Although recent evidence has pointed to the existence of small open reading frame (smORF)-encoded microproteins in mammals, their function remains to be determined. Skeletal muscle development requires fusion of mononuclear progenitors to form multinucleated myotubes, a critical but poorly understood process. Here we report the identification of Minion (microprotein inducer of fusion), a smORF encoding an essential skeletal muscle specific microprotein. Myogenic progenitors lacking Minion differentiate normally but fail to form syncytial myotubes, and Minion-deficient mice die perinatally and demonstrate a marked reduction in fused muscle fibres. The fusogenic activity of Minion is conserved in the human orthologue, and co-expression of Minion and the transmembrane protein Myomaker is sufficient to induce cellular fusion accompanied by rapid cytoskeletal rearrangement, even in non-muscle cells. These findings establish Minion as a novel microprotein required for muscle development, and define a two-component programme for the induction of mammalian cell fusion. Moreover, these data also significantly expand the known functions of smORF-encoded microproteins.

Electrophysiology in plants is understudied, and, moreover, an ideal model for student inclusion at all levels of education. Here we report on an investigation in 9open science9, whereby scientists worked with students and faculty from Chile, Germany, Serbia, South Korea, and the USA. The students recorded the electrophysiological signals of >15 plants in response to a flame or tactile stimulus applied to the leaves. We observed that approximately 60% of the plants studied showed an electrophysiological response with a delay of ~3-6 seconds after stimulus presentation. In preliminary conduction velocity experiments, we verified that observed signals are indeed biological in origin, with information transmission speeds of ~2-9 mm/s. Such easily replicable experiments can serve to include more investigators and students in contributing to our understanding of plant electrophysiology.

Although recent evidence has pointed to the existence of small open reading frame (smORF)-encoded microproteins in mammals, the functional repertoire of this microproteome remains to be determined. In skeletal muscle, proper development requires fusion of mononuclear progenitors to form multinucleated myotubes, a critical but poorly understood process. Here we report the identification of a small ORF encoding an essential skeletal muscle specific microprotein we term Minion (microprotein inducer of fusion). Myogenic progenitors lacking Minion differentiate normally but fail to form syncytial myotubes, and Minion-deficient mice die perinatally with marked reduction in fused muscle fibers. This fusogenic activity is conserved to the human Minion ortholog, previously annotated as a long noncoding RNA. Loss-of-function studies demonstrate that Minion is the factor providing muscle specific fusogenic function for the transmembrane protein Myomaker. Remarkably, we demonstrate that co-expression of Minion and Myomaker is sufficient to induce rapid cytoskeletal rearrangement and homogeneous cellular fusion, even in non-muscle cells. These findings establish Minion as a novel microprotein required for muscle development, and define a two-component program for the induction of mammalian cell fusion, enabling both research and translational applications. Importantly, these data also significantly expand the known functions of smORF-encoded microproteins, an under-explored source of proteomic diversity.

Abstract The regulatory mechanisms of circadian rhythms have been studied primarily at the level of the transcription-translation feedback loops of protein coding genes. Regulatory modules involving non-coding RNAs are less thoroughly understood. In particular, emerging evidence has revealed the important role of miRNAs in maintaining the robustness of the circadian system. To identify miRNAs that have the potential to modulate circadian rhythms, we conducted a genome-wide miRNA screen using U2OS luciferase reporter cells. Among 989 miRNAs in the library, 120 changed the period length in a dosage-dependent manner. We further validated the circadian regulatory function of a miRNA cluster, miR-183/96/182, both in vitro and in vivo . We found that all three members of this miRNA cluster can modulate circadian rhythms. Particularly, miR-96 directly targeted a core circadian clock gene, PER2. The knockout of the miR-183/96/182 cluster in mice showed tissue-specific effects on circadian parameters and altered circadian rhythms at the behavioral level. This study identified a large number of miRNAs, including the miR-183/96/182 cluster, as circadian modulators. We provide a resource for further understanding the role of miRNAs in the circadian network and highlight the importance of miRNAs as a novel genome-wide layer of circadian clock regulation. Significance Statement Although miRNAs are emerging as important regulators of diverse physiological and pathological processes, our knowledge of their potential role in regulation of circadian rhythms is still limited. We deployed a cell-based genome-wide screening approach, and successfully identified mature miRNAs as cell-autonomous circadian modulators. We then specifically focused on the miR-183/96/182 cluster among the candidate miRNA hits and revealed their circadian function both in vitro and in vivo from the unbiased screen. This study provides resources for further understanding the role of miRNAs in the circadian network. It also highlights the importance of miRNAs as a novel genome-wide layer of circadian clock regulation.