According to the World Health Organization (WHO) newly updated situation report on March 18th, 2020, the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic has confirmed 191,127 cases and claimed 7807 deaths worldwide. 16][7][8] Although the mortality rate of COVID-19 is significantly lower than that of SARS-CoV infection, SARS-CoV-2 shows much higher human-to-human transmission rate, rapidly leading to a global pandemic declared by WHO on March 11th, 2020. 9 Currently, there are no approved prophylactic vaccines or therapeutic drugs that are specific to COVID-19.Blocking monoclonal antibodies (mAbs), due to their extraordinary antigen specificity, are one of the best candidates for neutralizing virus infection. 10,11Therefore, identifying and cloning blocking mAbs that can specifically target surface viral proteins to block the viral entry to host cells is a very attractive approach for preventing and treating COVID-19, in particular when effective vaccines and therapeutics are unavailable in the outbreak of the COVID-19 pandemic.We then sought to identify and clone blocking mAbs from the memory B cell repertoire of recently recovered COVID-19 patients to prevent the entry of COVID-19 virus to the host cells.3][14][15] The S protein of SARS-CoV-2 consists of two subunits, S1 and S2.To engage host cell receptor human angiotensinconverting enzyme 2 (hACE2), shared by both SARS-CoV and SARS-CoV-2, S protein undergoes dramatic conformational

Abstract Root nodule symbiosis (RNS) allows plants to access atmospheric nitrogen converted into usable forms through a mutualistic relationship with soil bacteria. RNS is a complex trait requiring coordination from both the plant host and the bacterial symbiont, and pinpointing the evolutionary origins of root nodules is critical for understanding the genetic basis of RNS. This endeavor is complicated by data limitations and the intermittent presence of RNS in a single clade of ca. 30,000 species of flowering plants, i.e., the nitrogen-fixing clade (NFC). We developed the most extensive de novo phylogeny for all major lineages of the NFC and an enhanced root nodule trait database to reconstruct the evolution of RNS. Through identification of the evolutionary pathway to RNS gain, we show that shifts among heterogeneous evolutionary rates can explain how a complex trait such as RNS can arise many times across a large phylogeny. Our analysis identifies a two-step process in which an ancestral precursor state gave rise to a more labile state from which RNS was quickly gained at specific points in the NFC. Our rigorous reconstruction of ancestral states illustrates how a two-step pathway could have led to multiple independent gains and losses of RNS, contrary to recent hypotheses invoking just a single gain and numerous losses. RNS may be an example of multi-level convergent evolution, thus requiring a broader phylogenetic and genetic scope for genome-phenome mapping to elucidate mechanisms enabling fully functional RNS.

With the intensification of human activities, the amount of phosphorus (P)-containing waste has increased. When such waste is not recycled, P is released into the environment, leading to environmental issues such as the eutrophication of water bodies. In this study, based on the material flow analysis method, a P Waste Flow analysis model (P-WFA) was developed to analyze the P flow in the waste system of Poyang Lake, the largest freshwater lake in China. To address the research gap in long-term P flow analysis at the watershed scale, this study quantified the P content in the waste system of the Poyang Lake Watershed from 1950 to 2020. The analysis revealed that from 1950 to 2020, the total P input into the waste system increased from 5.49 × 104 tons in 1950 to 2.28 × 105 tons in 2020. The breeding industry system was identified as the primary source, accounting for 25.19–41.59 % of the total waste system. Over the past 70 years, P loss to surface water from waste systems has been primarily facilitated by manure from the breeding industry, as well as drainage from crop farming systems (77.74 % in 2020). At the same time, the P recycling rate (PRR) of the waste system exhibited an initial increase followed by a decrease, increasing from 44.14 % to 47.75 % before dropping to 44.41 %. Population growth, urbanization, and changes in consumption levels in Jiangxi Province have led to changes in the dietary structure and fertilizer use, consequently affecting the P cycling pattern. This study presents a comprehensive P flow model for waste systems in the Poyang Lake Watershed. This model can be used as a reference to enhance P cycling and manage P loss in other large freshwater lakes.

A bstract Oaks ( Quercus ), one of the most species-rich and ecologically dominant woody plant clades in the Northern Hemisphere, are well known for their propensity to hybridize and form syngameons, complexes where alleles are readily exchanged among closely related species. While hybridization has been extensively studied towards the tips of the oak phylogeny, the extent, timeline, and evolutionary scenarios of hybridization during the early radiation of oaks and related genera (Quercoideae) remain poorly known. Using an expansive new dataset of nuclear and chloroplast sequences (including up to 431 spp.), we conducted a multifaceted phylogenomic investigation of Quercus aimed at characterizing gene-tree and cytonuclear (chloroplast-nuclear) discordance and identifying ancient reticulation in the early evolution of the group. We document extensive nuclear gene-tree and cytonuclear discordance at deep nodes in Quercus and Quercoideae, with Quercus recovered as non-monophyletic in the chloroplast phylogeny. Analyses recovered clear signatures of gene flow against a backdrop of incomplete lineage sorting, with gene flow most prevalent among major lineages of Quercus and Quercoideae during their initial radiation, dated to the early-middle Eocene. Ancestral reconstructions including fossil data suggest that the ancestors of Castanea+Castanopsis , Lithocarpus , and the Old World oak clade co-occurred in North America and Eurasia, while the ancestors of Chrysolepis, Notholithocarpus, and the New World oak clade co-occurred in North America, offering ample opportunity for hybridization in each region. Following this initial phase of radiation and reticulation, we detected multiple niche shifts in Quercus and other Quercoideae genera that likely facilitated their expansion into new habitats arising from post-Eocene climatic changes. Our study shows that hybridization—perhaps in the form of ancient syngameons similar to those seen today—has been a common and important process throughout the evolutionary history of oaks and their close relatives.

Abstract We employed non-silica-based dipolar nanoparticle affinity bead technique to extract DNA from sedimentary rocks and successfully obtained aDNA from fossilized Lycoptera fishes from the Early Cretaceous in Beipiao, Liaoning Province, China. After library enrichment, high-throughput sequencing, nucleotide BLAST, and data filtering, 276 highly homologous ray-finned fish sequences were identified from 13,113 matched fragments. Molecular phylogenetic analysis showed that Lycoptera is closely related to Osteoglossiformes. At the same time, matching the 276 sequences to each Order of ray-finned fish showed that the fossil fish is closely related to Cypriniformes, but there are no genetic connections between fish groups geographically isolated from Eurasia. Gene exchange between these lineages has been blocked. In addition, analyzing the genetic connection between Lycoptera aDNA and modern genomes revealed unknown evolutionary relationships: The Cypriniformes genome has inherited many Lycoptera gene sequences. We propose the hypothesis that new transposase genes may arise through genome autonomous evolution mechanisms such as ‘progressive evolution’ and ‘overlapping coding region slippage replication recombination’. Evidence supporting this comes from observing the rapid expansion of gene families associated with transposons in aDNA.

Previous studies revealed that Japanese encephalitis virus (JEV) infection alters the expression of miRNA in central nervous system (CNS). However, the mechanism of JEV infection contributes to the regulation of miRNAs in CNS remain obscure. Here, we found that a global degradation of mature miRNA in mouse brain and neuroblastoma cells after JEV infection. In additional, the integrative analysis of miRNAs and mRNAs suggests that those down-regulated miRNAs are primarily targeted inflammation genes and the miR-466d-3p target the IL-1β which in the middle of those inflammation genes. Transfection of miR-466d-3p decreased the IL-1β expression and inhibited the JEV replication in NA cells. Interestingly, the miR-466d-3p level increased after JEV infection in the presence of cycloheximide, which indicated that viral protein expression reduces miR-466d-3p. Therefore, we generated all the JEV coding protein and demonstrated that NS3 is a potent miRNA suppressor. Furthermore, the NS3 of ZIKA virus, WNV, DENV1 and DENV2 also decreased the expression of miR-466d-3p. The in vitro unwinding assay demonstrated that the NS3 could unwind the pre-miR-466d and induce the disfunction of miRNA. Using computational models and RNA immunoprecipitation assay, we found that arginine-rich domains of NS3 are critical for pre-miRNA binding and the degradation of host miRNAs. Importantly, site-directed mutagenesis of conserved residues revealed that R226G and R202W significantly reduced the binding affinity and degradation of pre-miR-466d. Together, these results extend the helicase of Flavivirus function beyond unwinding duplex RNA to the decay of pre-miRNAs, which provides a new mechanism of NS3 in regulating miRNA pathways and promoting the neuroinflammation.