MicroRNAs are the key post-transcriptional regulators of gene expression in development and stress responses. Thus, precisely quantifying the level of each particular microRNA is of utmost importance when studying the biology of any organism. The mirEX 2.0 web portal ( http://www.combio.pl/mirex ) provides a comprehensive platform for the exploration of microRNA expression data based on quantitative Real Time PCR and NGS sequencing experiments, covering various developmental stages, from wild-type to mutant plants. The portal includes mature and pri-miRNA expression levels detected in three plant species (Arabidopsis thaliana, Hordeum vulgare and Pellia endiviifolia), and in A. thaliana miRNA biogenesis pathway mutants. In total, the database contains information about the expression of 461 miRNAs representing 268 families. The data can be explored through the use of advanced web tools, including (i) a graphical query builder system allowing a combination of any given species, developmental stages and tissues, (ii) a modular presentation of the results in the form of thematic windows, and (iii) a number of user-friendly utilities such as a community-building discussion system and extensive tutorial documentation (e.g., tooltips, exemplary videos and presentations). All data contained within the mirEX 2.0 database can be downloaded for use in further applications in a context-based way from the result windows or from a dedicated web page. The mirEX 2.0 portal provides the plant research community with easily accessible data and powerful tools for application in multi-conditioned analyses of miRNA expression from important plant species in different biological and developmental backgrounds.

Abstract m 6 A, one of the most abundant mRNA modifications, has been associated with various metabolic processes in plants. Here we show that m 6 A also plays a role in miRNA biogenesis in Arabidopsis thaliana. Significant reductions in plant m 6 A/MTA levels results in lower accumulation of miRNAs whereas pri-miRNA levels tend to be higher in such plants. m 6 A-IP Seq and MTA-GFP RIP were used to show that many pri-miRNAs are m 6 A methylated and are bound by MTA, further demonstrating that pri-miRNAs can also be substrates for m 6 A methylation by MTA. We report that MTA interacts with RNA Pol II, supporting the assumption that m 6 A methylation is a co-transcriptional process, and also identify TGH, a known miRNA biogenesis related protein, as a novel protein that interacts with MTA. Finally, reduced levels of miR393b may partially explain the strong auxin insensitivity seen in Arabidopsis plants with reduced m 6 A levels.

ABSTRACT Repressive chromatin modifications are instrumental in regulation of gene expression and transposon silencing. In Arabidopsis thaliana , transcriptional silencing is performed by the RNA-directed DNA methylation (RdDM) pathway. In this process, two specialized RNA polymerases, Pol IV and Pol V, produce non-coding RNAs, which recruit several RNA-binding proteins and lead to the establishment of repressive chromatin marks. An important feature of chromatin is nucleosome positioning, which has also been implicated in RdDM. We show that RdDM affects nucleosomes via the SWI/SNF chromatin remodeling complex. This leads to the establishment of nucleosomes on methylated regions, which counteracts the general depletion of DNA methylation on nucleosomal regions. Nucleosome placement by RdDM has no detectable effects on the pattern of DNA methylation. Instead, DNA methylation by RdDM and other pathways affects nucleosome positioning. We propose a model where DNA methylation serves as one of the determinants of nucleosome positioning.

Abstract Cotranscriptional processing of RNA polymerase II-generated primary transcripts is a well-documented phenomenon. We recently showed that in plants, miRNA biogenesis is also a cotranscriptional event. Here, we report that Arabidopsis PRP40, the U1 snRNP auxiliary protein, positively regulates the recruitment of SE, the core component of the plant microprocessor, to miRNA genes. The association of DCL1, the microprocessor endoribonuclease, with chromatin was altered in prp40ab mutant plants. Impaired cotranscriptional microprocessor assembly was accompanied by RNA polymerase II accumulation at miRNA genes and retention of miRNA precursors at their transcription sites in the prp40ab mutant plants. We show that cotranscriptional microprocessor assembly, regulated by AtPRP40, positively affects RNAPII transcription of miRNA genes and is important to reach the correct levels of produced miRNAs.

Epigenetic modifications that arise during plant and animal development, such as DNA and histone modification, are mostly reset during gamete formation, but some are inherited from the germline including those marking imprinted genes

Abstract DRB1 (HYL1) is a double-stranded RNA binding protein involved in miRNA processing in plants. It is a core component of the Microprocessor complex and enhances the efficiency and precision of miRNA processing by DCL1 protein. In this work, we report a novel function of DRB1 protein in the transcription of MIR genes. DRB1 co-localizes with RNA Polymerase II and affects its distribution along MIR genes. Moreover, proteomic experiments revealed that DRB1 protein interacts with many transcription factors. Finally, we show that the action of DRB1 is not limited to MIR genes as it impacts expression of many other genes, majority of which are involved in plant response to light. These discoveries add DRB1 as another player of gene regulation at transcriptional level, independent of its role in miRNA biogenesis.

SERRATE/ARS2 is a conserved RNA effector protein involved in transcription, processing and export of different types of RNAs. In Arabidopsis, the best-studied function of SERRATE (SE) is to promote miRNA processing. Here, we report that SE interacts with the Nuclear Exosome Targeting (NEXT) complex, comprising the RNA helicase HEN2, the RNA binding protein RBM7 and one of the two zinc-knuckle proteins ZCCHC8A/ZCCHC8B. The identification of common targets of SE and HEN2 by RNA-seq supports the idea that SE cooperates with NEXT for RNA surveillance by the nuclear exosome. Among the RNA targets accumulating in absence of SE or NEXT are miRNA precursors. Loss of NEXT components results in the accumulation of pri-miRNAs without affecting levels of miRNAs, indicating that NEXT is, unlike SE, not required for miRNA processing. As compared to se-2, se-2 hen2-2 double mutants showed increased accumulation of pri-miRNAs, but partially restored levels of mature miRNAs and attenuated developmental defects. We propose that the slow degradation of pri-miRNAs caused by loss of HEN2 compensates for the poor miRNA processing efficiency in se-2 mutants, and that SE regulates miRNA biogenesis through its double contribution in promoting miRNA processing but also pri-miRNA degradation through the recruitment of the NEXT complex.### Competing Interest Statement

Abstract SmD3 is a core component of the small nuclear ribonucleoprotein (snRNP) that is essential for pre-mRNA splicing. The role of Arabidopsis SmD3 in plant immunity was assessed by testing sensitivity of smd3a and smd3b mutants to Pseudomonas syringae pv. tomato ( Pst ) DC3000 infection and its pathogenesis effectors flagellin (flg22), EF-Tu (elf18) and coronatine (COR). Both smd3 mutants exhibited enhanced susceptibility to Pst accompanied by marked changes in the expression of key pathogenesis markers. mRNA levels of these factors were also altered upon treatment with Pseudomonas effectors. We showed that SmD3-b dysfunction impairs mainly stomatal immunity as a result of defects in stomatal development. Our genome-wide transcriptome analysis of the smd3b-1 mutant infected with Pst revealed that lack of SmD3-b deregulates defense against Pst infection at the transcriptional and posttranscriptional levels including defects in splicing and an altered pattern of alternative splicing. Other changes in the smd3b-1 mutant involved enhanced elf18- and flg22-induced callose deposition, reduction of flg22-triggered production of early ROS and boost of secondary ROS caused by Pst infection. Together, our data indicate that SmD3 contributes to the plant immune response possibly via regulation of mRNA splicing of key pathogenesis factors.