease-resistant and/or amyloid fibrillar forms. Here we describe an approach for estimating the relative amount of prions using a new prion seeding assay called real-time quaking induced conversion assay (RT-QuIC). The underlying reaction blends aspects of the previously described quaking-induced conversion (QuIC) and amyloid seeding assay (ASA) methods and involves prion-seeded conversion of the alpha helix-rich form of bacterially expressed recombinant PrPC to a beta sheet-rich amyloid fibrillar form. The RT-QuIC is as sensitive as the animal bioassay, but can be accomplished in 2 days or less. Analogous to end-point dilution animal bioassays, this approach involves testing of serial dilutions of samples and statistically estimating the seeding dose (SD) giving positive responses in 50% of replicate reactions (SD50). Brain tissue from 263K scrapie-affected hamsters gave SD50 values of 1011-1012/g, making the RT-QuIC similar in sensitivity to end-point dilution bioassays. Analysis of bioassay-positive nasal lavages from hamsters affected with transmissible mink encephalopathy gave SD50 values of 103.5–105.7/ml, showing that nasal cavities release substantial prion infectivity that can be rapidly detected. Cerebral spinal fluid from 263K scrapie-affected hamsters contained prion SD50 values of 102.0–102.9/ml. RT-QuIC assay also discriminated deer chronic wasting disease and sheep scrapie brain samples from normal control samples. In principle, end-point dilution quantitation can be applied to many types of prion and amyloid seeding assays. End point dilution RT-QuIC provides a sensitive, rapid, quantitative, and high throughput assay of prion seeding activity.

Blossom end enlargement (BEE) is a postharvest deformation that may be related to the influx of photosynthetic assimilates before harvest. To elucidate the mechanism by which BEE occurs, expression marker genes that indicate the physiological condition of BEE-symptomatic fruit are necessary. First, we discovered that preharvest treatment with a synthetic cytokinin, N-(2-Chloro-4-pyridyl)-N'-phenylurea (CPPU), promoted fruit growth and suppressed BEE occurrence. This suggests that excessive assimilate influx is not a main cause of BEE occurrence. Subsequently, the expression levels of seven sugar-starvation marker genes,