Abstract International travel played a significant role in the early global spread of SARS-CoV-2. Understanding transmission patterns from different regions of the world will further inform global dynamics of the pandemic. Using data from Dubai in the United Arab Emirates (UAE), a major international travel hub in the Middle East, we establish SARS-CoV-2 full genome sequences from the index and early COVID-19 patients in the UAE. The genome sequences are analysed in the context of virus introductions, chain of transmissions, and possible links to earlier strains from other regions of the world. Phylogenetic analysis showed multiple spatiotemporal introductions of SARS-CoV-2 into the UAE from Asia, Europe, and the Middle East during the early phase of the pandemic. We also provide evidence for early community-based transmission and catalogue new mutations in SARS-CoV-2 strains in the UAE. Our findings contribute to the understanding of the global transmission network of SARS-CoV-2.

Abstract Characterizing key molecular and cellular pathways involved in COVID-19 is essential for disease prognosis and management. We perform shotgun transcriptome sequencing of human RNA obtained from nasopharyngeal swabs of patients with COVID-19, and identify a molecular signature associated with disease severity. Specifically, we identify globally dysregulated immune related pathways, such as cytokine-cytokine receptor signaling, complement and coagulation cascades, JAK-STAT, and TGF-β signaling pathways in all, though to a higher extent in patients with severe symptoms. The excessive release of cytokines and chemokines such as CCL2, CCL22, CXCL9 and CXCL12 and certain interferons and interleukins related genes like IFIH1, IFI44, IFIT1 and IL10 were significantly higher in patients with severe clinical presentation compared to mild and moderate presentations. Moreover, early induction of the TGF-β signaling pathway might be the primary cause of pulmonary fibrosis in patients with severe disease. Differential gene expression analysis identified a small set of regulatory genes that might act as strong predictors of patient outcome. Our data suggest that rapid transcriptome analysis of nasopharyngeal swabs can be a powerful approach to quantify host molecular response and may provide valuable insights into COVID-19 pathophysiology.

Abstract Background With the gradual reopening of economies and resumption of social life, robust surveillance mechanisms should be implemented to control the ongoing COVID-19 pandemic. Unlike RT-qPCR, SARS- C oV-2 W hole G enome S equencing (cWGS) has the added advantage of identifying cryptic origins of the virus, and the extent of community-based transmissions versus new viral introductions, which can in turn influence public health policy decisions. However, practical and cost considerations of cWGS should be addressed before it can be widely implemented. Methods We performed shotgun transcriptome sequencing using RNA extracted from nasopharyngeal swabs of patients with COVID-19, and compared it to targeted SARS-CoV-2 full genome amplification and sequencing with respect to virus detection, scalability, and cost-effectiveness. To track virus origin, we used open-source multiple sequence alignment and phylogenetic tools to compare the assembled SARS-CoV-2 genomes to publicly available sequences. Results We show a significant improvement in whole genome sequencing data quality and viral detection using amplicon-based target enrichment of SARS-CoV-2. With enrichment, more than 99% of the sequencing reads mapped to the viral genome compared to an average of 0.63% without enrichment. Consequently, a dramatic increase in genome coverage was obtained using significantly less sequencing data, enabling higher scalability and significant cost reductions. We also demonstrate how SARS-CoV-2 genome sequences can be used to determine their possible origin through phylogenetic analysis including other viral strains. Conclusions SARS-CoV-2 whole genome sequencing is a practical, cost-effective, and powerful approach for population-based surveillance and control of viral transmission in the next phase of the COVID-19 pandemic.

Background: Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is a significant burden globally, particularly in the Arabian Gulf region. The United Arab Emirates (UAE) has experienced rising MRSA prevalence, with increasing diversity in the clonal complexes (CCs) identified. The COVID-19 pandemic, with its increased hospitalization rates and antibiotic use, may have further influenced MRSA’s genetic evolution and epidemiology in the country. Methods: To investigate this influence, genomic profiling of 310 MRSA clinical isolates collected between February and November 2022 was performed using a DNA microarray-based assay. Results: Isolates were assigned to 22 clonal complexes and 72 distinct strain assignments. The predominant clonal complexes were CC5, CC6, CC361, CC22, CC1, and CC8. Community-acquired MRSA lineages were dominant, with only one healthcare-associated MRSA lineage isolate identified. Upward trends of CC1153 were observed along with rare CCs, such as CC121-MRSA and CC7-MRSA, with the latter being reported for the first time in the Arabian Gulf region. The presence of pandemic strains USA300 CC8-MRSA-[IVa + ACME1] and CC8-MRSA-IV strains were also observed, including variants lacking Panton–Valentine leukocidin (pvl) genes and missing tst1 or enterotoxin genes. The PVL-negative CC772-MRSA-V/VT was identified, representing its first report in the UAE. A novel variant, CC361-MRSA-IV (tst1+/PVL+), was identified. Pvl genes were observed in 36% of the isolates, primarily from skin and soft tissue infections, while fusC (SCC-borne fusidic acid resistance) was identified in 13% of the isolates. Conclusions: The findings highlight the ongoing evolution of MRSA in the UAE, with the persistence and emergence of diverse and rare clonal complexes, driving the need for continuous genomic surveillance.