MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs of approximately 22 nucleotides, which negatively regulate the gene expression at the post-transcriptional level. This study describes an update of the miRTarBase (http://miRTarBase.mbc.nctu.edu.tw/) that provides information about experimentally validated miRNA-target interactions (MTIs). The latest update of the miRTarBase expanded it to identify systematically Argonaute-miRNA-RNA interactions from 138 crosslinking and immunoprecipitation sequencing (CLIP-seq) data sets that were generated by 21 independent studies. The database contains 4966 articles, 7439 strongly validated MTIs (using reporter assays or western blots) and 348 007 MTIs from CLIP-seq. The number of MTIs in the miRTarBase has increased around 7-fold since the 2014 miRTarBase update. The miRNA and gene expression profiles from The Cancer Genome Atlas (TCGA) are integrated to provide an effective overview of this exponential growth in the miRNA experimental data. These improvements make the miRTarBase one of the more comprehensively annotated, experimentally validated miRNA-target interactions databases and motivate additional miRNA research efforts.

MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNA molecules capable of negatively regulating gene expression to control many cellular mechanisms. The miRTarBase database (http://mirtarbase.mbc.nctu.edu.tw/) provides the most current and comprehensive information of experimentally validated miRNA-target interactions. The database was launched in 2010 with data sources for >100 published studies in the identification of miRNA targets, molecular networks of miRNA targets and systems biology, and the current release (2013, version 4) includes significant expansions and enhancements over the initial release (2010, version 1). This article reports the current status of and recent improvements to the database, including (i) a 14-fold increase to miRNA-target interaction entries, (ii) a miRNA-target network, (iii) expression profile of miRNA and its target gene, (iv) miRNA target-associated diseases and (v) additional utilities including an upgrade reminder and an error reporting/user feedback system.

How glutamine metabolism orchestrates macrophage activation is unclear. Ho and colleagues show glutamine metabolism tailors the immune responses of macrophages through metabolic and epigenetic reprogramming. Glutamine metabolism provides synergistic support for macrophage activation and elicitation of desirable immune responses; however, the underlying mechanisms regulated by glutamine metabolism to orchestrate macrophage activation remain unclear. Here we show that the production of α-ketoglutarate (αKG) via glutaminolysis is important for alternative (M2) activation of macrophages, including engagement of fatty acid oxidation (FAO) and Jmjd3-dependent epigenetic reprogramming of M2 genes. This M2-promoting mechanism is further modulated by a high αKG/succinate ratio, whereas a low ratio strengthens the proinflammatory phenotype in classically activated (M1) macrophages. As such, αKG contributes to endotoxin tolerance after M1 activation. This study reveals new mechanistic regulations by which glutamine metabolism tailors the immune responses of macrophages through metabolic and epigenetic reprogramming.

We present MethHC (http://MethHC.mbc.nctu.edu.tw), a database comprising a systematic integration of a large collection of DNA methylation data and mRNA/microRNA expression profiles in human cancer. DNA methylation is an important epigenetic regulator of gene transcription, and genes with high levels of DNA methylation in their promoter regions are transcriptionally silent. Increasing numbers of DNA methylation and mRNA/microRNA expression profiles are being published in different public repositories. These data can help researchers to identify epigenetic patterns that are important for carcinogenesis. MethHC integrates data such as DNA methylation, mRNA expression, DNA methylation of microRNA gene and microRNA expression to identify correlations between DNA methylation and mRNA/microRNA expression from TCGA (The Cancer Genome Atlas), which includes 18 human cancers in more than 6000 samples, 6548 microarrays and 12 567 RNA sequencing data.

ABSTRACT This study investigates how DNA methyltransferase 3b (DNMT3b) dysfunction causes genome instability. We showed that in DNMT3b deficient cells, R-loops contribute to prominent γH2AX signal, which was mapped to repetitive satellite sequences including centromere regions. By ChIP and DRIP analyses, our data revealed that centromeric R-loops in DNMT3b deficient cells are removed by XPG/XPF, thus generating DNA breaks in centromeres to increase mitotic aberration. In immunodeficiency-centromeric instability-facial anomalies (ICF) patient cells carrying the loss-of-function mutation at DNMT3b , knockdown of XPG/XPF in ICF cells also reduces DNA breaks in centromere while bringing up centromeric R-loop to the level similar to that in wild-type cells. These results suggest that DNMT3b has a critical function in preventing XPG/XPF-mediated cleavages at centromeric R-loop sites. Finally, we showed the involvement of non-homologous end-joining repair at centromeric sites in ICF cells. Thus, DNA cleavages at centromeric R-loops with error-prone repair undermine centromere stability in ICF cells.

ABSTRACT Infection with West Nile Virus (WNV) can drive a wide range of responses, from asymptomatic to flu-like symptoms/fever or severe cases of encephalitis and death. To identify cellular and molecular signatures distinguishing WNV severity, we employed systems profiling of peripheral blood from asymptomatic and severely ill individuals infected with WNV. We interrogated immune responses longitudinally from acute infection through convalescence at 3 months and 1 year employing multiplexed single cell protein and transcriptional profiling (CyTOF and Seq-Well) complemented with matched serum proteomics and metabolomics. At the acute time point, we detected both an elevated proportion of pro-inflammatory markers in innate immune cell types and reduced frequency of regulatory T cell activity in participants with severe infection compared to those with asymptomatic infection. Single-cell transcriptomics of paired samples revealed that asymptomatic donors had higher expression of genes associated with innate immune pathways, in particular anti-inflammatory CD16 + monocytes at the acute time point. A multi-omics analysis identified factors--beyond those from individual analyses--that distinguished immune state trajectory between severity groups. Here we highlighted the potential of systems immunology using multiple cell-type and cell-state-specific analyses to identify correlates of infection severity and host cellular activity contributing to an effective anti-viral response.