From Blight to Powdery Mildew Pathogenic effects of microbes on plants have widespread consequences. Witness, for example, the cultural upheavals driven by potato blight in the 1800s. A variety of microbial pathogens continue to afflict crop plants today, driving both loss of yield and incurring the increased costs of control mechanisms. Now, four reports analyze microbial genomes in order to understand better how plant pathogens function (see the Perspective by Dodds ). Raffaele et al. (p. 1540 ) describe how the genome of the potato blight pathogen accommodates transfer to different hosts. Spanu et al. (p. 1543 ) analyze what it takes to be an obligate biotroph in barley powdery mildew, and Baxter et al. (p. 1549 ) ask a similar question for a natural pathogen of Arabidopsis . Schirawski et al. (p. 1546 ) compared genomes of maize pathogens to identify virulence determinants. Better knowledge of what in a genome makes a pathogen efficient and deadly is likely to be useful for improving agricultural crop management and breeding.

Rheumatoid arthritis is a chronic inflammatory disease that shows characteristic diurnal variation in symptom severity, where joint resident fibroblast-like synoviocytes (FLS) act as important mediators of arthritis pathology. We investigate the role of FLS circadian clock function in directing rhythmic joint inflammation in a murine model of inflammatory arthritis. We demonstrate FLS time-of-day-dependent gene expression is attenuated in arthritic joints, except for a subset of disease-modifying genes. The deletion of essential clock gene Bmal1 in FLS reduced susceptibility to collagen-induced arthritis but did not impact symptomatic severity in affected mice. Notably, FLS Bmal1 deletion resulted in loss of diurnal expression of disease-modulating genes across the joint, and elevated production of MMP3, a prognostic marker of joint damage in inflammatory arthritis. This work identifies the FLS circadian clock as an influential driver of daily oscillations in joint inflammation, and a potential regulator of destructive pathology in chronic inflammatory arthritis.

Summary Rheumatoid arthritis is a chronic inflammatory disease that shows characteristic diurnal variation in symptom severity, where joint resident fibroblast-like synoviocytes (FLS) act as important mediators of arthritis pathology. We investigate the role of FLS circadian clock function in directing rhythmic joint inflammation in a murine model of inflammatory arthritis. We demonstrate FLS time of day-dependent gene expression is attenuated in arthritic joints, except for a subset of disease-modifying genes. Deletion of essential clock gene Bmal1 in FLS reduced susceptibility to collagen-induced arthritis (CIA), but did not impact symptomatic severity in affected mice. Notably, FLS Bmal1 deletion resulted in loss of diurnal expression of disease-modulating genes across the joint, and elevated production of MMP3, a prognostic marker of joint damage in inflammatory arthritis. This work identifies the FLS circadian clock as an influential driver of daily oscillations in joint inflammation, and a potential regulator of destructive pathology in chronic inflammatory arthritis.

Abstract Mucosal immunity is critical to survival, with huge attention at present due to the Coronovirus pandemic. Epigenetic factors are increasingly recognized as important determinants of immune responses, and EZH2 closest to application due to the availability of highly-specific and efficacious antagonists. However, very little is known about the role of EZH2 in the myeloid lineage, with some conflicting reports. Here we show EZH2 acts in macrophages to limit inflammatory responses to activation, and selective genetic deletion results in a remarkable gain in protection from infection with the prevalent lung pathogen, pneumococcus. In contrast, EZH2 is required for neutrophil chemotaxis, and animals lacking neutrophil EZH2 show increased susceptibility to pneumococcus. In summary, EZH2 shows complex, and divergent roles in different myeloid cells, likely contributing to the earlier conflicting reports. Compounds targeting EZH2 are likely to impair mucosal immunity, however, may prove useful for conditions driven by pulmonary neutrophil influx, such as adult respiratory distress syndrome (ARDS). Digest Epigenetic control of mucosal immunity is important, and has translational relevance with the advent of inhibitor drugs now in the clinic for cancer indications. Here we show divergent role for EZH2 in macrophages and neutrophils. Loss of EZH2 in macrophages results in a gain of inflammatory and immune function, and protection from pneumonia. However, EZH2 is required for neutrophil chemotaxis, resulting in impaired anti-bacterial defence. We show that inhibition, or loss of EZH2 in macrophages results in a gain of immune function, with increased responses to infectious mimics such as LPS. However, the impact was far more dramatic in-vivo, with striking protection from the consequences of infection with pneumococcal bacteria. Loss of EZH2 resulted in a gain in activity of a number of inflammatory signaling cascades, including NFkB, PPARg, and IRFs1, and 7. This widespread macrophage re-programming varied between macrophages sites of origin, with the greatest impact seen in peritoneal macrophages which resulted in emergence of a new population of MerTK low cells. In contrast, in the neutrophils loss of EZH2 greatly impairs motility, and chemotaxis. This results in dramatic impairment of immune responses to the same pneumococcal infection. Extension of these studies to the mucosal epithelium revealed that EZH2 in bronchoalveolar epithelial cells had no impact on responses to infection with influenza. Taken together EZH2 plays diverse roles in the myeloid lineage, with profound impacts on inflammatory responses. The most striking observation was the difference seen between macrophages and neutrophils. EZH2 inhibition is likely to greatly impair mucosal immunity. Impact Statement Here we show a striking, but highly cell-type specific impact of the EZH2 methyltransferase on inflammatory, and anti-infective circuits; inhibition of EZH2 in macrophages augments macrophage cytokine production, but by impairing neutrophil migration impairs anti-bacterial responses.

ABSTRACT The circadian clock component REVERBα is considered a dominant regulator of lipid metabolism, with global Reverbα deletion driving dysregulation of white adipose tissue (WAT) lipogenesis and obesity. However, a similar phenotype is not observed under adipocyte-selective deletion ( Reverbα Flox2-6 Adipo Cre ), and transcriptional profiling demonstrates that, under basal conditions, direct targets of REVERBα regulation are limited, and include the circadian clock and collagen dynamics. Under high-fat diet (HFD) feeding, Reverbα Flox2-6 Adipo Cre mice do manifest profound obesity, yet without the accompanying WAT inflammation and fibrosis exhibited by controls. Integration of the WAT REVERBα cistrome with differential gene expression reveals broad control of metabolic processes by REVERBα which is unmasked in the obese state. Adipocyte REVERBα does not drive an anticipatory daily rhythm in WAT lipogenesis, but rather modulates WAT activity in response to alterations in metabolic state. Importantly, REVERBα action in adipocytes is critical to the development of obesity-related WAT pathology and insulin resistance.

Abstract Cells respond to inflammatory stimuli such as cytokines by activation of the nuclear factor-κB (NF-κB) signalling pathway, resulting in oscillatory translocation of the transcription factor p65 between nucleus and cytoplasm to mediate immune response. We investigate the relationship between p65 and inhibitor-κBα (IκBα) protein levels and dynamic properties of the system, and how this interaction impacts on the expression of key inflammatory genes. Using bacterial artificial chromosomes, we developed new cell models of IκBα-eGFP protein overexpression in a native genomic context. We find that cells with high levels of the negative regulator IκBα remain responsive to inflammatory stimuli and maintain dynamics for both p65 and IκBα. In contrast, canonical target gene expression is dramatically reduced by overexpression of IκBα, but can be partially rescued by overexpression of p65. Treatment with leptomycin B to promote nuclear accumulation of IκBα also suppresses canonical target gene expression, suggesting a mechanism in which nuclear IκBα accumulation prevents productive p65 interaction with promoter binding sites. This causes reduced target promoter binding and gene transcription, which we validate by chromatin immune precipitation and in primary cells. Overall, we show how inflammatory gene transcription is modulated by the expression levels of both IκBα and p65, and that transcription can be partially decoupled from p65 protein dynamics. This results in an anti-inflammatory effect on transcription, demonstrating a broad mechanism to modulate the strength of inflammatory response.