Ergosterol is a critical component of fungal plasma membranes. Although many currently available antifungal compounds target the ergosterol biosynthesis pathway for antifungal effect, current knowledge regarding ergosterol synthesis remains incomplete for filamentous fungal pathogens like

ABSTRACT Candida auris has emerged as a healthcare-associated and multidrug-resistant fungal pathogen of great clinical concern. While as much as 50% of C. auris clinical isolates are reported to be resistant to amphotericin B, to date, no mechanisms contributing to this resistance have been identified. We report here mutations in the C. auris sterol-methyltransferase gene, ERG6 , as the first identified mechanism of amphotericin B resistance in this emerging pathogen and describe the clinical case in which this high-level amphotericin B resistance was acquired in vivo during therapy. Whole genome sequencing revealed the four C. auris isolates obtained from this single patient case to be genetically related and identified a mutation in ERG6 as being associated with amphotericin B resistance. Cas9-mediated genetic manipulations confirmed this mutation alone to confer a >32-fold increase in amphotericin B resistance, and comprehensive sterol profiling revealed an abrogation of ergosterol biosynthesis and a corresponding accumulation of cholesta-type sterols in isolates and strains harboring the clinically derived ERG6 mutation. Together these findings represent the first significant step forward in the understanding of clinical amphotericin B resistance in C. auris .

We used whole-genome sequencing to analyse a collection of 35 fluconazole resistant and 7 susceptible Candida parapsilosis isolates together with coverage analysis and GWAS techniques to identify new mechanisms of fluconazole resistance. Phylogenetic analysis shows that although the collection is diverse, two probable outbreak groups were identified. We identified copy number variation of two genes, ERG11 and CDR1B, in resistant isolates. Two strains have a CNV at the ERG11 locus; the entire ORF is amplified in one, and only the promoter region is amplified in the other. We show the annotated telomeric gene CDR1B is actually an artefactual in silico fusion of two highly similar neighbouring CDR genes due to an assembly error in the C. parapsilosis CDC317 reference genome. We report highly variable copy numbers of the CDR1B region across the collection. Several strains have increased expansion of the two genes into a tandem array of new chimeric genes. Other strains have experienced a deletion between the two genes creating a single gene with a reciprocal chimerism. We find translocations, duplications, and gene conversion across the CDR gene family in the C. parapsilosis species complex, showing that it is a highly dynamic family.

Candida auris has emerged as a multidrug-resistant pathogen of great clinical concern. Approximately 90% of clinical C. auris isolates are resistant to fluconazole, the most commonly prescribed antifungal agent, yet it remains unknown what mechanisms underpin this fluconazole resistance. To identify novel mechanisms contributing to fluconazole resistance in C. auris , the fluconazole-susceptible C. auris clinical isolate AR0387 was passaged in media supplemented with fluconazole to generate derivative strains which had acquired increased fluconazole resistance in vitro . Comparative analysis of comprehensive sterol profiles, [3H]-fluconazole uptake, sequencing of C. auris genes homologous to genes known to contribute to fluconazole resistance in other species of Candida , and the relative expression of C. auris ERG11 , CDR1 , and MDR1 were performed. All fluconazole-evolved derivative strains were found to have acquired mutations in the zinc-cluster transcription factor-encoding gene, TAC1B , and a corresponding increase in CDR1 expression relative to the parental clinical isolate, AR0387. Mutations in TAC1B were also identified in a set of 304 globally distributed C. auris clinical isolates representing each of the four major clades. Introduction of the most common mutation found among fluconazole-resistant clinical isolates of C. auris into the fluconazole-susceptible isolate AR0387, was confirmed to increase fluconazole resistance by 8-fold, and the correction of the same mutation in a fluconazole-resistant isolate, AR0390, decreased fluconazole MIC by 16-fold. Taken together, these data demonstrate that C. auris can rapidly acquire resistance to fluconazole in vitro , and that mutations in TAC1B significantly contribute to clinical fluconazole resistance.