The SARS-CoV-2 Delta variant has spread rapidly worldwide. To provide data on its virological profile, we here report the first local transmission of Delta in mainland China. All 167 infections could be traced back to the first index case. Daily sequential PCR testing of quarantined individuals indicated that the viral loads of Delta infections, when they first become PCR-positive, were on average ~1000 times greater compared to lineage A/B infections during the first epidemic wave in China in early 2020, suggesting potentially faster viral replication and greater infectiousness of Delta during early infection. The estimated transmission bottleneck size of the Delta variant was generally narrow, with 1-3 virions in 29 donor-recipient transmission pairs. However, the transmission of minor iSNVs resulted in at least 3 of the 34 substitutions that were identified in the outbreak, highlighting the contribution of intra-host variants to population-level viral diversity during rapid spread.

Polymyxins are the last line of defense against lethal infections caused by multidrug resistant Gram-negative pathogens. Very recently, the use of polymyxins has been greatly challenged by the emergence of the plasmid-borne mobile colistin resistance gene (mcr-1). However, the mechanistic aspects of the MCR-1 colistin resistance are still poorly understood. Here we report the comparative genomics of two new mcr-1-harbouring plasmids isolated from the human gut microbiota, highlighting the diversity in plasmid transfer of the mcr-1 gene. Further genetic dissection delineated that both the trans-membrane region and a substrate-binding motif are required for the MCR-1-mediated colistin resistance. The soluble form of the membrane protein MCR-1 was successfully prepared and verified. Phylogenetic analyses revealed that MCR-1 is highly homologous to its counterpart PEA lipid A transferase in Paenibacili, a known producer of polymyxins. The fact that the plasmid-borne MCR-1 is placed in a subclade neighboring the chromosome-encoded colistin-resistant Neisseria LptA (EptA) potentially implies parallel evolutionary paths for the two genes. In conclusion, our finding provids a first glimpse of mechanism for the MCR-1-mediated colistin resistance.