Abstract Despite long-read sequencing enables to generate complete genomes of unculturable microbes, its high cost hinders its widespread application in large cohorts. An alternative method is to assemble short-reads with long-range connectivity, which can be a cost-effective way to generate high-quality microbial genomes. We developed Pangaea to improve metagenome assembly using short-reads with physical or virtual barcodes. It adopts a deep-learning-based binning algorithm to assemble the co-barcoded reads with similar sequence contexts and abundances to improve assemblies of high- and medium-abundance microbes. Pangaea also leverages a multi-thresholding reassembly strategy to refine assembly for low-abundance microbes. We benchmarked Pangaea with linked-reads and a combination of short- and long-reads from mock communities and human gut metagenomes. Pangaea achieved significantly higher contig continuity as well as more near-complete metagenome-assembled genomes (NCMAGs) than the existing assemblers. Pangaea was also observed to generate three complete and circular NCMAGs on the human gut microbiomes.

ABSTRACT Gliomas are highly malignant brain tumors with poor prognosis and short survival. NAD + has been shown to impact multiple processes that are dysregulated in cancer; however, anti-cancer therapies targeting NAD + synthesis have been unsuccessful due to insufficient mechanistic understanding. Here we adapted a Drosophila glial neoplasia model and discovered the genetic requirement for NAD + synthase nicotinamide mononucleotide adenylyltransferase (NMNAT) in glioma progression in vivo and in human glioma cells. Overexpressing enzymatically active NMNAT significantly promotes glial neoplasia growth and reduces animal viability. Mechanistic analysis suggests that NMNAT interferes with DNA damage-p53-caspase-3 apoptosis signaling pathway by enhancing NAD + -dependent posttranslational modifications (PTMs) poly(ADP-ribosyl)ation (PARylation) and deacetylation of p53. Interestingly, NMNAT forms a complex with p53 and PTM enzyme PARP1 to facilitate PARylation. As PARylation and deacetylation reduce p53 pro-apoptotic activity, our results demonstrate that NMNAT promotes glioma progression through regulating p53 post-translational modifications. Our findings reveal a novel tumorigenic mechanism involving protein complex formation of p53 with NAD + synthetic enzyme NMNAT and NAD + -dependent PTM enzymes that regulates glioma growth.

Classic Hodgkin Lymphoma (cHL) is a tumor composed of rare malignant Hodgkin and Reed-Sternberg (HRS) cells nested within a T-cell rich inflammatory immune infiltrate. cHL is associated with Epstein-Barr Virus (EBV) in 25% of cases. The specific contributions of EBV to the pathogenesis of cHL remain largely unknown, in part due to technical barriers in dissecting the tumor microenvironment (TME) in high detail. Herein, we applied multiplexed ion beam imaging (MIBI) spatial pro-teomics on 6 EBV-positive and 14 EBV-negative cHL samples. We identify key TME features that distinguish between EBV-positive and EBV-negative cHL, including the relative predominance of memory CD8 T cells and increased T-cell dysfunction as a function of spatial proximity to HRS cells. Building upon a larger multi-institutional cohort of 22 EBV-positive and 24 EBV-negative cHL samples, we orthogonally validated our findings through a spatial multi-omics approach, coupling whole transcriptome capture with antibody-defined cell types for tu-mor and T-cell populations within the cHL TME. We delineate contrasting transcriptomic immunological signatures between EBV-positive and EBV-negative cases that differently impact HRS cell proliferation, tumor-immune interactions, and mecha-nisms of T-cell dysregulation and dysfunction. Our multi-modal framework enabled a comprehensive dissection of EBV-linked reorganization and immune evasion within the cHL TME, and highlighted the need to elucidate the cellular and molecular fac-tors of virus-associated tumors, with potential for targeted therapeutic strategies.

Abstract Laccase exists widely in plants and fungi. It is a copper-containing polyphenol oxidase that can degrade lignin, oxidate, and phenolic substances, inhibit heterophytes, promote fruiting body formation, and improve the quality of mushrooms. In this study, 18 laccase genes were identified from the whole genome of a white strain (HM62) of Hypsizygus marmoreus , and the mapping, structure, and evolution of laccase genes were analyzed at the whole genome level, while the spatiotemporal expression was evaluated at different developmental stages. The laccase genes mainly distributed on chromosomes 1, 2, 3, 4, 6, 9, and 10, and 9 genes were clustered linearly on chromosome 6, indicating gene doubling. Phylogenetic tree analysis showed that the laccase gene family was divided into three subfamilies. The spatiotemporal expression analysis of the laccase gene family showed that HmLac09 and HmLac10 were highly expressed in different periods and might be involved in lignin degradation and fruit body formation, respectively. The expression levels of HmLac02, HmLac05, HmLac08 , and HmLac17 genes in gray or gray and white heterozygous strains were higher than those in white strains, which might be related to the difference in lignin decomposition in gray strains, and one of the factors leading to different growth rates. The present study investigated the characterization of the H. marmoreus laccase gene family, extending our understanding of laccase mediated fruiting body development and growth rate mechanisms in this fungi.