The henipaviruses, including Nipah virus (NiV) and Hendra virus (HeV), are biosafety level 4 (BSL-4) zoonotic pathogens that cause severe neurological and respiratory disease in humans. To study the replication machinery of these viruses we developed robust minigenome systems that can be safely used in BSL-2 conditions. The nucleocapsid (N), phosphoprotein (P), and large protein (L) of henipaviruses are critical elements of their replication machinery and thus essential support components of the minigenome systems. Here, we tested the effects of diverse combinations of the replication support proteins on the replication capacity of the NiV and HeV minigenomes by exchanging the helper plasmids coding for these proteins among the two viruses. We demonstrate that all combinations including one or more heterologous proteins were capable of replicating both the NiV and HeV minigenomes. Sequence alignment showed identities of 92% for the N protein, 67% for P, and 87% for L. Notably, variations in amino acid residues were not concentrated in the N-P and P-L interacting regions implying that dissimilarities in amino acid composition among NiV and HeV polymerase complex proteins may not impact their interactions. The observed indiscriminate activity of NiV and HeV polymerase complex proteins is different from related viruses, which can support replication of heterologous genomes only when the whole polymerase complex belongs to the same virus. This newly observed promiscuous property of the henipavirus polymerase complex proteins could potentially be harnessed to develop universal anti-henipavirus antivirals.

We aimed to determine the molecular characteristics of carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa 18081308 and 18083286 isolated from the urine and sputum of two Chinese patients respectively, and analyzed the formation mechanism of the genetic environment in which it carries bla IMP-1 . Bacterial genome sequencing was carried out on strains 18081308 and 18083286 to obtain their whole genome sequence. Average nucleotide identity (ANI) was used for their precise species identification. Serotyping and multilocus sequence typing were performed. Furthermore, the acquired resistance genes, and virulence factors of these strains were identified. The carbapenem-resistant P. aeruginosa strains isolated in the present study were of sequence type ST865 and serotype O6. They all carried the same virulence factors (PLC, ExoSTY) and resistance genes ( aacC2 , tmrB , and bla IMP-1 ). Tn 6411 , a Tn 7 -like transposon carrying bla IMP-1 , was found in both strains. Detailed genetic dissection was applied to this transposon to display the genetic environment of bla IMP-1 . The aacC2-tmrB region remnant-Tn 6411 backbone was the original structure of this type of transposon. A Tn 402 -like type 1 integron ( intl1-aac(6’)-II-bla IMP-1 ) was inserted into it and formed a stable structure, which was localized in the chromosome by TnsD for transmission within P. aeruginosa ; the original structure of Tn 7 -like transposon was localized on the plasmid by TnsE for horizontal transmission between bacterial species.The intrahospital dissemination of P. aeruginosa ST865 isolated in this study was episodic. The bla IMP-1 -carrying Tn 7 -like transposon might enhance their ability to survive under drug selection pressure and aggravate the difficulty in treating infections.

In this study, highly carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa (h-CRPA) 18102011 (the MIC value of IP for h-CRPA is 4,096 μg/mL) was isolated from the bile of an intensive care unit (ICU) burn patient in China. The genome’s molecular characteristics were analyzed to assess the genetic environment of bla KPC-2 and bla VIM-2 . ANI comparisons were used for precise species-level identification, while serotyping, multi-locus sequence typing, and the identification of acquired resistance genes, and virulence genes were also carried out. The h-CRPA 18102011 strain carrying bla KPC-2 and bla VIM-2 was identified as strain ST2374 and the O4 serotype. Virulence genes ( plcH , exoST ) and resistance genes ( aph(3’)-IIb , aac(6’)-Ib-cr , ant(2’’)-Ia , bla OXA-396 , bla PAO , bla KPC-2 , bla VIM-2 , bla PER-1 , sul1 , catB7 , qnrVC6 , fosA ) were both identified in the genome. In addition, the Inc pRBL16 type mega-plasmid pP2011-1 carrying bla VIM-2 and the IncP6 type plasmid pP2011-2 carrying bla KPC-2 were identified in the strain. The genetic environment of bla VIM-2 and bla KPC-2 was specifically evaluated to assess their origins. bla VIM-2 was located in the region of In2075 that was inserted into plasmid pP2011-1, this plasmid contained 3 novel recombination sites, as well as the typical recombination site 2 ( umuC ) observed for Inc pRBL16 type plasmids. However, the core module Tn 3 -IS Kpn27 - bla KPC -ΔIS Kpn6 was identified as the bla KPC-2 platform in plasmid pP2011-2. Conjugation experiments revealed that the plasmids pP2011-1 and pP2011-2 of the h-CRPA 18102011 strain could be transferred into Escherichia coli with a conjugation transfer efficiency of 10 -6 .

Respiratory viruses including the human parainfluenza viruses (hPIVs) are a constant burden to human health, with morbidity and mortality frequently increased after the acute phase of the infection. Although is proven that respiratory viruses can persist in vitro, the mechanisms of virus or viral products persistence, their sources, and their impact on chronic respiratory diseases in vivo are unknown. Here, we used Sendai virus (SeV) to model hPIV infection in mice and test whether virus persistence associates with the development of chronic lung disease. Following SeV infection, virus products were detected in lung macrophages, type 2 innate lymphoid cells (ILC2s) and dendritic cells for several weeks after the infectious virus was cleared. Cells containing viral protein showed strong upregulation of antiviral and type 2 inflammation-related genes that associate with the development of chronic post-viral lung diseases, including asthma. Lineage tracing of infected cells or cells derived from infected cells suggests that distinct functional groups of cells contribute to the chronic pathology. Importantly, targeted ablation of infected cells or those derived from infected cells significantly ameliorated chronic lung disease. Overall, we identified persistent infection of innate immune cells as a critical factor in the progression from acute to chronic post viral respiratory disease.

Abstract Paramyxoviruses are significant human and animal pathogens that include mumps virus (MuV), Newcastle disease virus (NDV) and the murine parainfluenza virus Sendai (SeV). Despite their importance, few host factors implicated in paramyxovirus infection are known. Using a recombinant SeV expressing destabilized GFP (rSeVC dseGFP ) in a loss-of-function CRISPR screen, we identified the CMP-sialic acid transporter (CST) gene SLC35A1 and the UDP-galactose transporter (UGT) gene SLC35A2 as essential for paramyxovirus infection. SLC35A1 knockout (KO) cells showed significantly reduced binding and infection of SeV, NDV and MuV due to the lack of cell surface sialic acids, which act as their receptors. However, SLC35A2 KO cells revealed unknown critical roles for this factor in virus-cell and cell-to-cell fusion events during infection with different paramyxoviruses. While the UGT was essential for virus-cell fusion during SeV entry to the cell, it was not required for NDV or MuV entry. Importantly, the UGT promoted the formation of larger syncytia during MuV infection, suggesting a role in cell-to-cell virus spread. Our findings demonstrate that paramyxoviruses can bind to or enter A549 cells in the absence of canonical galactose-bound sialic-acid decorations and show that the UGT facilitates paramyxovirus fusion processes involved in entry and spread.

Abstract Antiviral responses are often accompanied by translation inhibition and formation of stress granules (SG) in infected cells. However, the triggers for these processes and their role during infection remain subjects of active investigation. Copy-back viral genomes (cbVGs) are the primary inducers of the Mitochondrial Antiviral Signaling (MAVS) pathway and antiviral immunity during Sendai Virus (SeV) and Respiratory Syncytial virus (RSV) infections. The relationship between cbVGs and cellular stress during viral infections is unknown. Here we show that SG form during infections containing high levels of cbVGs, and not during infections with low levels of cbVGs. Moreover, using RNA fluorescent in situ hybridization to differentiate accumulation of standard viral genomes from cbVGs at a single-cell level during infection, we show that SG form exclusively in cells that accumulate high levels of cbVGs. PKR activation is increased during high cbVG infections and, as expected, PKR is necessary to induce virus-induced SG. However, SG form independent of MAVS signaling, demonstrating that cbVGs induce antiviral immunity and SG formation through two independent mechanisms. Furthermore, we show that translation inhibition and SG formation do not affect the overall expression of interferon and interferon stimulated genes during infection, making the stress response dispensable for antiviral immunity. Using live-cell imaging, we show that SG formation is highly dynamic and correlates with a drastic reduction of viral protein expression even in cells infected for several days. Through analysis of active protein translation at a single cell level, we show that infected cells that form SG show inhibition of protein translation. Together, our data reveal a new cbVG-driven mechanism of viral interference where cbVGs induce PKR-mediated translation inhibition and SG formation leading to a reduction in viral protein expression without altering overall antiviral immunity. One Sentence Summary cbVGs trigger the cellular stress response independent of the antiviral response during RSV and parainfluenza virus infection leading to a reduction of virus protein expression.