Telomeres, the DNA-protein complexes located at the end of linear eukaryotic chromosomes, are essential for chromosome stability. Until now, telomeres have been considered to be transcriptionally silent. We demonstrate that mammalian telomeres are transcribed into telomeric repeat–containing RNA (TERRA). TERRA molecules are heterogeneous in length, are transcribed from several subtelomeric loci toward chromosome ends, and localize to telomeres. We also show that suppressors with morphogenetic defects in genitalia (SMG) proteins, which are effectors of nonsense-mediated messenger RNA decay, are enriched at telomeres in vivo, negatively regulate TERRA association with chromatin, and protect chromosome ends from telomere loss. Thus, telomeres are actively transcribed into TERRA, and SMG factors represent a molecular link between TERRA regulation and the maintenance of telomere integrity.

We report a high-quality draft sequence of the genome of the horse (Equus caballus). The genome is relatively repetitive but has little segmental duplication. Chromosomes appear to have undergone few historical rearrangements: 53% of equine chromosomes show conserved synteny to a single human chromosome. Equine chromosome 11 is shown to have an evolutionary new centromere devoid of centromeric satellite DNA, suggesting that centromeric function may arise before satellite repeat accumulation. Linkage disequilibrium, showing the influences of early domestication of large herds of female horses, is intermediate in length between dog and human, and there is long-range haplotype sharing among breeds.

1 Abstract A high-quality reference genome assembly, a biobank of diverse equine tissues from the Functional Annotation of the Animal Genome (FAANG) initiative, and incorporation of long-read sequencing technologies, have enabled efforts to build a comprehensive and tissue-specific equine transcriptome. The equine FAANG transcriptome reported here provides up to 45% improvement in transcriptome completeness across tissue types when compared to either RefSeq or Ensembl transcriptomes. This transcriptome also provides major improvements in the identification of alternatively spliced isoforms, novel noncoding genes, and 3’ transcription termination site (TTS) annotations. The equine FAANG transcriptome will empower future functional studies of important equine traits while providing future opportunities to identify allele-specific expression and differentially expressed genes across tissues.

ABSTRACT Centromeres are epigenetically specified by the histone H3 variant CENP-A and typically associated to highly repetitive satellite DNA. We previously discovered natural satellite-free neocentromeres in Equus caballus and E. asinus . Here, through ChIP-seq with an anti-CENP-A antibody, we found an extraordinarily high number of centromeres lacking satellite DNA in the zebras E. burchelli (15 of 22) and E. grevyi (13 of 23), demonstrating that the absence of satellite DNA at the majority of centromeres is compatible with genome stability and species survival and challenging the role of satellite DNA in centromere function. Nine neocenstromeres are shared between the two species in agreement with their recent separation. We de novo assembled all neocentromeric regions and improved the reference genome of E. burchelli . Sequence analysis of the CENP-A binding domains revealed that they are LINE-1 and AT-rich with four of them showing DNA amplification. In the two zebras, satellite-free centromeres emerged from centromere repositioning or following Robertsonian fusion. In five chromosomes, the centromeric function arose near the fusion points, which are located within regions marked by traces of ancestral pericentromeric sequences. Therefore, besides centromere repositioning, Robertsonian fusions are an important source of satellite-free centromeres during evolution. Finally, in one case, a neocentromere was seeded on an inversion breakpoint. At eleven chromosomes, whose primary constrictions seemed to be associated to satellite repeats by cytogenetic analysis, neocentromeres were instead located near the ancestral inactivated satellite-based centromeres, therefore, the centromeric function has shifted away from a satellite repeat containing locus to a satellite-free new position.