Abstract The emergence of SARS-CoV-2 omicron variant in late November, 2021 and its rapid spread to different countries, warns the health authorities to take initiative to work on containing its spread. The omicron SARS-CoV-2 variant is unusual from the other variants of concerns reported earlier as it harbors many novel mutations in its genome particularly with >30 mutations in the spike glycoprotein alone. The current study investigated the variation in binding mechanism which it carries compared to the wild type. The study also explored the interaction profile of spike-omicron with human ACE2 receptor. The structure of omicron spike glycoprotein was determined though homology modeling. The interaction analysis was performed through docking using HADDOCK followed by binding affinity calculation. Finally, the comparison of interactions were performed among spike-ACE2 complex of wild type, delta and omicron variants. The interaction analysis has revealed the involvement of highly charged and polar residues (H505, Arg498, Ser446, Arg493, and Tyr501) in the interactions. The important novel interactions in the spike-ACE2-omicron complex was observed as S494:H34, S496:D38, R498:Y41, Y501:K353, and H505:R393 and R493:D38. Moreover, the binding affinity of spike-ACE2-omicron complex (−17.6Kcal/mol) is much higher than wild type-ACE2 (−13.2Kcal/mol) and delta-ACE2 complex (−13.3Kcal/mol). These results indicate that the involvement of polar and charged residues in the interactions with ACE2 may have an impact on increased transmissibility of omicron variant.

Dengue, a mosquito-borne viral disease, poses a significant public health challenge in Pakistan, with a significant outbreak in 2023, prompting our investigation into the serotype and genomic diversity of the dengue virus (DENV). NS-1 positive blood samples from 153 patients were referred to the National Institute of Health, Pakistan, between July and October 2023. Among these, 98 (64.1%) tested positive using multiplex real-time PCR, with higher prevalence among males (65.8%) and individuals aged 31-40. Serotyping revealed DENV-1 as the predominant serotype (84.7%), followed by DENV-2 (15.3%). Whole-genome sequencing of 18 samples (DENV-1 = 17, DENV-2 = 01) showed that DENV-1 (genotype III) samples were closely related (>99%) to Pakistan outbreak samples (2022), and approx. > 98% with USA (2022), Singapore and China (2016), Bangladesh (2017), and Pakistan (2019). The DENV-2 sequence (cosmopolitan genotype; clade IVA) shared genetic similarity with Pakistan outbreak sequences (2022), approx. > 99% with China and Singapore (2018-2019) and showed divergence from Pakistan sequences (2008-2013). No coinfection with dengue serotypes or other viruses were observed. Comparisons with previous DENV-1 sequences highlighted genetic variations affecting viral replication efficiency (NS2B:K55R) and infectivity (E:M272T). These findings contribute to dengue epidemiology understanding and underscore the importance of ongoing genomic surveillance for future outbreak responses in Pakistan.