Xiaowen Sun and colleagues report the whole-genome sequencing of the common carp, Cyprinus carpio. They also resequenced 33 representative accessions from a worldwide collection and provide insights into population structure and evolution. The common carp, Cyprinus carpio, is one of the most important cyprinid species and globally accounts for 10% of freshwater aquaculture production. Here we present a draft genome of domesticated C. carpio (strain Songpu), whose current assembly contains 52,610 protein-coding genes and approximately 92.3% coverage of its paleotetraploidized genome (2n = 100). The latest round of whole-genome duplication has been estimated to have occurred approximately 8.2 million years ago. Genome resequencing of 33 representative individuals from worldwide populations demonstrates a single origin for C. carpio in 2 subspecies (C. carpio Haematopterus and C. carpio carpio). Integrative genomic and transcriptomic analyses were used to identify loci potentially associated with traits including scaling patterns and skin color. In combination with the high-resolution genetic map, the draft genome paves the way for better molecular studies and improved genome-assisted breeding of C. carpio and other closely related species.

Constructing multiple homologous alignments for protein-coding DNA sequences is crucial for a variety of bioinformatic analyses but remains computationally challenging. With the growing amount of sequence data available and the ongoing efforts largely dependent on protein-coding DNA alignments, there is an increasing demand for a tool that can process a large number of homologous groups and generate multiple protein-coding DNA alignments. Here we present a parallel tool – ParaAT that is capable of parallelly constructing multiple protein-coding DNA alignments for a large number of homologs. As testified on empirical datasets, ParaAT is well suited for large-scale data analysis in the high-throughput era, providing good scalability and exhibiting high parallel efficiency for computationally demanding tasks. ParaAT is freely available for academic use only at http://cbb.big.ac.cn/software.

Background Date palm (Phoenix dactylifera L.), a member of Arecaceae family, is one of the three major economically important woody palms—the two other palms being oil palm and coconut tree—and its fruit is a staple food among Middle East and North African nations, as well as many other tropical and subtropical regions. Here we report a complete sequence of the data palm chloroplast (cp) genome based on pyrosequencing. Methodology/Principal Findings After extracting 369,022 cp sequencing reads from our whole-genome-shotgun data, we put together an assembly and validated it with intensive PCR-based verification, coupled with PCR product sequencing. The date palm cp genome is 158,462 bp in length and has a typical quadripartite structure of the large (LSC, 86,198 bp) and small single-copy (SSC, 17,712 bp) regions separated by a pair of inverted repeats (IRs, 27,276 bp). Similar to what has been found among most angiosperms, the date palm cp genome harbors 112 unique genes and 19 duplicated fragments in the IR regions. The junctions between LSC/IRs and SSC/IRs show different features of sequence expansion in evolution. We identified 78 SNPs as major intravarietal polymorphisms within the population of a specific cp genome, most of which were located in genes with vital functions. Based on RNA-sequencing data, we also found 18 polycistronic transcription units and three highly expression-biased genes—atpF, trnA-UGC, and rrn23. Conclusions Unlike most monocots, date palm has a typical cp genome similar to that of tobacco—with little rearrangement and gene loss or gain. High-throughput sequencing technology facilitates the identification of intravarietal variations in cp genomes among different cultivars. Moreover, transcriptomic analysis of cp genes provides clues for uncovering regulatory mechanisms of transcription and translation in chloroplasts.

Abstract A complete and accurate genome sequence provides a fundamental tool for functional genomics and DNA-informed breeding. Here, we assemble a high-quality genome (contig N50 of 6.99 Mb) of the apple anther-derived homozygous line HFTH1, including 22 telomere sequences, using a combination of PacBio single-molecule real-time (SMRT) sequencing, chromosome conformation capture (Hi-C) sequencing, and optical mapping. In comparison to the Golden Delicious reference genome, we identify 18,047 deletions, 12,101 insertions and 14 large inversions. We reveal that these extensive genomic variations are largely attributable to activity of transposable elements. Interestingly, we find that a long terminal repeat (LTR) retrotransposon insertion upstream of MdMYB1 , a core transcriptional activator of anthocyanin biosynthesis, is associated with red-skinned phenotype. This finding provides insights into the molecular mechanisms underlying red fruit coloration, and highlights the utility of this high-quality genome assembly in deciphering agriculturally important trait in apple.

Date palm (Phoenix dactylifera L.) is a cultivated woody plant species with agricultural and economic importance. Here we report a genome assembly for an elite variety (Khalas), which is 605.4 Mb in size and covers >90% of the genome (~671 Mb) and >96% of its genes (~41,660 genes). Genomic sequence analysis demonstrates that P. dactylifera experienced a clear genome-wide duplication after either ancient whole genome duplications or massive segmental duplications. Genetic diversity analysis indicates that its stress resistance and sugar metabolism-related genes tend to be enriched in the chromosomal regions where the density of single-nucleotide polymorphisms is relatively low. Using transcriptomic data, we also illustrate the date palm’s unique sugar metabolism that underlies fruit development and ripening. Our large-scale genomic and transcriptomic data pave the way for further genomic studies not only on P. dactylifera but also other Arecaceae plants. The date palm is one of the most economically important plants of the palm family. Here, the authors present a high-quality genome assembly of the date palm Phoenix dactylifera, and reveal insights into the unique sugar metabolism underlying fruit ripening.

Abstract As the highly risk and infectious diseases, the outbreak of coronavirus disease 2019 (COVID-19) poses unprecedent challenges to global health. Up to March 3, 2020, SARS-CoV-2 has infected more than 89,000 people in China and other 66 countries across six continents. In this study, we used 10 new sequenced genomes of SARS-CoV-2 and combined 136 genomes from GISAID database to investigate the genetic variation and population demography through different analysis approaches (e.g. Network, EBSP, Mismatch, and neutrality tests). The results showed that 80 haplotypes had 183 substitution sites, including 27 parsimony-informative and 156 singletons. Sliding window analyses of genetic diversity suggested a certain mutations abundance in the genomes of SARS-CoV-2, which may be explaining the existing widespread. Phylogenetic analysis showed that, compared with the coronavirus carried by pangolins (Pangolin-CoV), the virus carried by bats (bat-RaTG13-CoV) has a closer relationship with SARS-CoV-2. The network results showed that SARS-CoV-2 had diverse haplotypes around the world by February 11. Additionally, 16 genomes, collected from Huanan seafood market assigned to 10 haplotypes, indicated a circulating infection within the market in a short term. The EBSP results showed that the first estimated expansion date of SARS-CoV-2 began from 7 December 2019.

In recent years, the avian influenza virus has emerged as a significant threat to both human and public health. This study focuses on a patient infected with the H10N3 subtype of avian influenza virus, admitted to the Third People’s Hospital of Kunming City on March 6, 2024. Metagenomic RNA sequencing and polymerase chain reaction (PCR) analysis were conducted on the patient’s sputum, confirming the H10N3 infection. The patient presented severe pneumonia symptoms such as fever, expectoration, chest tightness, shortness of breath, and cough. Phylogenetic analysis of the Haemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA) genes of the virus showed that the virus was most closely related to a case of human infection with the H10N3 subtype of avian influenza virus found in Zhejiang Province, China. Analysis of amino acid mutation sites identified four mutations potentially hazardous to human health. Consequently, this underscores the importance of continuous and vigilant monitoring of the dynamics surrounding the H10N3 subtype of avian influenza virus, utilizing advanced genomic surveillance techniques.

With the swift advancement of wearable electronics and artificial intelligence, the integration of electronic devices with the human body has advanced significantly, leading to enhanced real-time health monitoring and remote disease diagnosis. Despite progress in developing stretchable materials with skin-like mechanical properties, there remains a need for materials that also exhibit high optical transparency. Supercapacitors, as promising energy storage devices, offer advantages such as portability, long cycle life, and rapid charge/discharge rates, but achieving high capacity, stretchability, and transparency simultaneously remains challenging. This study combines the stretchable, transparent polymer PEDOT:PSS with MnO2 nanoparticles to develop high-performance, stretchable, and transparent supercapacitors. PEDOT:PSS films were deposited on a PDMS substrate using a spin-coating method, followed by electrochemical deposition of MnO2 nanoparticles. This method ensured that the nanosized MnO2 particles were uniformly distributed, maintaining the transparency and stretchability of PEDOT:PSS. The resulting PEDOT:PSS/MnO2 nanoparticle electrodes were gathered into a symmetric device using a LiCl/PVA gel electrolyte, achieving an areal capacitance of 1.14 mF cm−2 at 71.2% transparency and maintaining 89.92% capacitance after 5000 cycles of 20% strain. This work presents a scalable and economical technique to manufacturing supercapacitors that combine high capacity, transparency, and mechanical stretchability, suggesting potential applications in wearable electronics.

In order to verify the effect of the new fully biodegradable external dressing on the repair of diabetes skin wounds and the promotion of wound healing, this study applied sodium alginate hydrogel dressing products which are supplemented with phage and conotoxin analgesic peptides to the skin lesions of diabetes mice, and comprehensively used the quantitative measurement of serological indicators, Image J Tissue section and other techniques to evaluate the effect of the new hydrogel dressing on the repair of diabetes wounds and the promotion of wound healing. The behavioral observation and analysis of mice did not show obvious regularity and difference. According to the results of serum cytokine analysis, functional hydrogel dressings can promote cell regeneration and wound healing in mice. Image J software analysis showed that the healing results of the experimental group were better than those of the negative control group, and the percentage of collagen fiber content showed an upward trend. Through comprehensive evaluation, it can be observed that the new fully biodegradable external dressing has obvious positive effects on wound healing, collagen fiber reconstruction and wound infection prevention of diabetes. The new biodegradable dressing not only promotes wound healing but also solves environmental pollution problems. It meets the sustainable development needs of society and has broad application prospects.