Human genomics is witnessing an ongoing paradigm shift from a single reference sequence to a pangenome form, but populations of Asian ancestry are underrepresented. Here we present data from the first phase of the Chinese Pangenome Consortium, including a collection of 116 high-quality and haplotype-phased de novo assemblies based on 58 core samples representing 36 minority Chinese ethnic groups. With an average 30.65× high-fidelity long-read sequence coverage, an average contiguity N50 of more than 35.63 megabases and an average total size of 3.01 gigabases, the CPC core assemblies add 189 million base pairs of euchromatic polymorphic sequences and 1,367 protein-coding gene duplications to GRCh38. We identified 15.9 million small variants and 78,072 structural variants, of which 5.9 million small variants and 34,223 structural variants were not reported in a recently released pangenome reference1. The Chinese Pangenome Consortium data demonstrate a remarkable increase in the discovery of novel and missing sequences when individuals are included from underrepresented minority ethnic groups. The missing reference sequences were enriched with archaic-derived alleles and genes that confer essential functions related to keratinization, response to ultraviolet radiation, DNA repair, immunological responses and lifespan, implying great potential for shedding new light on human evolution and recovering missing heritability in complex disease mapping.

Acinetobacter baumannii is an important human pathogen due to its multi-drug resistance, but is usually with low-grade virulence. Although a mouse model revealed different virulence grades of clinical carbapenem-resistant A. baumannii (CRAB) strains, the genetic basis remains unknown. We collected 61 CRAB isolates from intensive care unit of Shenzhen People's Hospital (Shenzhen, China), and analyzed them used whole genome sequencing (WGS), multilocus sequence typing (MLST) and core genome MLST (cgMLST), transmission chain reconstruction and Comparative genomic tools. A mouse pneumonia model was used to confirm the hypervirulent phenotype. Eleven complex types (CT) were identified based on core genome multilocus sequence typing scheme. CT512 showed higher transmissibility and bloodstream infection rates than other CTs. A genomic region Lyb-2-4 was shared by CT512 and CT2092 but not CT2085. The mortality rates of patient infected with CRAB harboring Lyb-2-4 was significantly higher than those infected with CRAB isolates without Lyb-2-4 (77.8% vs 24.5%, p < 0.01). In the mouse model, the survival rates of strains containing the Lyb-2-4 region (LAC-4, 5122 and 2092) were significantly lower than for strains without Lyb-2-4 (7152, 71517, 20859 and ATCC17978). One open reading frame (ORF) was a marker for the presence of Lyb-2-4, and PCR of a segment of this ORF, designated as hvcT, served as a tag for hypervirulent CRAB. Our study should be very useful in advising the clinician to implement medical intervention earlier, and also making the worldwide surveillance of these hypervirulent CRAB strains easier.

2019 Novel Coronavirus (2019-nCoV) is a virus identified as the cause of the outbreak of pneumonia first detected in Wuhan, China. Investigations on the transmissibility, severity, and other features associated with this virus are ongoing. Currently, there is no vaccine or therapeutic antibody to prevent the infection, and more time is required to develop an effective immune strategy against the pathogen. In contrast, specific inhibitors targeting the key protease involved in replication and proliferation of the virus are the most effective means to alleviate the epidemic. The main protease of SARS-CoV is essential for the life cycle of the virus, which showed 96.1% of similarity with the main proteaseof 2019-nCoV, is considered to be an attractive target for drug development. In this study, we have identified 4 small molecular drugs with high binding capacity with SARS-CoV main protease by high-throughput screening based on the 8,000 clinical drug libraries, all these drugs have been widely used in clinical applications with guaranteed safety, which may serve as promising candidates to treat the infection of 2019-nCoV.

Abstract Drug efflux systems have recently been recognized as an important mechanism of multidrug resistance in bacteria. Here, we described the identification and characterization of a novel chromosomally encoded multidrug efflux pump (SA09310) in Staphylococcus aureus . SA09310 is a 43-kDa protein with 12 transmembrane helices. The conserved amino acid sequence motifs of the major facilitator superfamily (MFS) were identified in the protein SA09310, which indicated SA09310 belonged to MFS transporters. Expression of the sa09310 gene was induced by different types of antibiotics, including aminoglycoside, tetracycline, macrolides, and chloramphenicol. The sa09310 gene knockout mutant (Δ sa09310 ) was constructed, and its susceptibility to 30 different antibiotics was evaluated. Mutant △sa09310 exhibited increased sensitivity to tetracycline and doxycycline, with 64-fold and 8-fold decreased MICs, respectively. The mechanism of SA09310 mediating tetracycline resistance was demonstrated by its ability to extrude intracellular tetracycline from within the cells into the environment. The efflux activity of SA09310 was further confirmed by EtBr accumulation and efflux assays. In addition, the efflux activity of SA09310 was observed to be blocked by the known efflux pump inhibitor carbonyl cyanide-chlorophenylhydrazone (CCCP), which provided direct evidence that suggested the H + -dependent activity of SA09310 efflux pump. The conservation of SA09310 homologs in Staphylococcus indicated the universal function of these SA09310-like protein clusters. In conclusion, the function-unknown protein SA09310 has been identified and characterized as a tetracycline efflux pump, thereby mediating tetracycline resistance in S. aureus .

Abstract Vaccination strategies for rapid protection against multidrug-resistant bacterial infection are very important, especially for hospitalized patients who have high risk of exposure to these bacteria. However, few such vaccination strategies exist due to a shortage of knowledge supporting their rapid effect. Here we demonstrated a single intranasal immunization of inactivated whole cell (IWC) of Acinetobacter baumannii elicits rapid protection against A. baumannii -infected pneumonia via training of innate immune response in Rag1 -/- mice. Immunization-trained alveolar macrophages (AMs) showed enhanced TNF-α production upon restimulation. Adoptive transfer of immunization-trained AMs into naive mice mediated rapid protection against infection. Elevated TLR4 expression on vaccination-trained AMs contributed to rapid protection. Moreover, immunization-induced rapid protection was also seen in Pseudomonas aeruginosa and Klebsiella pneumoniae pneumonia models, but not in Staphylococcus aureus and Streptococcus pneumoniae model. Our data reveal that a single intranasal immunization induces rapid and efficient protection against certain Gram-negative bacterial pneumonia via training AMs response, which highlights the importance and the possibility of harnessing trained immunity of AMs to design rapid-effecting vaccine.

Aflatoxin B