often contribute new sequence elements to conserved lncRNAs d Syntenic counterparts of hundreds of mammalian lncRNAs were found in fish and urchin

ABSTRACT Bioremediation is an important approach to waste reduction that relies on biological processes to break down a variety of pollutants. This is made possible by the vast metabolic diversity of the microbial world. To explore this diversity for the breakdown of plastic, we screened several dozen endophytic fungi for their ability to degrade the synthetic polymer polyester polyurethane (PUR). Several organisms demonstrated the ability to efficiently degrade PUR in both solid and liquid suspensions. Particularly robust activity was observed among several isolates in the genus Pestalotiopsis , although it was not a universal feature of this genus. Two Pestalotiopsis microspora isolates were uniquely able to grow on PUR as the sole carbon source under both aerobic and anaerobic conditions. Molecular characterization of this activity suggests that a serine hydrolase is responsible for degradation of PUR. The broad distribution of activity observed and the unprecedented case of anaerobic growth using PUR as the sole carbon source suggest that endophytes are a promising source of biodiversity from which to screen for metabolic properties useful for bioremediation.

ABSTRACT SARS-CoV-2, responsible for the ongoing global pandemic, must overcome a conundrum faced by all viruses. To achieve its own replication and spread, it simultaneously depends on and subverts cellular mechanisms. At the early stage of infection, SARS-CoV-2 expresses the viral nonstructural protein 1 (NSP1), which inhibits host translation by blocking the mRNA entry tunnel on the ribosome; this interferes with the binding of cellular mRNAs to the ribosome. Viral mRNAs, on the other hand, overcome this blockade. We show that NSP1 enhances expression of mRNAs containing the SARS-CoV-2 leader. The first stem-loop (SL1) in viral leader is both necessary and sufficient for this enhancement mechanism. Our analysis pinpoints specific residues within SL1 (three cytosine residues at the positions 15, 19 and 20) and another within NSP1 (R124) which are required for viral evasion, and thus might present promising drug targets. Additionally, we carried out analysis of a functional interactome of NSP1 using BioID and identified components of anti-viral defense pathways. Our analysis therefore suggests a mechanism by which NSP1 inhibits the expression of host genes while enhancing that of viral RNA. This analysis helps reconcile conflicting reports in the literature regarding the mechanisms by which the virus avoids NSP1 silencing.

Abstract The coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic, caused by the novel severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), is an ongoing global health threat with more than two million infected people since its emergence in late 2019. Detailed knowledge of the molecular biology of the infection is indispensable for understanding of the viral replication, host responses, and disease progression. We provide gene expression profiles of SARS-CoV and SARS-CoV-2 infections in three human cell lines (H1299, Caco-2 and Calu-3 cells), using bulk and single-cell transcriptomics. Small RNA profiling showed strong expression of the immunity and inflammation-associated microRNA miRNA-155 upon infection with both viruses. SARS-CoV-2 elicited approximately two-fold higher stimulation of the interferon response compared to SARS-CoV in the permissive human epithelial cell line Calu-3, and induction of cytokines such as CXCL10 or IL6. Single cell RNA sequencing data showed that canonical interferon stimulated genes such as IFIT2 or OAS2 were broadly induced, whereas interferon beta (IFNB1) and lambda (IFNL1-4) were expressed only in a subset of infected cells. In addition, temporal resolution of transcriptional responses suggested interferon regulatory factors (IRFs) activities precede that of nuclear factor-κB (NF-κB). Lastly, we identified heat shock protein 90 (HSP90) as a protein relevant for the infection. Inhibition of the HSP90 charperone activity by Tanespimycin/17-N-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG) resulted in a reduction of viral replication, and of TNF and IL1B mRNA levels. In summary, our study established in vitro cell culture models to study SARS-CoV-2 infection and identified HSP90 protein as potential drug target for therapeutic intervention of SARS-CoV-2 infection.

We present Bioconda (https://bioconda.github.io), a distribution of bioinformatics software for the lightweight, multi-platform and language-agnostic package manager Conda. Currently, Bioconda offers a collection of over 3000 software packages, which is continuously maintained, updated, and extended by a growing global community of more than 200 contributors. Bioconda improves analysis reproducibility by allowing users to define isolated environments with defined software versions, all of which are easily installed and managed without administrative privileges.

The B-cell receptor (BCR) performs essential functions for the adaptive immune system including recognition of pathogen-derived antigens. Cell-to-cell variability of BCR sequences due to V(D)J recombination and somatic hypermutation (SHM) necessitates single-cell characterization of BCR sequences. Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) presents the opportunity for simultaneous capture of the BCR sequence and transcriptomic signature for a detailed understanding of the dynamics of an immune response. We developed VDJPuzzle 2.0, a bioinformatic tool that reconstructs productive, full-length B-cell receptor sequences of both heavy and light chains. VDJPuzzle successfully reconstructs BCRs from 98.3% (n=117) of human and 96.5% (n=200) from murine B cells. 92.0% of clonotypes and 90.3% of mutations were concordant with single-cell Sanger sequencing of the immunoglobulin chains. VDJPuzzle is available at https://bitbucket.org/kirbyvisp/vdjpuzzle2

Tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) are critical to anti-cancer immune responses, but their diverse phenotypes and functions remain poorly understood and challenging to study. We therefore developed a single-cell barcoding technology for deep characterization of TILs without the need for cell-sorting or culture. Our emulsion-based method captures full-length, natively paired B-cell and T-cell receptor (BCR and TCR) sequences from lymphocytes among millions of input cells. We validated the method with 3 million B-cells from healthy human blood and 350,000 B-cells from an HIV elite controller, before processing 400,000 cells from an unsorted dissociated ovarian adenocarcinoma and recovering paired BCRs and TCRs from over 11,000 TILs. We then extended the barcoding method to detect DNA-labeled antibodies, allowing ultra-high throughput, simultaneous protein detection and RNA sequencing from single cells.

A diverse T cell repertoire is a critical component of the adaptive immune system, providing protection against invading pathogens and neoplastic changes, relying on the recognition of foreign antigens and neoantigen peptides by T cell receptors (TCRs). However, the statistical properties and function of the T cell pool in an individual, under normal physiological conditions, are poorly understood. In this study, we report a comprehensive, quantitative characterization of the T cell repertoire from over 1.9 million cells, yielding over 200,000 high quality paired αβ sequences in 5 healthy human subjects. The dataset was obtained by leveraging recent biotechnology developments in deep RNA sequencing of lymphocytes via single-cell barcoding in emulsion. We report non-random associations and non-monogamous pairing between the α and β chains, lowering the theoretical diversity of the T cell repertoire, and increasing the frequency of public clones shared among individuals. T cell clone size distributions closely followed a power law, with markedly longer tails for CD8+ cytotoxic T cells than CD4+ helper T cells. Furthermore, clonality estimates based on paired chains from single T cells were lower than that from single chain data. Taken together, these results highlight the importance of sequencing αβ pairs to accurately quantify lymphocyte receptor diversity.