Abstract Salmonella enterica serovar Paratyphi C is the causative agent of enteric (paratyphoid) fever. While today a potentially lethal infection of humans that occurs in Africa and Asia, early 20 th century observations in Eastern Europe suggest it may once have had a wider-ranging impact on human societies. We recovered a draft Paratyphi C genome from the 800-year-old skeleton of a young woman in Trondheim, Norway, who likely died of enteric fever. Analysis of this genome against a new, significantly expanded database of related modern genomes demonstrated that Paratyphi C is descended from the ancestors of swine pathogens, serovars Choleraesuis and Typhisuis, together forming the Para C Lineage. Our results indicate that Paratyphi C has been a pathogen of humans for at least 1,000 years, and may have evolved after zoonotic transfer from swine during the Neolithic period. One Sentence Summary The combination of an 800-year-old Salmonella enterica Paratyphi C genome with genomes from extant bacteria reshapes our understanding of this pathogen’s origins and evolution.

Abstract The genus Serratia has been studied for over a century and includes clinically-important and diverse environmental members. Despite this, there is a paucity of genomic information across the genus and a robust whole genome-based phylogenetic framework is lacking. Here, we have assembled and analysed a representative set of 664 genomes from across the genus, including 215 historic isolates originally used in defining the genus. Phylogenomic analysis of the genus reveals a clearly-defined population structure which displays deep divisions and aligns with ecological niche, as well as striking congruence between historical biochemical phenotyping data and contemporary genomics data. We show that Serratia is a diverse genus which displays striking plasticity and ability to adapt to its environment, including a highly-varied portfolio of plasmids, and provide evidence of different patterns of gene flow across the genus. This work provides an essential platform for understanding the emergence of clinical and other lineages of Serratia .

Abstract The humanitarian crisis in Yemen led in 2016 to the biggest cholera outbreak documented in modern history, with more than 2.5 million suspected cases to date. In late 2018, epidemiological surveillance showed that V. cholerae isolated from cholera patients had turned multi-drug resistant (MDR). We generated genomes from 260 isolates sampled in Yemen between 2018 and 2019 to identify a possible shift in circulating genotypes. 84% of V. cholerae isolates were serogroup O1 belonging to the seventh pandemic El Tor (7PET) lineage, sublineage T13 – same as in 2016 and 2017 – while the remaining 16% of strains were non-toxigenic and belonged to divergent V. cholerae lineages, likely reflecting sporadic gut colonisation by endemic strains. Phylogenomic analysis reveals a succession of T13 clones, with 2019 dominated by a clone that carried an IncC-type plasmid harbouring an MDR pseudo-compound transposon (PCT). Identical copies of these mobile elements were found independently in several unrelated lineages, suggesting exchange and recombination between endemic and epidemic strains. Treatment of severe cholera patients with macrolides in Yemen from 2016 to early 2019 coincides with the emergence of the plasmid-carrying T13 clone. The unprecedented success of this genotype where an SXT-family integrative and conjugative element (SXT/ICE) and an IncC plasmid coinhabit show the stability of this MDR plasmid in the 7PET background, which may durably reduce options for epidemic cholera case management. We advocate a heightened genomic epidemiology surveillance of cholera to help control the spread of this highly-transmissible, MDR clone.

Abstract Background Nontyphoidal Salmonella (NTS) is a globally important bacterial pathogen, typically associated with foodborne gastrointestinal infection. Some NTS serovars can also colonise normally sterile sites in humans to cause invasive NTS (iNTS) disease. One understudied Salmonella enterica serovar which is responsible for a significant number of cases of iNTS disease is Panama. Despite global dissemination, numerous outbreaks, and a reported association with iNTS disease, S. enterica serovar Panama ( S. Panama) has not been investigated in detail. Methods Using combined epidemiological and whole genome sequencing data we analysed 836 S. Panama isolates from all inhabited continents collected between 1931 and 2019. A combination of phylodynamic approaches were used to determine population structure & evolutionary history, and to infer geo-temporal dissemination. Subsequently, we characterised geographic and clade-specific trends in antimicrobial resistance (AMR), and genetic markers for invasiveness using epidemiological and bioinformatic approaches. Findings We identified the presence of multiple geographically linked S. Panama clades, and regional trends in antimicrobial resistance profiles. Most isolates were pan-susceptible to antibiotics and belonged to clades circulating in the United States of America, Latin America, and the Caribbean. Multidrug resistant (MDR) isolates belonged to two phylogenetic clades circulating in Europe and Asia/Oceania, which exhibited the highest invasiveness indices based on the conservation of 196 extra-intestinal predictor genes. Interpretation This first large-scale phylogenetic analysis of S. Panama revealed important information about population structure, AMR, global ecology, and genetic markers of invasiveness of the identified genomic subtypes. Our findings provide an important baseline for understanding S. Panama infection in the future. The presence of MDR clades with an elevated invasiveness index should be monitored by ongoing surveillance as such clades may pose an increased public health risk.

ABSTRACT Shigella sonnei , the main cause of bacillary dysentery in high-income countries, has become increasingly resistant to antibiotics. We monitored the antimicrobial susceptibility of 7,121 S. sonnei isolates collected in France between 2005 and 2021. We identified a dramatic increase in the proportion of extensively drug-resistant (XDR) isolates (i.e., simultaneously resistant to ciprofloxacin, third-generation cephalosporins and azithromycin), to 22.3% of all S. sonnei isolates in 2021. Our genomic analysis identified 13 different clusters of XDR isolates descended from a ciprofloxacin-resistant sublineage originating from South Asia. The 164 XDR isolates detected were resistant to azithromycin, principally through a pKSR100-like plasmid, and to third-generation cephalosporins through various genes and plasmids. This rapid emergence of XDR S. sonnei in different transmission networks, particularly among men who have sex with men, is a matter of concern, and good laboratory-based surveillance of Shigella infections will be crucial for informed decision-making and appropriate public health action.

ABSTRACT The laboratory surveillance of bacillary dysentery is based on a standardised Shigella typing scheme that classifies Shigella strains into four serogroups and more than 50 serotypes on the basis of biochemical tests and lipopolysaccharide O-antigen serotyping. Real-time genomic surveillance of Shigella infections has been implemented in several countries, but without the use of a standardised typing scheme. We studied over 4,000 reference strains and clinical isolates of Shigella , covering all serotypes, with both the current serotyping scheme and the standardised EnteroBase core-genome multilocus sequence typing scheme (cgMLST). The Shigella genomes were grouped into eight phylogenetically distinct clusters, within the E. coli species. The cgMLST hierarchical clustering (HC) analysis at different levels of resolution (HC2000 to HC400) recognised the natural groupings for Shigella . By contrast, the serotyping scheme was affected by horizontal gene transfer, leading to a conflation of genetically unrelated Shigella strains and a separation of genetically related strains. The use of this cgMLST scheme will enhance the laboratory surveillance of Shigella infections.

Abstract Phage host-range expansion is predicted to be at the cost of lower mean fitness. We aimed at following the adaptive walks of a virulent phage ( Tequintavirus ) evolving in a spatially variable environment composed of four susceptible and four resistant strains ( Salmonella enterica enterica pv Tennessee, sequence types ST5018 and ST319 respectively). We evolved a single ancestor through serial passages on the non-coevolving bacterial strains following Appelmans’ protocol and obtained several evolved phage populations with expanded host-range and increased virulence. Phage populations sequencing revealed multiple mutations appearing at the same loci (parallel mutations), notably on exo- and endo-nuclease, dUTPase and caudal proteins. Two parallel mutations present on the long tail fiber gene showed to become fixed within the population before the other parallel mutations. Introduction by reverse-genetics of these two mutations into the ancestral genome expanded host-range but not virulence. Highlights Tequintavirus was evolved on susceptible and resistant Salmonella enterica phage populations harbored expanded host-range and increased virulence adaptive mutations optimized receptor recognition in Long Tail Fiber (LTF) Reverse-genetics revealed implication of two LTF mutations in host-range expansion In Brief Despite that generalism is predicted to evolve at the cost of lower mean fitness, we experimentally selected phage populations with expanded host-range and increased virulence, demonstrating that generalist phages could be easily and usefully generated for phage therapy efforts. - 39 words - 278 characters

Background: Cholera is a bacterial infection caused by the ingestion of contaminated water or food. It principally affects the gastrointestinal system and spreads easily, causing outbreaks. The first case of cholera in this outbreak was detected in Lebanon in October 2022. The outbreak lasted three months, with 8,007 suspected cases (671 laboratory-confirmed) and 23 deaths. We characterised the Vibrio cholerae strain responsible for this cholera outbreak. Methods: In total, 34 Vibrio cholerae isolates collected by random sampling of stools, water and plant samples throughout the outbreak and over the affected regions were studied by phenotypic methods and microbial genomics. Findings: All isolates were V. cholerae O1, serotype Ogawa strains from wave 3 of the seventh pandemic El Tor (7PET) lineage. Phylogenomic analysis unexpectedly revealed the presence of two different 7PET strains, a highly unusual finding outside the Bay of Bengal, where several sublineages circulate together. The dominant strain had a narrow antibiotic resistance profile and was phylogenetically related to South Asian V. cholerae isolates. The second strain, which was found exclusively in South Lebanon and Beqaa, was resistant to multiple antibiotics, including macrolides, third-generation cephalosporins and cotrimoxazole. It belonged to the AFR13 sublineage and clustered with V. cholerae isolates collected in Yemen from 2016 to 2019. This second Lebanese strain also harboured the same multidrug-resistance (MDR) IncC-type plasmid found in Yemeni isolates from 2018. Interpretation: The 2022-2023 Lebanese cholera outbreak was caused by the simultaneous introduction of two different 7PET strains. The MDR strain was geographically limited, but the spread of this clone or the horizontal transfer of the MDR plasmid to more susceptible clones could affect epidemic cholera case management. Genomic surveillance is crucial to prevent further spread, and to ensure a prompt and effective response to outbreaks.

Salmonella enterica serotype Kentucky (S. Kentucky) can be a common causative agent of salmonellosis, usually associated with consumption of contaminated poultry. Antimicrobial resistance (AMR) to multiple drugs, including ciprofloxacin, is an emerging problem within this serotype. We used whole-genome sequencing (WGS) to investigate the phylogenetic structure and AMR content of 121 S. Kentucky ST198 isolates from five continents. Population structure was inferred using phylogenomic analysis and whole genomes were compared to investigate changes in gene content, with a focus on acquired AMR genes. Our analysis showed that multidrug resistant (MDR) S. Kentucky isolates belonged to a single lineage, which we estimate emerged circa 1989 following the acquisition of the AMR-associated Salmonella genomic island 1 (variant SGI1-K) conferring resistance ampicillin, streptomycin, gentamicin, sulfamethoxazole, and tetracycline. Phylogeographic analysis indicates this clone emerged in Egypt before disseminating into Northern, Southern and Western Africa, then to the Middle East, Asia and the European Union. The MDR clone has since accumulated various substitution mutations in the quinolone resistance determining regions (QRDR) of DNA gyrase (gyrA) and DNA topoisomerase (parC), such that most strains carry three QRDR mutations which together confer resistance to ciprofloxacin. The majority of AMR genes in the S. Kentucky genomes were carried either on plasmids or SGI structures. Remarkably, each genome carried a different SGI1-K derivative structure; this variation could be attributed to IS26-mediated insertions and deletions, which appear to have hampered previous attempts to trace the clone's evolution using sub-WGS resolution approaches. Several different AMR plasmids were also identified, encoding resistance to chloramphenicol, third-generation cephalosporins, carbapenems, and/or azithromycin. These results indicate that most MDR S. Kentucky circulating globally result from the clonal expansion of a single lineage that acquired chromosomal AMR genes 30 years ago, and has continued to diversify and accumulate additional resistances to last-line oral antimicrobials.