Summary Preconception parental environment can reproducibly program offspring phenotype without altering the DNA sequence, yet the mechanisms underpinning this ‘epigenetic inheritance’ remains elusive. Here, we demonstrate the existence of an intact piRNA-pathway in mature Drosophila sperm and show that pathway modulation alters offspring gene transcription in a sequence-specific manner. We map a dynamic small RNA content in developing sperm and find that the mature sperm carry a highly distinct small RNA cargo. By biochemical pulldown, we identify a small RNA subset bound directly to piwi protein. And, we show that piRNA-pathway controlled sperm small RNAs are linked to target gene repression in offspring. Critically, we find that full piRNA-pathway dosage is necessary for the intergenerational metabolic and transcriptional reprogramming events triggered by high paternal dietary sugar. These data provide a direct link between regulation of endogenous mature sperm small RNAs and transcriptional programming of complementary sequences in offspring. Thus, we identify a novel mediator of paternal intergenerational epigenetic inheritance.

The human neural retina is a complex tissue with abundant alternative splicing and more than 10% of genetic variants linked to inherited retinal diseases (IRDs) alter splicing. Traditional short-read RNA-sequencing methods have been used for understanding retina-specific splicing but have limitations in detailing transcript isoforms. To address this, we generated a proteogenomic atlas that combines PacBio long-read RNA-sequencing data with mass spectrometry and whole genome sequencing data of three healthy human neural retina samples. We identified nearly 60,000 transcript isoforms, of which approximately one-third are novel. Additionally, ten novel peptides confirmed novel transcript isoforms. For instance, we identified a novel IMPDH1 isoform with a novel combination of known exons that is supported by peptide evidence. Our research underscores the potential of in-depth tissue-specific transcriptomic analysis to enhance our grasp of tissue-specific alternative splicing. The data underlying the proteogenomic atlas are available via EGA with identifier EGAD50000000101, via ProteomeXchange with identifier PXD045187, and accessible through the UCSC genome browser.

Inherited retinal dystrophies (IRDs) are characterized by photoreceptor dysfunction or degeneration. Clinical and phenotypic overlap between IRDs makes the genetic diagnosis very challenging and comprehensive genomic approaches for accurate diagnosis are frequently required. While there are previous studies on IRDs in Pakistan, causative genes and variants are still unknown for a significant portion of patients. Therefore, there is a need to expand the knowledge of the genetic spectrum of IRDs in Pakistan. Here, we recruited 52 affected and 53 normal individuals from 15 consanguineous Pakistani families presenting non-syndromic and syndromic forms of IRDs. We employed single molecule Molecular Inversion Probes (smMIPs) based panel sequencing and whole genome sequencing to identify the probable disease-causing variants in these families. Using this approach, we obtained a 93% genetic solve rate and identified 16 (likely) causative variants in 14 families, of which seven novel variants were identified in ATOH7, COL18A1, MERTK, NDP, PROM1, PRPF8 and USH2A while nine recurrent variants were identified in CNGA3, CNGB1, HGSNAT, NMNAT1, SIX6 and TULP1. The novel MERTK variant and one recurrent TULP1 variant explained the intra-familial locus heterogeneity in one of the screened families while two recurrent CNGA3 variants explained compound heterozygosity in another family. The identification of variants in known disease-associated genes emphasizes the utilization of time and cost-effective screening approaches for rapid diagnosis. The timely genetic diagnosis will not only identify any associated systemic issues in case of syndromic IRDs, but will also aid in the acceleration of personalized medicine for patients affected with IRDs.