High-coverage sequencing of 79 (wild and captive) individuals representing all six non-human great ape species has identified over 88 million single nucleotide polymorphisms providing insight into ape genetic variation and evolutionary history and enabling comparison with human genetic diversity. In an effort to provide insights into great ape genetic variation, the authors sequence 79 wild- and captive-born individuals from across all six great ape species and seven subspecies. Their data and analyses shed light on population structure and gene flow, inbreeding, inferred dynamics of effective population sizes and the differences in the rate of gene loss among the great apes. This new catalogue of great ape genome diversity provides a valuable resource for evolutionary and conservation studies. Most great ape genetic variation remains uncharacterized1,2; however, its study is critical for understanding population history3,4,5,6, recombination7, selection8 and susceptibility to disease9,10. Here we sequence to high coverage a total of 79 wild- and captive-born individuals representing all six great ape species and seven subspecies and report 88.8 million single nucleotide polymorphisms. Our analysis provides support for genetically distinct populations within each species, signals of gene flow, and the split of common chimpanzees into two distinct groups: Nigeria–Cameroon/western and central/eastern populations. We find extensive inbreeding in almost all wild populations, with eastern gorillas being the most extreme. Inferred effective population sizes have varied radically over time in different lineages and this appears to have a profound effect on the genetic diversity at, or close to, genes in almost all species. We discover and assign 1,982 loss-of-function variants throughout the human and great ape lineages, determining that the rate of gene loss has not been different in the human branch compared to other internal branches in the great ape phylogeny. This comprehensive catalogue of great ape genome diversity provides a framework for understanding evolution and a resource for more effective management of wild and captive great ape populations.

Urinary tract infections (UTIs) are among the most common bacterial infections and account for a significant part of the workload in clinical microbiology laboratories. Enteric bacteria (in particular, Escherichia coli) remain the most frequent cause of UTIs, although the distribution of pathogens that cause UTIs is changing. More important is the increase in resistance to some antimicrobial agents, particularly the resistance to trimethoprim-sulfamethoxazole seen in E. coli. Physicians distinguish UTIs from other diseases that have similar clinical presentations with use of a small number of tests, none of which, if used individually, have adequate sensitivity and specificity. Among the diagnostic tests, urinalysis is useful mainly for excluding bacteriuria. Urine culture may not be necessary as part of the evaluation of outpatients with uncomplicated UTIs, but it is necessary for outpatients who have recurrent UTIs, experience treatment failures, or have complicated UTIs, as well as for inpatients who develop UTIs.

▪ Abstract In the 1970s, researchers provided the first detailed descriptions of intergroup conflict in chimpanzees. These observations stimulated numerous comparisons between chimpanzee violence and human warfare. Such comparisons have attracted three main objections: (a) The data supporting such comparisons are too few, (b) intergroup aggression is the result of artificial feeding by observers, and (c) chimpanzee data are irrelevant to understanding human warfare. Recent studies provide strong evidence against these criticisms. Data from the five long-term sites with neighboring groups show that intergroup aggression is a pervasive feature of chimpanzee societies, including sites where artificial feeding never took place. Recent studies have clarified questions about the functional goals and proximate mechanisms underlying intergroup aggression. Male chimpanzees compete with males in other groups over territory, food, and females, base their decisions to attack strangers on assessments of numerical strength, and strive for dominance over neighboring groups. Human males likewise compete over territory, food, and females and show a preference for low-risk attacks and intergroup dominance. Chimpanzee studies illustrate the promise of the behavioral biology approach for understanding and addressing the roots of violence in our own species.

Male chimpanzees, Pan troglodytes, engage in cooperative territorial defence and sometimes kill members of neighbouring communities. Observations of intergroup interactions suggest that escalation of aggression depends on numerical assessment, with lethal attacks occurring when numerical advantage reduces the costs of attacking. To gain a better understanding of the factors guiding participation in intergroup conflict, we conducted a series of playback experiments with the Kanyawara chimpanzee community of the Kibale National Park, Uganda. We tested whether the response to the playback of the ‘pant-hoot’ call of a single extragroup male depended on the number of adult males in the listening party, the location of the speaker relative to the territory edge, and each male's agonistic rank. These playbacks elicited cooperative responses, with the nature of the response depending on the number of adult males in the party. Parties with three or more males consistently joined in a chorus of loud vocalizations and approached the speaker together. Parties with fewer adult males usually stayed silent, approached the speaker less often, and travelled more slowly if they did approach. In contrast to many territorial species, the location of the simulated intruder did not affect the response. Although high-ranking males might be expected to benefit more from repelling outside males, both high- and low-ranking males showed a similar pattern of response. Each male responded as if he benefited from repelling intruders, but only if he had strength in numbers. This pattern of response is consistent with cooperation based on mutualism.

Hispanic/Latino populations possess a complex genetic structure that reflects recent admixture among and potentially ancient substructure within Native American, European, and West African source populations. Here, we quantify genome-wide patterns of SNP and haplotype variation among 100 individuals with ancestry from Ecuador, Colombia, Puerto Rico, and the Dominican Republic genotyped on the Illumina 610-Quad arrays and 112 Mexicans genotyped on Affymetrix 500K platform. Intersecting these data with previously collected high-density SNP data from 4,305 individuals, we use principal component analysis and clustering methods FRAPPE and STRUCTURE to investigate genome-wide patterns of African, European, and Native American population structure within and among Hispanic/Latino populations. Comparing autosomal, X and Y chromosome, and mtDNA variation, we find evidence of a significant sex bias in admixture proportions consistent with disproportionate contribution of European male and Native American female ancestry to present-day populations. We also find that patterns of linkage-disequilibria in admixed Hispanic/Latino populations are largely affected by the admixture dynamics of the populations, with faster decay of LD in populations of higher African ancestry. Finally, using the locus-specific ancestry inference method LAMP , we reconstruct fine-scale chromosomal patterns of admixture. We document moderate power to differentiate among potential subcontinental source populations within the Native American, European, and African segments of the admixed Hispanic/Latino genomes. Our results suggest future genome-wide association scans in Hispanic/Latino populations may require correction for local genomic ancestry at a subcontinental scale when associating differences in the genome with disease risk, progression, and drug efficacy, as well as for admixture mapping.

ABSTRACT Circoviruses are known to infect birds and pigs and can cause a wide range of severe symptoms with significant economic impact. Using viral metagenomics, we identified circovirus-like DNA sequences and characterized 15 circular viral DNA genomes in stool samples from humans in Pakistan, Nigeria, Tunisia, and the United States and from wild chimpanzees. Distinct genomic features and phylogenetic analysis indicate that some viral genomes were part of a previously unrecognized genus in the Circoviridae family we tentatively named “ Cyclovirus ” whose genetic diversity is comparable to that of all the known species in the Circovirus genus. Circoviridae detection in the stools of U.S. adults was limited to porcine circoviruses which were also found in most U.S. pork products. To determine whether the divergent cycloviruses found in non-U.S. human stools were of dietary origin, we genetically compared them to the cycloviruses in muscle tissue samples of commonly eaten farm animals in Pakistan and Nigeria. Limited genetic overlap between cycloviruses in human stool samples and local cow, goat, sheep, camel, and chicken meat samples indicated that the majority of the 25 Cyclovirus species identified might be human viruses. We show that the genetic diversity of small circular DNA viral genomes in various mammals, including humans, is significantly larger than previously recognized, and frequent exposure through meat consumption and contact with animal or human feces provides ample opportunities for cyclovirus transmission. Determining the role of cycloviruses, found in 7 to 17% of non-U.S. human stools and 3 to 55% of non-U.S. meat samples tested, in both human and animal diseases is now facilitated by knowledge of their genomes.

There are more than 40 different types of simian immunodeficiency virus (SIV) infecting African primates, two of which crossed the species barrier to produce the AIDS viruses HIV-1 and HIV-2 in humans. Now a comprehensive natural history study of free-ranging chimpanzees in Gombe National Park has overturned a common assumption about SIVcpz, the precursor of HIV-1. It has been widely assumed that all SIVs are non-pathogenic in their natural hosts. But this new study, which followed 94 chimpanzees for over 9 years, shows that SIVcpz infection is associated with AIDS-like signs in chimpanzees, including a more than 10-fold increase in mortality risk, reduced fertility and progressive CD4+ T-cell depletion. By comparing the disease-causing mechanisms of these related retroviruses in humans and chimpanzees it may be possible to identify viral and host factors of interest to developers of drugs and vaccines for the prevention and treatment of HIV infection. There are over 40 different simian immunodeficiency viruses (SIVs) with which African primates are naturally infected; two of these have crossed the species barrier to generate human immunodeficiency virus types 1 and 2 (HIV-1 and HIV-2). Although SIVs do not generally cause AIDS in primates, AIDS-like disease is now shown to occur in chimpanzee populations in the wild who are naturally infected with SIVcpz, a close relative of HIV-1. African primates are naturally infected with over 40 different simian immunodeficiency viruses (SIVs), two of which have crossed the species barrier and generated human immunodeficiency virus types 1 and 2 (HIV-1 and HIV-2)1,2. Unlike the human viruses, however, SIVs do not generally cause acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) in their natural hosts3. Here we show that SIVcpz, the immediate precursor of HIV-1, is pathogenic in free-ranging chimpanzees. By following 94 members of two habituated chimpanzee communities in Gombe National Park, Tanzania, for over 9 years, we found a 10- to 16-fold higher age-corrected death hazard for SIVcpz-infected (n = 17) compared to uninfected (n = 77) chimpanzees. We also found that SIVcpz-infected females were less likely to give birth and had a higher infant mortality rate than uninfected females. Immunohistochemistry and in situ hybridization of post-mortem spleen and lymph node samples from three infected and two uninfected chimpanzees revealed significant CD4+ T-cell depletion in all infected individuals, with evidence of high viral replication and extensive follicular dendritic cell virus trapping in one of them. One female, who died within 3 years of acquiring SIVcpz, had histopathological findings consistent with end-stage AIDS. These results indicate that SIVcpz, like HIV-1, is associated with progressive CD4+ T-cell loss, lymphatic tissue destruction and premature death. These findings challenge the prevailing view that all natural SIV infections are non-pathogenic and suggest that SIVcpz has a substantial negative impact on the health, reproduction and lifespan of chimpanzees in the wild.

Abstract Vocal learning, the ability to voluntarily modify the acoustic structure of vocalizations based on social cues, is a fundamental feature of speech in humans ( Homo sapiens ). While vocal learning is common in taxa such as songbirds and whales, the vocal learning capacities of nonhuman primates appear more limited. Intriguingly, evidence for vocal learning has been reported in chimpanzees ( Pan troglodytes ), for example in the form of regional variation (‘dialects’) in the ‘pant-hoot’ calls. This suggests that some capacity for vocal learning may be an ancient feature of the Pan-Homo clade. Nonetheless, reported differences have been subtle, with inter-community variation representing only a small portion of the total acoustic variation. To gain further insights into the extent of regional variation in chimpanzee vocalizations, we performed an analysis of pant-hoots from chimpanzees in the neighboring Kasekela and Mitumba communities at Gombe National Park, Tanzania, and the geographically distant Kanyawara community at Kibale National Park, Uganda. We observed group differences only among the geographically isolated communities and did not find any differences between the neighboring communities at Gombe. Furthermore, we found differences among individuals in all communities. Hence, the variation in chimpanzee pant-hoots reflected individual differences, rather than group differences. The limited evidences for vocal learning in Pan suggest that extensive vocal learning emerged in the human lineage after the divergence from Pan .

African Pygmies practicing a mobile hunter-gatherer lifestyle are phenotypically and genetically diverged from other anatomically modern humans, and they likely experienced strong selective pressures due to their unique lifestyle in the Central African rainforest. To identify genomic targets of adaptation, we sequenced the genomes of four Biaka Pygmies from the Central African Republic and jointly analyzed these data with the genome sequences of three Baka Pygmies from Cameroon and nine Yoruba famers. To account for the complex demographic history of these populations that includes both isolation and gene flow, we fit models using the joint allele frequency spectrum and validated them using independent approaches. Our two best-fit models both suggest ancient divergence between the ancestors of the farmers and Pygmies, 90,000 or 150,000 years ago. We also find that bi-directional asymmetric gene-flow is statistically better supported than a single pulse of unidirectional gene flow from farmers to Pygmies, as previously suggested. We then applied complementary statistics to scan the genome for evidence of selective sweeps and polygenic selection. We found that conventional statistical outlier approaches were biased toward identifying candidates in regions of high mutation or low recombination rate. To avoid this bias, we assigned P-values for candidates using whole-genome simulations incorporating demography and variation in both recombination and mutation rates. We found that genes and gene sets involved in muscle development, bone synthesis, immunity, reproduction, cell signaling and development, and energy metabolism are likely to be targets of positive natural selection in Western African Pygmies or their recent ancestors.

Gibbons are believed to have diverged from the larger great apes ~16.8 Mya and today reside in the rainforests of Southeast Asia. Based on their diploid chromosome number, the family Hylobatidae is divided into four genera, Nomascus, Symphalangus, Hoolock and Hylobates. Genetic studies attempting to elucidate the phylogenetic relationships among gibbons using karyotypes, mtDNA, the Y chromosome, and short autosomal sequences have been inconclusive. To examine the relationships among gibbon genera in more depth, we performed 2nd generation whole genome sequencing to a mean of ~15X coverage in two individuals from each genus. We developed a coalescent-based Approximate Bayesian Computation method incorporating a model of sequencing error generated by high coverage exome validation to infer the branching order, divergence times, and effective population sizes of gibbon taxa. Although Hoolock and Symphalangus are likely sister taxa, we could not confidently resolve a single bifurcating tree despite the large amount of data analyzed. Our combined results support the hypothesis that all four gibbon genera diverged at approximately the same time. Assuming an autosomal mutation rate of 1x10-9/site/year this speciation process occurred ~5 Mya during a period in the Early Pliocene characterized by climatic shifts and fragmentation of the Sunda shelf forests. Whole genome sequencing of additional individuals will be vital for inferring the extent of gene flow among species after the separation of the gibbon genera.