The hierarchical packaging of chromatin fibers plays a critical role in gene regulation. The 30-nm chromatin fibers, a central-level structure bridging nucleosomal arrays to higher-order organizations, function as the first level of transcriptional dormant chromatin. The dynamics of 30-nm chromatin fiber play a crucial role in biological processes related to DNA. Here, we report a 3.6-angstrom resolution cryogenic electron microscopy structure of H5-bound dodecanucleosome, i.e., the chromatin fiber reconstituted in the presence of linker histone H5, which shows a two-start left-handed double helical structure twisted by tetranucleosomal units. An atomic structural model of the H5-bound chromatin fiber, including an intact chromatosome, is built, which provides structural details of the full-length linker histone H5, including its N-terminal domain and an HMG-motif-like C-terminal domain. The chromatosome structure shows that H5 binds the nucleosome off-dyad through a three-contact mode in the chromatin fiber. More importantly, the H5-chromatin structure provides a fine molecular basis for the intra-tetranucleosomal and inter-tetranucleosomal interactions. In addition, we systematically validated the physiological functions and structural characteristics of the tetranucleosomal unit through a series of genetic and genomic studies in Saccharomyces cerevisiae and in vitro biophysical experiments. Furthermore, our structure reveals that multiple structural asymmetries of histone tails confer a polarity to the chromatin fiber. These findings provide structural and mechanistic insights into how a nucleosomal array folds into a higher-order chromatin fiber with a polarity in vitro and in vivo.

Background: The gut and biliary microbiota are important components of the complex microecology system in the human body. However, it is often difficult to obtain bile in clinical practice to manage gallstone diseases, warranting further microbiota research to evaluate the relationship between biliary microbiota and gallstone formation. Aims: We aimed to characterize the diversity and alterations of biliary and gut microbiota in patients with gallstones and analyze their possible correlations to gallstone formation. Methods: We collected gallstones, bile, gallbladder mucosa, and feces from 21 patients with gallstone disease during operation and fecal samples from 20 healthy subjects without gallstones. We performed high-throughput sequencing of the V3-V4 regions of the 16S rRNA gene in the gallstone and control groups and analyzed the final optimization sequence. Results: We identified a total of 23,427 operational taxonomic units. Achromobacter (P = 0.010), Faecalibacterium (P = 0.042), and Lachnospira (P = 0.011) were significantly reduced, while Enterococcus (P = 0.001) was increased in the gallstone group. The diversity and composition between the biliary and gut microbiota in gallstone patients had statistical differences. The diversity of gut microbiota was significantly higher than that of biliary microbiota (P < 0.05). In addition, linear discriminant analysis (LDA) >4 indicated that the characteristic flora was specific to five samples. Prevotella and Proteobacteria had LDA values >4 in the feces and both bile and gallbladder mucosa, respectively, of patients with gallstones. Conclusion: The biliary and gut microbiota of patients with gallstones displayed bacterial heterogeneity. Prevotella and Proteobacteria may serve as biomarkers for dysbacteriosis in patients with gallstones, suggesting that alterations of biliary and gut microbiota are involved in the formation of gallstones. This study highlights the potential application of fecal microbiota transplantation technology in the treatment of gallstone diseases. Relevance for Patients: Microecology of the digestive tract is closely related to the formation of gallstones, providing new ideas for the prevention and treatment of patients with gallstones.

Abstract The rise of Klebsiella pneumoniae resistant to last‐resort antimicrobials poses an urgent threat to global health. The ramR ‐ ramA regulatory system critically influences drug resistance by regulating the AcrAB‐TolC efflux pump, which also plays a crucial role in the pathogenicity of K. pneumoniae . However, the mechanism of the ramR ‐ ramA system on bacteria‐host interaction remains unclear. To determine how specific mutations in ramR influence eravacycline (ERV) resistance and their impact on the immune activation capabilities of K. pneumoniae , thereby highlighting potential targets for therapeutic intervention, we performed genetic sequencing to identify mutations in ramR . Then, the CRISPR‐Cas9 technology was employed to construct specific ramR mutations into K. pneumoniae , which were then subjected to phenotypic and functional assays in both in vitro and in vivo (mouse models, macrophage, and blood‐killing experiment) settings. ramR L58P and F165L genetic alterations disrupt the binding affinity of RamR to the ramA promoter, thereby upregulating the efflux pump expression and increasing ERV minimum inhibitory concentration values up to 64‐fold compared to the wild‐type. Concurrently, these mutations modulate lipid A structure by increasing 2‐hydroxy fatty acid chain abundance. In mouse models, ramR L58P and F165L mutants showed lower bacterial burden in organs (spleen, lung, and kidney) 6 h post‐infection, and are fast cleared in 48 h. Furthermore, despite lower intracellular bacterial loads, ramR L58P and F165L mutants induce heightened pro‐inflammatory cytokine responses in macrophages and elevate systemic cytokine levels (interleukin [IL]2, IL4, IL6, IL12, interferon‐α, and interferon‐γ) in human blood co‐culture experiments. This study illuminates the critical role of ramR mutations in conferring ERV resistance and enhancing immune responses in K. pneumoniae . The dual impact of these mutations on both antimicrobial resistance and immune activation not only underscores the challenges in treating infections but also advocates for heightened surveillance and innovative strategies to counteract the emerging threat of antimicrobial‐resistant K. pneumoniae .