Abstract The ongoing of coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic caused by novel SARS-CoV-2 coronavirus, resulting in economic losses and seriously threating the human health in worldwide, highlighting the urgent need of a stabilized, easily produced and effective preventive vaccine. The SARS-COV-2 spike protein receptor binding region (RBD) plays an important role in the process of viral binding receptor angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) and membrane fusion, making it an ideal target for vaccine development. In this study, we designed three different RBD-conjugated nanoparticles vaccine candidates, RBD-Ferritin (24-mer), RBD-mi3 (60-mer) and RBD-I53-50 (120-mer), with the application of covalent bond linking by SpyTag-SpyCatcher system. It was demonstrated that the neutralizing capability of sera from mice immunized with three RBD-conjugated nanoparticles adjuvanted with AddaVax or Sigma Systerm Adjuvant (SAS) after each immunization was ~8-to 120-fold greater than monomeric RBD group in SARS-CoV-2 pseudovirus and authentic virus neutralization assay. Most importantly, sera from RBD-conjugated NPs groups more efficiently blocked the binding of RBD to ACE2 or neutralizing antibody in vitro, a further proof of promising immunization effect. Besides, high physical stability and flexibility in assembly consolidated the benefit for rapid scale-up production of vaccine. These results supported that our designed SARS-CoV-2 RBD-conjugated nanoparticle was competitive vaccine candidate and the carrier nanoparticles could be adopted as universal platform for future vaccine development.

Abstract The tetraploid Avena species in the section Pachycarpa Baum, including A. insularis, A. maroccana , and A. murphyi , are thought to be involved in the evolution of hexaploid oats; however, their genome designations are still being debated. Repetitive DNA sequences play an important role in genome structuring and evolution, so understanding the chromosomal organization and distribution of these sequences in Avena species could provide valuable information concerning genome evolution in this genus. In this study, the chromosomal organizations and distributions of six repetitive DNA sequences (including three SSR motifs (TTC, AAC, CAG), one 5S rRNA gene fragment, and two oat A and C genome specific repeats) were investigated using non-denaturing fluorescence in situ hybridization (ND-FISH) in the three tetraploid species mentioned above and in two hexaploid oat species. Preferential distribution of the SSRs in centromeric regions was seen in the A and D genomes, whereas few signals were detected in the C genomes. Some intergenomic translocations were observed in the tetraploids; such translocations were also detected between the C and D genomes in the hexaploids. These results provide robust evidence for the presence of the D genome in all three tetraploids, strongly suggesting that the genomic constitution of these species is DC and not AC, as had been thought previously.

The phylogenetic relationships among 76 Avena taxa, representing 14 diploids, eight tetraploids, and four hexaploids were investigated by using the nuclear plastid 3-phosphoglycerate kinase gene(Pgk1). A significant deletion (131 bp) was detected in all the C genome homoeologues which reconfirmed a major structural divergence between the A and C genomes. Phylogenetic analysis indicated the Cp genome is more closely related to the polyploid species than is the Cv genome. Two haplotypes of Pgk1 gene were obtained from most of the AB genome tetraploids. Both types of the barbata group showed a close relationship with the As genome diploid species, supporting the hypothesis that both the A and B genomes are derived from an As genome. Two haplotypes were also detected in A. agadiriana, which showed close relationships with the As genome diploid and the Ac genome diploid, respectively, emphasizing the important role of the Ac genome in the evolution of A. agadiriana. Three homoeologues of thePgk1 gene were detected in five hexaploid accessions. The homoeologues that might represent the D genome were tightly clustered with the tetraploids A. marrocana and A. murphyi, but did not show a close relationship with any extant diploid species.

A novel H7N9 avian influenza virus has caused five human epidemics in China since 2013. The substantial increase in prevalence and the emergence of antigenically divergent or highly pathogenic (HP) H7N9 strains during the current outbreak raises concerns about the epizootic-potential of these viruses. Here, we investigate the evolution and adaptation of H7N9 by combining publicly available data with newly generated virus sequences isolated in Guangdong between 2015-2017. Phylogenetic analyses show that currently-circulating H7N9 viruses belong to distinct lineages with differing spatial distributions. Using ancestral sequence reconstruction and structural modelling we have identified parallel amino-acid changes on multiple separate lineages. Furthermore, we infer mutations in HA primarily occur at sites involved in receptor-recognition and/or antigenicity. We also identify seven new HP strains, which likely emerged from viruses circulating in eastern Guangdong around March 2016 and is further associated with a high rate of adaptive molecular evolution.