Epigenetic processes are the main conductors of phenotypic variation in eukaryotes. The malaria parasite Plasmodium falciparum employs antigenic variation of the major surface antigen PfEMP1, encoded by 60 var genes, to evade acquired immune responses. Antigenic variation of PfEMP1 occurs through in situ switches in mono-allelic var gene transcription, which is PfSIR2-dependent and associated with the presence of repressive H3K9me3 marks at silenced loci. Here, we show that P. falciparum heterochromatin protein 1 (PfHP1) binds specifically to H3K9me3 but not to other repressive histone methyl marks. Based on nuclear fractionation and detailed immuno-localization assays, PfHP1 constitutes a major component of heterochromatin in perinuclear chromosome end clusters. High-resolution genome-wide chromatin immuno-precipitation demonstrates the striking association of PfHP1 with virulence gene arrays in subtelomeric and chromosome-internal islands and a high correlation with previously mapped H3K9me3 marks. These include not only var genes, but also the majority of P. falciparum lineage-specific gene families coding for exported proteins involved in host–parasite interactions. In addition, we identified a number of PfHP1-bound genes that were not enriched in H3K9me3, many of which code for proteins expressed during invasion or at different life cycle stages. Interestingly, PfHP1 is absent from centromeric regions, implying important differences in centromere biology between P. falciparum and its human host. Over-expression of PfHP1 results in an enhancement of variegated expression and highlights the presence of well-defined heterochromatic boundaries. In summary, we identify PfHP1 as a major effector of virulence gene silencing and phenotypic variation. Our results are instrumental for our understanding of this widely used survival strategy in unicellular pathogens.

EBI metagenomics (http://www.ebi.ac.uk/metagenomics) provides a free to use platform for the analysis and archiving of sequence data derived from the microbial populations found in a particular environment. Over the past two years, EBI metagenomics has increased the number of datasets analysed 10-fold. In addition to increased throughput, the underlying analysis pipeline has been overhauled to include both new or updated tools and reference databases. Of particular note is a new workflow for taxonomic assignments that has been extended to include assignments based on both the large and small subunit RNA marker genes and to encompass all cellular micro-organisms. We also describe the addition of metagenomic assembly as a new analysis service. Our pilot studies have produced over 2400 assemblies from datasets in the public domain. From these assemblies, we have produced a searchable, non-redundant protein database of over 50 million sequences. To provide improved access to the data stored within the resource, we have developed a programmatic interface that provides access to the analysis results and associated sample metadata. Finally, we have integrated the results of a series of statistical analyses that provide estimations of diversity and sample comparisons.

ABSTRACT The open sharing of genomic data provides an incredibly rich resource for the study of bacterial evolution and function, and even anthropogenic activities such as the widespread use of antimicrobials. Whilst these archives are rich in data, considerable processing is required before biological questions can be addressed. Here, we assembled and characterised 661,405 bacterial genomes using a uniform standardised approach, retrieved from the European Nucleotide Archive (ENA) in November of 2018. A searchable COBS index has been produced, facilitating the easy interrogation of the entire dataset for a specific gene or mutation. Additional MinHash and pp-sketch indices support genome-wide comparisons and estimations of genomic distance. An analysis on this scale revealed the uneven species composition in the ENA/public databases, with just 20 of the total 2,336 species making up 90% of the genomes. The over-represented species tend to be acute/common human pathogens. This aligns with research priorities at different levels from individuals with targeted but focused research questions, areas of focus for the funding bodies or national public health agencies, to those identified globally as priority pathogens by the WHO for their resistance to front and last line antimicrobials. Understanding the actual and potential biases in bacterial diversity depicted in this snapshot, and hence within the data being submitted to the public sequencing archives, is essential if we are to target and fill gaps in our understanding of the bacterial kingdom.

Abstract Background Linking nucleotide sequence data (NSD) to scientific publication citations can enhance understanding of NSDs provenance, scientific use, and re-use in the community. By connecting publications with NSD records, NSD geographical provenance information, and author geographical information, it becomes possible to assess the contribution of NSD to infer trends in scientific knowledge gain at the global level. Findings For this data note, we extracted and linked records from the European Nucleotide Archive to citations in open-access publications aggregated at Europe PubMed Central. A total of 8,464,292 ENA accessions with geographical provenance information were associated with publications. We conducted a data quality review to uncover potential issues in publication citation information extraction and author affiliation tagging and developed and implemented best-practice recommendations for citation extraction. Flat data tables and an data warehouse with an interactive web application were constructed to enable ad hoc exploration of NSD use and summary statistics. Conclusions The extraction and linking of NSD with associated publication citations enables transparency. The quality review contributes to enhanced text mining methods for identifier extraction and use. Furthermore, the global provision and use of NSD enables scientists around the world to join literature and sequence databases in a multidimensional fashion. As a concrete use case, statistics of country clusters were visualized with respect to NSD access in the context of discussions around digital sequence information under the United Nations Convention on Biological Diversity.

Data sharing enables research communities to exchange findings and build upon the knowledge that arises from their discoveries. Areas of public and animal health as well as food safety would benefit from rapid data sharing when it comes to emergencies. However, ethical, regulatory, and institutional challenges, as well as lack of suitable platforms which provide an infrastructure for data sharing in structured formats often lead to data not being shared, or at most shared in form of supplementary materials in journal publications. Here, we describe an informatics platform that includes workflows for structured data storage, managing and pre-publication sharing of pathogen sequencing data and its analysis interpretations with relevant stakeholders.