Abstract During the COVID-19 pandemic, precisely tracing the route of the SARS-CoV-2 transmission in human population remains challenging. Because this RNA virus can mutate massively without a specifically tracing maker. Herein, using a geographic stratified genome-wide association study (GWAS) of 2599 full-genome sequences, we identified that two SNPs (i.e., 1059.C>T and 25563.G>T) of linkage disequilibrium were presented in approximately half of North America SARS-CoV-2 population (p = 2.44 x 10 −212 and p = 2.98 x 10 −261 ), resulting two missense mutations (i.e., Thr 265 Ile and Gln 57 His) in ORF1ab and ORF3a, respectively. Interestingly, these two SNPs exclusively occurred in the North America dominated clade 1, accumulated during mid to late March, 2020. We did not find any of these two SNPs by retrospectively tracing the two SNPs in bat and pangolin related SARS-CoV-2 and human SARS-CoV-2 from the first epicenter Wuhan or other regions of China mainland. This suggested that the SARS-CoV-2 population of Chinese mainland were different from the prevalent strains of North America. Time-dependently, we found that these two SNPs first occurred in Europe SARS-CoV-2 (26-Feb-2020) which was 3 days early than the occurring date of North America isolates and 17 days early for Asia isolates (Taiwan China dominated). Collectively, this population genetic analysis highlights a well-confidential transmission route of the North America isolates and the two SNPs we newly identified are possibly novel diagnosable or druggable targets for surveillance and treatment.

Abstract The disease caused by Riemerella anatipestifer ( R. anatipestifer ) causes large economic losses to the global duck industry every year. Serotype-related genomic variation (such as in O-antigen and capsular polysaccharide gene clusters) has been widely used for the serotyping in many gram-negative bacteria. To date, there have been few studies focused on genetic basis of serotypes in R. anatipestifer . Here, we used pan-genome-wide association studies (Pan-GWAS) to identify the serotype-specific genetic loci of 38 R. anatipestifers strain. Analyses of the loci of 11 serotypes showed that the loci could be well mapped with the serotypes of the corresponding strains. We constructed the knockout strain for the wzy gene at the locus, and the results showed that the mutant lost the agglutination characteristics to positive antisera. Based on the of Pan-GWAS results, we developed a multiple PCR method to identify serotypes 1, 2, and 11 of R. anatipestifer . Our study provides a precedent for systematically analysing the genetic basis of the R anatipestifer serotypes and establishing a complete serotyping system in the future. Highlights R. anatipestifer serotype-specific locus was identified by Pan-GWAS for the first time. Molecular serotyping multiplex PCR was developed based on O-antigen biosynthesis gene clusters

Pasteurella multocida (P. multocida) is a bacterial pathogen responsible for a range of infections in humans and various animal hosts, causing significant economic losses in farming. Integrative and conjugative elements (ICEs) are important horizontal gene transfer elements, potentially enabling host bacteria to enhance adaptability by acquiring multiple functional genes. However, the understanding of ICEs in P. multocida and their impact on the transmission of this pathogen remains limited. In this study, 42 poultry-sourced P. multocida genomes obtained by high-throughput sequencing together with 393 publicly available P. multocida genomes were used to analyse the horizontal transfer of ICEs. Eighty-two ICEs were identified in P. multocida, including SXT/R391 and Tn916 subtypes, as well as three subtypes of ICEHin1056 family, with the latter being widely prevalent in P. multocida and carrying multiple resistance genes. The correlations between insertion sequences and resistant genes in ICEs were also identified, and some ICEs introduced the carbapenem gene blaOXA-2 and the bleomycin gene bleO to P. multocida. Phylogenetic and collinearity analyses of these bioinformatics found that ICEs in P. multocida were transmitted vertically and horizontally and have evolved with host specialization. These findings provide insight into the transmission and evolution mode of ICEs in P. multocida and highlight the importance of understanding these elements for controlling the spread of antibiotic resistance.

(

Abstract In herpesvirus, the terminase subunit pUL15 is involved in cleavage of the viral genome concatemers in the nucleus. Previous studies have shown that herpes simplex virus 1 (HSV-1) pUL15 can enter the nucleus without other viral proteins and help other terminase subunits enter the nucleus. However, this study revealed that duck plague virus (DPV) pUL15 cannot localize independently to the nucleus and can only be localized in the nucleus in the presence of pUL28 and pUL33. However, the data suggested the presence of a potential nuclear localization signal (NLS) in DPV pUL15, which is important for the localization of the terminase subunits. Subsequently, several single-point mutants were constructed to identify the vital amino acids within the NLS. The conserved amino acids K187, R188, and K190 are critical for the nuclear localization of pUL15, pUL28, and pUL33 but not for their interaction. Furthermore, corresponding recombinant viruses were constructed. The results revealed that the mutations rUL15K187Q, rUL15K188Q and rUL15K190Q had an obvious influence on concatemeric genome cleavage, but only K190Q significantly affected the production of progeny virions. These findings indicate that the NLS is important for the functions of DPV pUL15. Overall, a potential NLS and the key amino acids in DPV pUL15 were identified. Mutations in K187, K188 and K190 affected the cleavage of the concatemeric genome, but only mutations in K190 had an obvious effect on viral proliferation.