Abstract Type 41 of human adenovirus species F (HAdV-F41) is a frequent aetiology of gastroenteritis in children, and nosocomial as well as kindergarten outbreaks have been frequently described. In contrast to other HAdV types, HAdV-F41 was not associated with life-threatening disseminated disease in allogeneic haematopoietic stem cell transplant (HSCT) recipients or any severe organ infections so far. Due to the limited clinical significance, the evolution of HAdV-F41 has not been studied in detail. Recently, HAdV-F41 has been associated with severe hepatitis in young children, and interest in HAdV-F41 has skyrocketed, although the aetiology of the hepatitis has not been resolved. Complete genomic HAdV-F41 sequences from 32 diagnostic specimens of the past 11 years (2011–2022) were generated, all originating from gastroenteritis patients. Additionally, 33 complete HAdV-F41 genomes from GenBank were added to our phylogenetic analysis. Phylogenetic analysis of 65 genomes indicated that HAdV-F41 evolved with three lineages co-circulating. Lineage 1 included the prototype ‘Tak’ from 1973 and six isolates from 2007 to 2017 with an average nucleotide identity of 99.3 %. Lineage 2 included 53 isolates from 2000 to 2022, had an average nucleotide identity of 99.8 %, and split into two sublineages. Lineage 3, probably described for the first time in 2009, had a 45nt deletion in the long fiber gene and had evolved significantly in the short fiber and E3 region. Moreover, a recent lineage 3 isolate from 2022 had a recombinant phylogeny of the short fiber gene. Fibers interact with cellular receptors and determine cellular tropism, whereas E3 gene products interfere with the immune recognition of HAdV infected cells. This in-depth study on the phylogeny of HAdV-F41 discovered significant evolution of recently described lineage 3 of HAdV-F41, possibly resulting in altered cellular tropism, virulence and pathophysiology.

Abstract Infection with human cytomegalovirus (HCMV) can cause severe complications in immunocompromised individuals and congenitally infected children. Characterizing heterogeneous viral populations and their evolution by high-throughput sequencing of clinical specimens requires the accurate assembly of individual strains or sequence variants and suitable variant calling methods. However, the performance of most methods has not been assessed for populations composed of low divergent viral strains with large genomes, such as HCMV. In an extensive benchmarking study, we evaluated 15 assemblers and six variant callers on ten lab-generated benchmark data sets created with two different library preparation protocols, to identify best practices and challenges for analyzing such data. Most assemblers, especially metaSPAdes and IVA, performed well across a range of metrics in recovering abundant strains. However, only one, Savage, recovered low abundant strains and in a highly fragmented manner. Two variant callers, LoFreq and VarScan2, excelled across all strain abundances. Both shared a large fraction of false positive (FP) variant calls, which were strongly enriched in T to G changes in a “G.G” context. The magnitude of this context-dependent systematic error is linked to the experimental protocol. We provide all benchmarking data, results and the entire benchmarking workflow named QuasiModo, Quasi species M etric d etermination o n o mics, under the GNU General Public License v3.0 ( https://github.com/hzi-bifo/Quasimodo ), to enable full reproducibility and further benchmarking on these and other data.

In viral infections often multiple related viral strains are present, due to coinfection or within-host evolution. We describe Haploflow, a de Bruijn graph-based assembler for de novo genome assembly of viral strains from mixed sequence samples using a novel flow algorithm. We assessed Haploflow across multiple benchmark data sets of increasing complexity, showing that Haploflow is faster and more accurate than viral haplotype assemblers and generic metagenome assemblers not aiming to reconstruct strains. Haplotype reconstructed high-quality strain-resolved assemblies from clinical HCMV samples and SARS-CoV-2 genomes from wastewater metagenomes identical to genomes from clinical isolates.