Abstract Genomic surveillance has a key role in tracking the ongoing COVID-19 pandemic, but information on how different sequencing library preparation approaches affect the data produced are lacking. We compared three library preparation methods using both tagmentation (Nextera XT and Nextera Flex) and ligation-based (KAPA HyperPrep) approaches on both positive and negative samples to provide insights into any methodological differences between the methods, and validate their use in SARS-CoV-2 amplicon sequencing. We show that all three library preparation methods allow us to recover near-complete SARS-CoV-2 genomes with identical SNP calls. The Nextera Flex and KAPA library preparation methods gave better coverage than libraries prepared with Nextera XT, which required more reads to call the same number of genomic positions. The KAPA ligation-based approach shows the lowest levels of human contamination, but contaminating reads had no effect on the downstream analysis. We found some examples of library preparation-specific differences in minority variant calling. Overall our data shows that the choice of Illumina library preparation method has minimal effects on consensus base calling and downstream phylogenetic analysis, and suggests that all methods would be suitable for use if specific reagents are difficult to obtain.

Dengue is one of the most widespread vector-borne viral diseases in the world. However, the size, heterogeneity, and temporal dynamics of the cell-associated viral reservoir during acute dengue virus (DENV) infection remains unclear. In this study, we analyzed cells infected in vitro with DENV and PBMC from an individual experiencing a natural DENV infection utilizing 5' capture single cell RNA sequencing (scRNAseq). Both positive- and negative-sense DENV RNA was detected in reactions containing either an oligo(dT) primer alone, or in reactions supplemented with a DENV-specific primer. The addition of a DENV-specific primer did not increase the total amount of DENV RNA captured or the fraction of cells identified as containing DENV RNA. However, inclusion of a DENV-specific cDNA primer did increase the viral genome coverage immediately 5’ to the primer binding site. Furthermore, while the majority of intracellular DENV sequence captured in this analysis mapped to the 5’ end of the viral genome, distinct patterns of enhanced coverage within the DENV polyprotein coding region were observed. The 5' capture scRNAseq analysis of PBMC not only recapitulated previously published reports by detecting virally infected memory and naïve B cells, but also identified cell-associated genomic variants not observed in contemporaneous serum samples. These results demonstrate that oligo(dT) primed 5’ capture scRNAseq can detect DENV RNA and quantify virus-infected cells in physiologically relevant conditions, and provides insight into viral sequence variability within infected cells.

Abstract Controlled dengue human infection studies present an opportunity to address many longstanding questions in the field of flavivirus biology. However, limited data are available on how the immunological and transcriptional response elicited by an attenuated challenge virus compares to that associated with a wild-type DENV infection. To bridge this knowledge gap, we utilized scRNAseq to analyze PBMC from individuals enrolled in a DENV-1 controlled human challenge study and from individuals experiencing a natural primary DENV-1 infection. While both controlled and natural DENV infection resulted in overlapping patterns of inflammatory gene upregulation, natural DENV infection was accompanied with a more pronounced suppression in gene products associated with protein translation and mitochondrial function, principally in monocytes. This suggests that the immune response elicited by controlled and natural primary DENV infection are similar, but that natural DENV infection has a more pronounced impact on basic cellular processes to induce a multi-layered anti-viral state

ABSTRACT Intra-host single nucleotide variants (iSNVs) have been increasingly used in genomic epidemiology to increase phylogenetic resolution and reconstruct fine-scale outbreak dynamics. These analyses are preferably done on sequence data from direct clinical samples, but in many cases due to low viral loads, there might not be enough genetic material for deep sequencing and iSNV determination. Isolation of the virus from clinical samples with low passage number increases viral load, but to date, no studies have investigated how dengue virus (DENV) culture isolation from a clinical sample impacts the consensus sequence, and there is no information on the intra-host virus population changes that may result from viral isolation. In this study, we investigate consensus and iSNV frequency differences between DENV sequenced directly from clinical samples and their corresponding low-passage isolates. Twenty five DENV1 and DENV2 positive sera and their corresponding viral isolates ( T.splendens inoculation and C6/36 passage) were obtained from a prospective cohort study in the Philippines. These were sequenced on MiSeq with minimum nucleotide depth of coverage of 1000x, and iSNVs were detected using LoFreq. For both DENV1 and DENV2, we found that the nucleotide call concordance (including called iSNVs with variant cutoff at 5%) between direct sera sample and its cultured virus was on average 99.99%. There were a maximum of one consensus nucleotide difference between clinical sample and isolate. Interestingly, we found that iSNV frequencies were also largely preserved between the samples, with an average difference in minor variant frequency of 6.8% (95CI: 3.6%-10%) and 9.6% (95CI: 7%-12.2%) for DENV1 and DENV2, respectively. Furthermore, we found no significant differences in either DENV1 or DENV2 between the sample pairs (clinical sample and isolate) in their number of iSNV positions per genome, or in the difference in variant frequencies ( p =0.36 and p =0.13, respectively, F-test). Our results show that low-passage DENV isolates may be used for identification of the majority of their human-derived within-host variant populations, which are increasingly being used for precision tracking of DENV and other RNA viruses.

Individuals infected with dengue virus (DENV) often show no symptoms, which raises the risk of DENV transfusion transmission (TT-DENV) in areas where the virus is prevalent. This study aimed to determine the evidence of DENV infection in blood donors from different geographic regions of Thailand. A cross-sectional study was conducted on blood donor samples collected from the Thai Red Cross National Blood Center and four regional blood centers between March and September 2020. Screening for DENV nonstructural protein 1 (NS1), anti-DENV immunoglobulin G (IgG), and IgM antibodies was performed on residual blood from 1053 donors using enzyme-linked immunosorbent assay kits. Positive NS1 and IgM samples indicating acute infection were verified using four different techniques, including quantitative real-time (q) RT-PCR, nested PCR, virus isolation in C6/36 cells, and mosquito amplification. DENV IgG seropositivity was identified in 89% (938/1053) of blood donors. Additionally, 0.4% (4/1053) and 2.1% (22/1053) of Thai blood donors tested positive for NS1 and IgM, respectively. The presence of asymptomatic dengue virus infection in healthy blood donors suggests a potential risk of transmission through blood transfusion, posing a concern for blood safety.