ABSTRACT Retinal photoreceptors differ in their transcriptomic profiles from other neuronal subtypes, likely as a reflection of their unique cellular morphology and function in the detection of light thorough the ciliary outer segment. We discovered a new layer of this molecular specialization by revealing that the vertebrate retina expresses the largest number of tissue-enriched microexons of all tissue types. A subset of these microexons is included exclusively in photoreceptor transcripts, particularly in genes involved in cilia biogenesis and in vesicle-mediated transport. This microexon program is regulated by Srrm3 , a paralog of the neural microexon regulator Srrm4 . Despite both proteins positively regulate retina microexons in vitro , only Srrm3 is highly expressed in mature photoreceptors and its deletion in zebrafish results in widespread downregulation of microexon inclusion, severe photoreceptor alterations and blindness. These results shed light into photoreceptor’s transcriptomic specialization and functionality, uncovering new cell type-specific roles for Srrm3 and microexons with implication for retinal diseases.

Actin cytoskeleton dynamics is crucial for neurogenesis and neuronal function. Precise quantitative and qualitative regulation of actin polymerization is achieved by multiple actin-binding proteins, among which formins are particularly versatile. Here, we investigate how neuronal-specific splicing expands formin's functional diversity in the brain. We uncovered a highly conserved microexon in DAAM1, whose inclusion extends the linker region of the FH2 domain, and leads to remarkable changes in actin polymerization rates and structure. Microexon deletion causes neuritogenesis defects and increased calcium influx in in vitro differentiated neurons, and mice carrying this deletion exhibit deficient memory formation. These memory defects were associated with higher activity of DAAM1's interactor RhoA, increased ARC protein levels, postsynaptic deficiencies, fewer dendritic spines and impaired long-term potentiation. In summary, precise post-transcriptional regulation of DAAM1's FH2 domain is a novel mechanism for modulating actin dynamics in neurons, and is essential for proper brain function.