The social amoebae are exceptional in their ability to alternate between unicellular and multicellular forms. Here we describe the genome of the best-studied member of this group, Dictyostelium discoideum. The gene-dense chromosomes of this organism encode approximately 12,500 predicted proteins, a high proportion of which have long, repetitive amino acid tracts. There are many genes for polyketide synthases and ABC transporters, suggesting an extensive secondary metabolism for producing and exporting small molecules. The genome is rich in complex repeats, one class of which is clustered and may serve as centromeres. Partial copies of the extrachromosomal ribosomal DNA (rDNA) element are found at the ends of each chromosome, suggesting a novel telomere structure and the use of a common mechanism to maintain both the rDNA and chromosomal termini. A proteome-based phylogeny shows that the amoebozoa diverged from the animal-fungal lineage after the plant-animal split, but Dictyostelium seems to have retained more of the diversity of the ancestral genome than have plants, animals or fungi.

The International Strawberry Sequencing Consortium reports the draft genome of the woodland strawberry (Fragaria vesca). The genome of this diploid species should serve as a reference genome for the Fragaria genus, as the cultivated strawberry (Fragaria × ananassa) is an octoploid where F. vesca is predicted to be a subgenome donor. The woodland strawberry, Fragaria vesca (2n = 2x = 14), is a versatile experimental plant system. This diminutive herbaceous perennial has a small genome (240 Mb), is amenable to genetic transformation and shares substantial sequence identity with the cultivated strawberry (Fragaria × ananassa) and other economically important rosaceous plants. Here we report the draft F. vesca genome, which was sequenced to ×39 coverage using second-generation technology, assembled de novo and then anchored to the genetic linkage map into seven pseudochromosomes. This diploid strawberry sequence lacks the large genome duplications seen in other rosids. Gene prediction modeling identified 34,809 genes, with most being supported by transcriptome mapping. Genes critical to valuable horticultural traits including flavor, nutritional value and flowering time were identified. Macrosyntenic relationships between Fragaria and Prunus predict a hypothetical ancestral Rosaceae genome that had nine chromosomes. New phylogenetic analysis of 154 protein-coding genes suggests that assignment of Populus to Malvidae, rather than Fabidae, is warranted.

High-throughput sequencing technology enables population-level surveys of human genomic variation. Here, we examine the joint allele frequency distributions across continental human populations and present an approach for combining complementary aspects of whole-genome, low-coverage data and targeted high-coverage data. We apply this approach to data generated by the pilot phase of the Thousand Genomes Project, including whole-genome 2–4× coverage data for 179 samples from HapMap European, Asian, and African panels as well as high-coverage target sequencing of the exons of 800 genes from 697 individuals in seven populations. We use the site frequency spectra obtained from these data to infer demographic parameters for an Out-of-Africa model for populations of African, European, and Asian descent and to predict, by a jackknife-based approach, the amount of genetic diversity that will be discovered as sample sizes are increased. We predict that the number of discovered nonsynonymous coding variants will reach 100,000 in each population after ∼1,000 sequenced chromosomes per population, whereas ∼2,500 chromosomes will be needed for the same number of synonymous variants. Beyond this point, the number of segregating sites in the European and Asian panel populations is expected to overcome that of the African panel because of faster recent population growth. Overall, we find that the majority of human genomic variable sites are rare and exhibit little sharing among diverged populations. Our results emphasize that replication of disease association for specific rare genetic variants across diverged populations must overcome both reduced statistical power because of rarity and higher population divergence.

Mutants of the Saccharomyces cerevisiae ataxia telangiectasia mutated ( ATM ) homolog MEC1/SAD3/ESR1 were identified that could live only if the RAD53/SAD1 checkpoint kinase was overproduced. MEC1 and a structurally related gene, TEL1 , have overlapping functions in response to DNA damage and replication blocks that in mutants can be provided by overproduction of RAD53 . Both MEC1 and TEL1 were found to control phosphorylation of Rad53p in response to DNA damage. These results indicate that RAD53 is a signal transducer in the DNA damage and replication checkpoint pathways and functions downstream of two members of the ATM lipid kinase family. Because several members of this pathway are conserved among eukaryotes, it is likely that a RAD53 -related kinase will function downstream of the human ATM gene product and play an important role in the mammalian response to DNA damage.

Genome sequences of nine species of citrus, including oranges, pummelos and mandarins, reveal pathways of domestication and provide resources for breeding. Cultivated citrus are selections from, or hybrids of, wild progenitor species whose identities and contributions to citrus domestication remain controversial. Here we sequence and compare citrus genomes—a high-quality reference haploid clementine genome and mandarin, pummelo, sweet-orange and sour-orange genomes—and show that cultivated types derive from two progenitor species. Although cultivated pummelos represent selections from one progenitor species, Citrus maxima, cultivated mandarins are introgressions of C. maxima into the ancestral mandarin species Citrus reticulata. The most widely cultivated citrus, sweet orange, is the offspring of previously admixed individuals, but sour orange is an F1 hybrid of pure C. maxima and C. reticulata parents, thus implying that wild mandarins were part of the early breeding germplasm. A Chinese wild 'mandarin' diverges substantially from C. reticulata, thus suggesting the possibility of other unrecognized wild citrus species. Understanding citrus phylogeny through genome analysis clarifies taxonomic relationships and facilitates sequence-directed genetic improvement.

RAD53 and MEC1 are essential genes required for the transcriptional and cell cycle responses to DNA damage and DNA replication blocks. We have examined the essential function of these genes and found that their lethality but not their checkpoint defects can be suppressed by increased expression of genes encoding ribonucleotide reductase. Analysis of viable null alleles revealed that Mec1 plays a greater role in response to inhibition of DNA synthesis than Rad53. The loss of survival in mec1 and rad53 null or point mutants in response to transient inhibition of DNA synthesis is not a result of inappropriate anaphase entry but primarily to an inability to complete chromosome replication. We propose that this checkpoint pathway plays an important role in the maintenance of DNA synthetic capabilities when DNA replication is stressed.

Background Minor (i.e., <20% prevalence) drug-resistant human immunodeficiency virus (HIV) variants may go undetected, yet be clinically important Objectives To compare the prevalence of drug-resistant variants detected with standard and ultra-deep sequencing (detection down to 1% prevalence) and to determine the impact of minor resistant variants on virologic failure (VF) Methods The Flexible Initial Retrovirus Suppressive Therapies (FIRST) Study ( N = 1397) compared 3 initial antiretroviral therapy (ART) strategies. A random subset ( n = 491) had baseline testing for drug-resistance mutations performed by use of standard sequencing methods. Ultra-deep sequencing was performed on samples that had sufficient viral content ( N = 264). Proportional hazards models were used to compare rates of VF for those who did and did not have mutations identified Results Mutations were detected by standard and ultra-deep sequencing (in 14% and 28% of participants, respectively; P<.001). Among individuals who initiated treatment with an ART regimen that combined nucleoside and nonnucleoside reverse-transcriptase inhibitors (hereafter, “NNRTI strategy”), all individuals who had an NNRTI-resistance mutation identified by ultra-deep sequencing experienced VF. When these individuals were compared with individuals who initiated treatment with the NNRTI strategy but who had no NNRTI-resistance mutations, the risk of VF was higher for those who had an NNRTI-resistance mutation detected by both methods (hazard ratio [HR], 12.40 [95% confidence interval {CI}, 3.41–45.10]) and those who had mutation(s) detected only with ultra-deep sequencing (HR, 2.50 [95% CI, 1.17–5.36]) Conclusions Ultra-deep sequencing identified a significantly larger proportion of HIV-infected, treatment-naive persons as harboring drug-resistant viral variants. Among participants who initiated treatment with the NNRTI strategy, the risk of VF was significantly greater for participants who had low- and high-prevalence NNRTI-resistant variants