Abstract The B.1.617.2 (Delta) variant of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) was first identified in the state of Maharashtra in late 2020 and spread throughout India, outcompeting pre-existing lineages including B.1.617.1 (Kappa) and B.1.1.7 (Alpha) 1 . In vitro, B.1.617.2 is sixfold less sensitive to serum neutralizing antibodies from recovered individuals, and eightfold less sensitive to vaccine-elicited antibodies, compared with wild-type Wuhan-1 bearing D614G. Serum neutralizing titres against B.1.617.2 were lower in ChAdOx1 vaccinees than in BNT162b2 vaccinees. B.1.617.2 spike pseudotyped viruses exhibited compromised sensitivity to monoclonal antibodies to the receptor-binding domain and the amino-terminal domain. B.1.617.2 demonstrated higher replication efficiency than B.1.1.7 in both airway organoid and human airway epithelial systems, associated with B.1.617.2 spike being in a predominantly cleaved state compared with B.1.1.7 spike. The B.1.617.2 spike protein was able to mediate highly efficient syncytium formation that was less sensitive to inhibition by neutralizing antibody, compared with that of wild-type spike. We also observed that B.1.617.2 had higher replication and spike-mediated entry than B.1.617.1, potentially explaining the B.1.617.2 dominance. In an analysis of more than 130 SARS-CoV-2-infected health care workers across three centres in India during a period of mixed lineage circulation, we observed reduced ChAdOx1 vaccine effectiveness against B.1.617.2 relative to non-B.1.617.2, with the caveat of possible residual confounding. Compromised vaccine efficacy against the highly fit and immune-evasive B.1.617.2 Delta variant warrants continued infection control measures in the post-vaccination era.

Delhi, the national capital of India, experienced multiple severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) outbreaks in 2020 and reached population seropositivity of >50% by 2021. During April 2021, the city became overwhelmed by COVID-19 cases and fatalities, as a new variant, B.1.617.2 (Delta), replaced B.1.1.7 (Alpha). A Bayesian model explains the growth advantage of Delta through a combination of increased transmissibility and reduced sensitivity to immune responses generated against earlier variants (median estimates: 1.5-fold greater transmissibility and 20% reduction in sensitivity). Seropositivity of an employee and family cohort increased from 42% to 87.5% between March and July 2021, with 27% reinfections, as judged by increased antibody concentration after a previous decline. The likely high transmissibility and partial evasion of immunity by the Delta variant contributed to an overwhelming surge in Delhi.

Water scarcity and salinity are major challenges facing agriculture today, which can be addressed by engineering plants to grow in the boundless seawater. Understanding the mangrove plants at the molecular level will be necessary for developing such highly salt-tolerant agricultural crops. With this objective, we sequenced the genome of a salt-secreting and extraordinarily salt-tolerant mangrove species, Avicennia marina, that grows optimally in 75% seawater and tolerates >250% seawater. Our reference-grade ~457 Mb genome contains 31 scaffolds corresponding to its chromosomes. We identified 31,477 protein-coding genes and a salinome consisting of 3246 salinity-responsive genes and homologs of 614 experimentally validated salinity tolerance genes. The salinome provides a strong foundation to understand the molecular mechanisms of salinity tolerance in plants and breeding crops suitable for seawater farming.

Purpose The current global pandemic of coronavirus disease 2019 (COVID-19), caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), led to the investigation with clinical, biochemical, immunological, and genomic characterization from patients to understand the pathophysiology of viral infection. Methods Samples were collected from six asymptomatic and six symptomatic SARS-CoV-2-confirmed hospitalized patients in Bhubaneswar, Odisha, India. Clinical details, biochemical parameters, and treatment regimen were collected from a hospital; viral load was determined by RT-PCR; and the levels of cytokines and circulating antibodies in plasma were assessed by Bio-Plex and isotyping, respectively. In addition, whole-genome sequencing of viral strains and mutational analysis were carried out. Results Analysis of the biochemical parameters highlighted the increased levels of C-reactive protein (CRP), lactate dehydrogenase (LDH), serum SGPT, serum SGOT, and ferritin in symptomatic patients. Symptomatic patients were mostly with one or more comorbidities, especially type 2 diabetes (66.6%). The virological estimation revealed that there was no significant difference in viral load of oropharyngeal (OP) samples between the two groups. On the other hand, viral load was higher in plasma and serum samples of symptomatic patients, and they develop sufficient amounts of antibodies (IgG, IgM, and IgA). The levels of seven cytokines (IL-6, IL-1α, IP-10, IL-8, IL-10, IFN-α2, IL-15) were found to be highly elevated in symptomatic patients, while three cytokines (soluble CD40L, GRO, and MDC) were remarkably higher in asymptomatic patients. The whole-genome sequence analysis revealed that the current isolates were clustered with 19B, 20A, and 20B clades; however, 11 additional changes in Orf1ab, spike, Orf3a, Orf8, and nucleocapsid proteins were acquired. The D614G mutation in spike protein is linked with higher virus replication efficiency and severe SARS-CoV-2 infection as three patients had higher viral load, and among them, two patients with this mutation passed away. Conclusions This is the first comprehensive study of SARS-CoV-2 patients from India. This will contribute to a better understanding of the pathophysiology of SARS-CoV-2 infection and thereby advance the implementation of effective disease control strategies.

Abstract The PAN-INDIA 1000 SARS-CoV-2 RNA Genome Sequencing Consortium has achieved its initial goal of completing the sequencing of 1000 SARS-CoV-2 genomes from nasopharyngeal and oropharyngeal swabs collected from individuals testing positive for COVID-19 by Real Time PCR. The samples were collected across 10 states covering different zones within India. Given the importance of this information for public health response initiatives investigating transmission of COVID-19, the sequence data is being released in GISAID database. This information will improve our understanding on how the virus is spreading, ultimately helping to interrupt the transmission chains, prevent new cases of infection, and provide impetus to research on intervention measures. This will also provide us with information on evolution of the virus, genetic predisposition (if any) and adaptation to human hosts. One thousand and fifty two sequences were used for phylodynamic, temporal and geographic mutation patterns and haplotype network analyses. Initial results indicate that multiple lineages of SARS-CoV-2 are circulating in India, probably introduced by travel from Europe, USA and East Asia. A2a (20A/B/C) was found to be predominant, along with few parental haplotypes 19A/B. In particular, there is a predominance of the D614G mutation, which is found to be emerging in almost all regions of the country. Additionally, mutations in important regions of the viral genome with significant geographical clustering have also been observed. The temporal haplotype diversities landscape in each region appears to be similar pan India, with haplotype diversities peaking between March-May, while by June A2a (20A/B/C) emerged as the predominant one. Within haplotypes, different states appear to have different proportions. Temporal and geographic patterns in the sequences obtained reveal interesting clustering of mutations. Some mutations are present at particularly high frequencies in one state as compared to others. The negative estimate Tajimas D (D = −2.26817) is consistent with the rapid expansion of SARS-CoV-2 population in India. Detailed mutational analysis across India to understand the gradual emergence of mutants at different regions of the country and its possible implication will help in better disease management.

Abstract COVID-19 that emerged as a global pandemic is caused by SARS-CoV-2 virus. The virus genome analysis during disease spread reveals about its evolution and transmission. We did whole genome sequencing of 225 clinical strains from the state of Odisha in eastern India using ARTIC protocol-based amplicon sequencing. Phylogenetic analysis identified the presence of all five reported clades 19A, 19B, 20A, 20B and 20C in the population. The analyses revealed two major routes for the introduction of the disease in India i.e. Europe and South-east Asia followed by local transmission. Interestingly, 19B clade was found to be much more prevalent in our sequenced genomes (17%) as compared to other genomes reported so far from India. The haplogroup analysis for clades showed evolution of 19A and 19B in parallel whereas the 20B and 20C appeared to evolve from 20A. Majority of the 19A and 19B clades were present in cases that migrated from Gujarat state in India suggesting it to be one of the major initial points of disease transmission in India during month of March and April. We found that with the time 20A and 20B clades evolved drastically that originated from central Europe. At the same time, it has been observed that 20A and 20B clades depicted selection of four common mutations i.e. 241 C>T (5’UTR), P323L in RdRP, F942F in NSP3 and D614G in the spike protein. We found an increase in the concordance of G614 mutation evolution with the viral load in clinical samples as evident from decreased Ct value of spike and Orf1ab gene in qPCR. Molecular modelling and docking analysis identified that D614G mutation enhanced interaction of spike with TMPRSS2 protease, which could impact the shedding of S1 domain and infectivity of the virus in host cells.

The response to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is largely impacted by the level of virus exposure and status of the host immunity. The nature of protection shown by direct asymptomatic contacts of coronavirus disease 2019 (COVID-19)-positive patients is quite intriguing. In this study, we have characterized the antibody titer, SARS-CoV-2 surrogate virus neutralization, cytokine levels, single-cell T-cell receptor (TCR), and B-cell receptor (BCR) profiling in asymptomatic direct contacts, infected cases, and controls. We observed significant increase in antibodies with neutralizing amplitude in asymptomatic contacts along with cytokines such as Eotaxin, granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF), interleukin 7 (IL-7), migration inhibitory factor (MIF), and macrophage inflammatory protein-1α (MIP-1α). Upon single-cell RNA (scRNA) sequencing, we explored the dynamics of the adaptive immune response in few representative asymptomatic close contacts and COVID-19-infected patients. We reported direct asymptomatic contacts to have decreased CD4+ naive T cells with concomitant increase in CD4+ memory and CD8+ Temra cells along with expanded clonotypes compared to infected patients. Noticeable proportions of class switched memory B cells were also observed in them. Overall, these findings gave an insight into the nature of protection in asymptomatic contacts.

Background SARS-CoV2 infection in patients with comorbidities, particularly T2DM, has been a major challenge globally and has been shown to be associated with high morbidity and mortality. Here, we did whole blood immunophenotyping along with plasma cytokine, chemokine, antibody isotyping, and viral load from oropharyngeal swab to understand the immune pathology in the T2DM patients infected with SARS-CoV2. Methods Blood samples from 25 Covid-19 positive patients having T2DM, 10 Covid-19 positive patients not having T2DM, and 10 Covid-19 negative, non-diabetic healthy controls were assessed for various immune cells by analyzing for their signature surface proteins in mass cytometry. Circulating cytokines, chemokines, and antibody isotypes were determined from plasma while viral copy number was determined from oropharyngeal swabs. All our representative data corroborated with laboratory findings. Results Our observations encompass T2DM patients having elevated levels of both type I and type II cytokines and higher levels of circulating IgA, IgM, IgG1, and IgG2 as compared to NDM and healthy volunteers. They also displayed higher percentages of granulocytes, mDCs, plasmablasts, Th2-like cells, CD4 + EM cells, and CD8 + TE cells as compared to healthy volunteers. T2DM patients also displayed lower percentages of pDCs, lymphocytes, CD8 + TE cells, CD4 + , and CD8 + EM. Conclusion Our study demonstrated that patients with T2DM displayed higher inflammatory markers and a dysregulated anti-viral and anti-inflammatory response when compared to NDM and healthy controls and the dysregulated immune response may be attributed to meta inflammation.

Background: The current global pandemic of Coronavirus disease 2019 (COVID-19), caused by SARS-CoV-2 led to the investigation with clinical, biochemical, immunological and genomic characterization from the patients to understand the pathophysiology of viral infection.Methods: Samples were collected from six asymptomatic and six symptomatic SARS-CoV-2 confirmed hospitalized patients in Bhubaneswar, Odisha, India. Clinical details, biochemical parameters, treatment regime were collected from hospital, viral load was determined by RT-PCR, levels of cytokines and circulating antibodies in plasma were assessed by Bioplex and isotyping respectively. In addition, the whole genome sequencing of viral strains and mutational analysis were carried out.Findings Analysis of the biochemical parameters highlighted the increased levels of C-Reactive protein (CRP), lactate dehydrogenase (LDH), serum SGPT, serum SGOT and ferritin in symptomatic patients. Symptomatic patients were mostly with one or more comorbidities, especially diabetes (66.6%). The virological estimation revealed that there was no significant difference in viral load of oropharyngeal (OP) samples between the two groups. Whereas, viral load was higher in plasma and serum samples of symptomatic patients and they develop sufficient amounts of antibodies (IgG, IgM and IgA). The levels of 7 cytokines (IL-6, IL-.1α, IP-10, IL-8, IL-10, IFN-α2, IL-15) were found to be highly elevated in symptomatic patients, while three cytokines (soluble CD40L, GRO and MDC) were remarkably higher in asymptomatic patients. The whole genome sequence analysis revealed that the current isolates were clustered with 19B, 20A and 20B clades, however acquired 11 additional changes in Orf1ab, spike, Orf3a, Orf8 and nucleocapsid proteins. The D614G mutation in spike protein is linked with higher virus replication efficiency and severe SARS-CoV-2 infection as three patients had higher viral load and among them two patients with this mutation passed away.Interpretation This is the first comprehensive study of SARS CoV-2 patients from India. This will contribute to a better understanding of the pathophysiology of SARS-CoV-2 infection and advance in the implementation of effective disease control strategies.Funding Information: This study was supported by the core funding of Institute of Life Sciences, Bhubaneswar, Dept of Biotechnology, India.Declaration of Interests: The authors declare no conflict of interest.Ethics Approval Statement: The studies involving human participants were reviewed and approved by the Institutional Human Ethics Committee, Institute of Life Sciences. Written consent informed to participate in this study was provided by the participants' legal guardian/next of kin.

Abstract Syrian golden hamsters ( Mesocricetus auratus ) infected by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) manifests lung pathology that resembles human COVID-19 patients. In this study, efforts were made to check the infectivity of a local SARS-CoV-2 isolate in hamster model and evaluate the differential expression of lung proteins during acute infection and convalescence. The findings of this study confirm the infectivity of this isolate in vivo . Analysis of clinical parameters and tissue samples shows a similar type of pathophysiological manifestation of SARS-CoV-2 infection as reported earlier in COVID-19 patients and hamsters infected with other isolates. The lung-associated pathological changes were very prominent on the 4th day post-infection (dpi), mostly resolved by 14dpi. Here, we carried out quantitative proteomic analysis of the lung tissues from SARS-CoV-2-infected hamsters at day 4 and day 14 post infection. This resulted in the identification of 1,585 differentially expressed proteins of which 68 proteins were significantly altered among both the infected groups. Pathway analysis revealed complement and coagulation cascade, platelet activation, ferroptosis and focal adhesion as the top enriched pathways. In addition, we also identified altered expression of two pulmonary surfactant-associated proteins (Sftpd and Sftpb), known for their protective role in lung function. Together, these findings will aid in the identification of candidate biomarkers and understanding the mechanism(s) involved in SARS-CoV-2 pathogenesis. Graphical abstract