Diatoms and other chromalveolates are among the dominant phytoplankters in the world's oceans. Endosymbiosis was essential to the success of chromalveolates, and it appears that the ancestral plastid in this group had a red algal origin via an ancient secondary endosymbiosis. However, recent analyses have turned up a handful of nuclear genes in chromalveolates that are of green algal derivation. Using a genome-wide approach to estimate the "green" contribution to diatoms, we identified >1700 green gene transfers, constituting 16% of the diatom nuclear coding potential. These genes were probably introduced into diatoms and other chromalveolates from a cryptic endosymbiont related to prasinophyte-like green algae. Chromalveolates appear to have recruited genes from the two major existing algal groups to forge a highly successful, species-rich protist lineage.

We report on the sequencing of 10,545 human genomes at 30×-40× coverage with an emphasis on quality metrics and novel variant and sequence discovery. We find that 84% of an individual human genome can be sequenced confidently. This high-confidence region includes 91.5% of exon sequence and 95.2% of known pathogenic variant positions. We present the distribution of over 150 million single-nucleotide variants in the coding and noncoding genome. Each newly sequenced genome contributes an average of 8,579 novel variants. In addition, each genome carries on average 0.7 Mb of sequence that is not found in the main build of the hg38 reference genome. The density of this catalog of variation allowed us to construct high-resolution profiles that define genomic sites that are highly intolerant of genetic variation. These results indicate that the data generated by deep genome sequencing is of the quality necessary for clinical use.

Red seaweeds are key components of coastal ecosystems and are economically important as food and as a source of gelling agents, but their genes and genomes have received little attention. Here we report the sequencing of the 105-Mbp genome of the florideophyte Chondrus crispus (Irish moss) and the annotation of the 9,606 genes. The genome features an unusual structure characterized by gene-dense regions surrounded by repeat-rich regions dominated by transposable elements. Despite its fairly large size, this genome shows features typical of compact genomes, e.g., on average only 0.3 introns per gene, short introns, low median distance between genes, small gene families, and no indication of large-scale genome duplication. The genome also gives insights into the metabolism of marine red algae and adaptations to the marine environment, including genes related to halogen metabolism, oxylipins, and multicellularity (microRNA processing and transcription factors). Particularly interesting are features related to carbohydrate metabolism, which include a minimalistic gene set for starch biosynthesis, the presence of cellulose synthases acquired before the primary endosymbiosis showing the polyphyly of cellulose synthesis in Archaeplastida, and cellulases absent in terrestrial plants as well as the occurrence of a mannosylglycerate synthase potentially originating from a marine bacterium. To explain the observations on genome structure and gene content, we propose an evolutionary scenario involving an ancestral red alga that was driven by early ecological forces to lose genes, introns, and intergenetic DNA; this loss was followed by an expansion of genome size as a consequence of activity of transposable elements.

The characterization of the blood virome is important for the safety of blood-derived transfusion products, and for the identification of emerging pathogens. We explored non-human sequence data from whole-genome sequencing of blood from 8,240 individuals, none of whom were ascertained for any infectious disease. Viral sequences were extracted from the pool of sequence reads that did not map to the human reference genome. Analyses sifted through close to 1 Petabyte of sequence data and performed 0.5 trillion similarity searches. With a lower bound for identification of 2 viral genomes/100,000 cells, we mapped sequences to 94 different viruses, including sequences from 19 human DNA viruses, proviruses and RNA viruses (herpesviruses, anelloviruses, papillomaviruses, three polyomaviruses, adenovirus, HIV, HTLV, hepatitis B, hepatitis C, parvovirus B19, and influenza virus) in 42% of the study participants. Of possible relevance to transfusion medicine, we identified Merkel cell polyomavirus in 49 individuals, papillomavirus in blood of 13 individuals, parvovirus B19 in 6 individuals, and the presence of herpesvirus 8 in 3 individuals. The presence of DNA sequences from two RNA viruses was unexpected: Hepatitis C virus is revealing of an integration event, while the influenza virus sequence resulted from immunization with a DNA vaccine. Age, sex and ancestry contributed significantly to the prevalence of infection. The remaining 75 viruses mostly reflect extensive contamination of commercial reagents and from the environment. These technical problems represent a major challenge for the identification of novel human pathogens. Increasing availability of human whole-genome sequences will contribute substantial amounts of data on the composition of the normal and pathogenic human blood virome. Distinguishing contaminants from real human viruses is challenging.

Southern Ocean primary productivity plays a key role in global ocean biogeochemistry and climate. At the Southern Ocean sea ice edge in coastal McMurdo Sound, we observed simultaneous cobalamin and iron limitation of surface water phytoplankton communities in late Austral summer. Cobalamin is produced only by bacteria and archaea, suggesting phytoplankton-bacterial interactions must play a role in this limitation. To characterize these interactions and investigate the molecular basis of multiple nutrient limitation, we examined transitions in global gene expression over short time scales, induced by shifts in micronutrient availability. Diatoms, the dominant primary producers, exhibited transcriptional patterns indicative of co-occurring iron and cobalamin deprivation. The major contributor to cobalamin biosynthesis gene expression was a gammaproteobacterial population, Oceanospirillaceae ASP10-02a. This group also contributed significantly to metagenomic cobalamin biosynthesis gene abundance throughout Southern Ocean surface waters. Oceanospirillaceae ASP10-02a displayed elevated expression of organic matter acquisition and cell surface attachment-related genes, consistent with a mutualistic relationship in which they are dependent on phytoplankton growth to fuel cobalamin production. Separate bacterial groups, including Methylophaga, appeared to rely on phytoplankton for carbon and energy sources, but displayed gene expression patterns consistent with iron and cobalamin deprivation. This suggests they also compete with phytoplankton and are important cobalamin consumers. Expression patterns of siderophore- related genes offer evidence for bacterial influences on iron availability as well. The nature and degree of this episodic colimitation appear to be mediated by a series of phytoplankton-bacterial interactions in both positive and negative feedback loops.

Abstract Horizontal drilling has demonstrated its superiority in developing the Middle Marat reservoir within the Umm Gudair (UG) field in Kuwait. However, achieving precise placement of the lateral section in thin carbonate layers requires meticulous geo-steering. Due to environmental concerns and the high operational costs associated with using radioactive-based porosity logging tools in such wellbore profiles, the preferred method for geo-steering is to utilize Logging-While-Drilling (LWD) gamma ray and resistivity logs (Nguyen et al, 2022). When drilling with a 4 ½″ slim hole, LWD data can suffer from poor quality due to a low signal-to-noise ratio or complete loss of signal caused by mud telemetry issues. To address this challenge, advanced cutting analysis techniques, including X-Ray Diffraction (XRD) and X-Ray Fluorescence (XRF), have been integrated with LWD to enhance the accuracy of lateral sidetracking in the UG field. Advanced analysis performed on cuttings recovered on the surface while drilling confirms that the wellbore remains within the targeted sub-layer, while LWD data monitors larger-scale boundaries. This approach is illustrated in a limestone formation sub-layer with a thickness of approximately 20 feet, characterized by low natural radiation and minimal resistivity contrast with adjacent sub-layers. A thorough pre-job study was conducted using advanced analysis on cuttings from offset wells, with data resolution at 10 feet. The analysis encompassed elemental composition, chemostratigraphy, and mineralogy. Chemostratigraphic zones were identified based on distinct changes in chemical and mineralogical profiles, marked by specific elements and key ratios. These zones are expected to be consistent over significant distances, at least within the length of the horizontal wellbore, and should be easily identifiable in the cuttings. Near real-time formation evaluation was achieved with a controlled rate of penetration (ROP) of 10 ft/hr, allowing XRF data to be obtained just 5 feet behind the bit while sliding and 10 feet behind the bit while in rotary mode. With the LWD signal trailing at 45 feet, elemental data from the XRF was instrumental in pinpointing the top of the targeted sub-layer and successfully landing the well. The ability to clearly and precisely identify formation tops in the sub-layers provided a solid basis for geo-steering the lateral section. Advanced cuttings analysis played a crucial role in geo-steering the well, especially in areas where the LWD gamma ray (GR) signature was ambiguous and in a 485-foot section with no LWD signal. This approach also helped avoid lost time and costs from unwanted trips due to third-party tool failures, estimated at 36 hours. The well was tested with excellent oil flow, demonstrating that advanced cutting analysis (XRF and XRD) effectively supported real-time geo-steering in slim-hole scenarios where LWD capabilities are limited and uncertain.

Studying the human genome is crucial to embrace precision medicine through tailoring treatment and prevention strategies to the unique genetic makeup and molecular information of individuals. After human genome project (1990–2003) generated the first full sequence of a human genome, there have been concerns towards Northern bias due to underrepresentation of other populations. Multiple countries have now established national genome projects aiming at the genomic knowledge that can be harnessed from their populations, which in turn can serve as a basis for their health care policies in the near future. The intention is to introduce the recently established Egypt Genome (EG) to delineate the genomics and genetics of both the modern and Ancient Egyptian populations. Leveraging genomic medicine to improve precision medicine strategies while building a solid foundation for large-scale genomic research capacity is the fundamental focus of EG. EG generated genomic knowledge is predicted to enrich the existing human genome and to expand its diversity by studying the underrepresented African/Middle Eastern populations. The insightful impact of EG goes beyond Egypt and Africa as it fills the knowledge gaps in health and disease genomics towards improved and sustainable genomic-driven healthcare systems for better outcomes. Promoting the integration of genomics into clinical practice and spearheading the implementation of genomic-driven healthcare and precision medicine is therefore a key focus of EG. Mining into the wealth of Ancient Egyptian Genomics to delineate the genetic bridge between the contemporary and Ancient Egyptian populations is another excitingly unique area of EG to realize the global vision of human genome.

Background: Recently, synthesis and use of innovative nanomaterials in food packaging industries has gained great interest not only in reducing the incidence of foodborne pathogens but also in preventing the changes of food ingredients that can be resulted from microbial growth and contamination. Objective: Our study concerned with the design of silver-gold bimetallic nanoparticles to provide an innovative strategy for improving the antibacterial activity of gold nanoparticles and reduce the toxicity of silver nanoparticles yielding a promising bimetallic nanocomposite for food packaging and biomedical applications. Methods: In the current study, metal-contaminated soil has been utilized in a trail to isolate new fungal isolates with good metal redox potential for metallic nanoparticles production. Size, shape, metal ratio, surface charge, nature of compounds involved in the formation and capping of the produced Ag-Au nanocomposites were estimated. Antimicrobial and cytotoxic behavior of these nanocomposites has been tested. Results: New Aspergillus fumigatus and Aspergillus flavus isolates with good potential for Ag-Au bimetallic nanocomposite production have been isolated. The produced nanocomposites showed sphere-like polyhedron shape, 10-25 nm size range, and exhibited the truncated tetrahedron pattern as the most common topographical pattern. Gold was the major metal in the nanocomposite synthesized by Aspergillus fumigatus ND2 OR636497 but Aspergillus flavus ND1 OR636491 nanocomposite showed a reversed case. Both nanocomposites recorded good surface charge value (-29.0 ± 2.3 & -27.3 ± 0.4) that can support a reasonable stability for the prepared nano solution. They exerted a good inhibitory effect against all tested Gram-negative and Gram-positive bacteria and showed significant antifungal behavior. In a trial to evaluate the safe applicability of the biosynthesized Ag-Au nanocomposites and to estimate their anticancer potential, their cytotoxic effect against a normal and cancer cell line has been evaluated. Results revealed their lower toxicity against the mice bone marrow cells and their elevated toxicity against MCF7 cell line with significant IC50 values. Conclusion: This study provides efficient methods for green synthesis of Ag-Au nanocomposites utilizing new fungal isolates. Results revealed the safe and promising applicability of the biosynthesized Ag-Au nanocomposites in food packing as antimicrobial agent in addition to its promising anticancer activities. Keywords: Aspergillus fumigatus, Aspergillus flavus, Ag-Au nanocomposite, antimicrobial, cytotoxicity, green synthesis.