High-throughput sequencing is increasingly favoured to assay the presence and abundance of micro RNAs (miRNAs) in biological samples, even from low RNA amounts, and a number of commercial vendors now offer kits that allow miRNA sequencing from sub-nanogram (ng) inputs. However, although biases introduced during library preparation have been documented, the relative performance of current reagent kits has not been investigated in detail. Here, six commercial kits capable of handling <100ng total RNA input were used for library preparation, performed by kit manufactures, on synthetic miRNAs of known quantities and human biological total RNA samples. We compared the performance of miRNA detection sensitivity, reliability, titration response and the ability to detect differentially expressed miRNAs. In addition, we assessed the use of unique molecular identifiers sequence (UMI) tags in one kit. We observed differences in detection sensitivity and ability to identify differentially expressed miRNAs between the kits, but none were able to detect the full repertoire of expected miRNAs. The reliability within the replicates of all kits was good, while larger differences were observed between the kits, although none could accurately quantify the majority of miRNAs. UMI tags, at least within the input ranges tested, offered little advantage to improve data utility. In conclusion, biases in miRNA abundance are heavily influenced by the kit used for library preparation, suggesting that comparisons of datasets prepared by different procedures should be made with caution. This article is intended to assist researchers select the most appropriate kit for their experimental conditions.

Background: Advances in sequencing technologies and bioinformatics have made the analysis of microbial communities almost routine. Nonetheless, the need remains to improve on the techniques used for gathering such data, including increasing throughput while lowering cost, and benchmarking the techniques so that potential sources of bias can be better characterized. Results: We present a triple-index amplicon sequencing strategy that uses a two-stage PCR protocol. The strategy was extensively benchmarked through analysis of a mock community in order to assess biases introduced by sample indexing, number of PCR cycles, and template concentration. We further evaluated the method through re-sequencing of a standardized environmental sample. Finally, we evaluated our protocol on a set of fecal samples from a small cohort of healthy adults, demonstrating good performance in a realistic experimental setting. Between-sample variation was mainly related to batch effects, such as DNA extraction, while sample indexing was also a significant source of bias. PCR cycle number strongly influenced chimera formation and affected relative abundance estimates of species with high GC content. Libraries were sequenced using the Illumina HiSeq and MiSeq platforms to demonstrate that this protocol is highly scalable to sequence thousands of samples at a very low cost. Conclusions: Here, we provide the most comprehensive study of performance and bias inherent to a 16S rRNA gene amplicon sequencing method to date. Triple-indexing greatly reduces the number of long custom DNA oligos required for library preparation, while the inclusion of variable length heterogeneity spacers minimizes the need for PhiX spike-in. This design results in a significant cost reduction of highly multiplexed amplicon sequencing. The biases we characterize highlight the need for highly standardized protocols. Reassuringly, we find that the biological signal is a far stronger structuring factor than the various sources of bias.

Summary Prenatal paracetamol exposure has been associated with neurodevelopmental outcomes in childhood. Pharmacoepigenetic studies show differences in cord blood DNA methylation between paracetamol exposed and unexposed neonates. However, causal implications and impact of long-term prenatal long-term paracetamol exposure on brain development remain unclear. Using a multi-omics approach, we investigated the effects of paracetamol on a model of early human brain development. We exposed human embryonic stem cells undergoing in vitro neuronal differentiation to daily media changes with paracetamol concentrations corresponding to maternal therapeutic doses. Single-cell RNA-seq and ATAC-seq integration identified paracetamol-induced chromatin-opening changes linked to gene expression. Differentially methylated and/or expressed genes were involved in signalling, neurotransmission, and cell fate-determination trajectories. Some genes involved in neuronal injury and development-specific pathways, such as KCNE3 , overlapped with differentially methylated genes previously identified in cord blood associated with prenatal paracetamol exposure. Our data suggest that paracetamol may play a causal role in impaired neurodevelopment. Graphical Abstract

High-throughput sequencing has emerged as the favoured method to study microRNA (miRNA) expression, but biases introduced during library preparation have been reported. To assist researchers choose the most appropriate library preparation kit, we recently compared the performance of six commercially-available kits on synthetic miRNAs and human RNA, where library preparation was performed by the vendors. We hereby supplement this study with data from two further commonly used kits (NEBNext, NEXTflex) whose manufacturers initially declined to participate. As before, performance was assessed with respect to sensitivity, reliability, titration response and differential expression. Despite NEXTflex employing partially-randomised adapter sequences to minimise bias, we reaffirm that biases in miRNA abundance are kit-specific, complicating the comparison of miRNA datasets generated using different kits.

Enterohemorrhagic E . coli (EHEC) is considered to be the most dangerous pathotype of E . coli , as it causes severe conditions such as hemorrhagic colitis (HC) and hemolytic uremic syndrome (HUS). Antibiotic treatment of EHEC infections is generally not recommended since it may promote the production of the Shiga toxin (Stx) and lead to worsened symptoms. This study explores how exposure to the fluoroquinolone ciprofloxacin reorganizes the transcriptome and proteome of EHEC O157:H7 strain EDL933, with special emphasis on virulence-associated factors. As expected, exposure to ciprofloxacin caused an extensive upregulation of SOS-response- and Stx-phage proteins, including Stx. A range of other virulence-associated factors were also upregulated, including many genes encoded by the LEE-pathogenicity island, the enterohemolysin gene ( ehxA ), as well as several genes and proteins involved in LPS production. However, a large proportion of the genes and proteins (17 and 8%, respectively) whose expression was upregulated upon ciprofloxacin exposure (17 and 8%, respectively) are not functionally assigned. This indicates a knowledge gap in our understanding of mechanisms involved in EHECs response to antibiotic-induced stress. Altogether, the results contribute to better understanding of how exposure to ciprofloxacin influences the virulome of EHEC and generates a knowledge base for further studies on how EHEC responds to antibiotic-induced stress. A deeper understanding on how EHEC responds to antibiotics will facilitate development of novel and safer treatments for EHEC infections.