RNA-binding motif protein 20 (RBM20) is essential for normal splicing of many cardiac genes, and loss of RBM20 causes dilated cardiomyopathy. Given its role in splicing, we hypothesized an important role for RBM20 in forming circular RNAs (circRNAs), a novel class of noncoding RNA molecules.To establish the role of RBM20 in the formation of circRNAs in the heart.Here, we performed circRNA profiling on ribosomal depleted RNA from human hearts and identified the expression of thousands of circRNAs, with some of them regulated in disease. Interestingly, we identified 80 circRNAs to be expressed from the titin gene, a gene that is known to undergo highly complex alternative splicing. We show that some of these circRNAs are dynamically regulated in dilated cardiomyopathy but not in hypertrophic cardiomyopathy. We generated RBM20-null mice and show that they completely lack these titin circRNAs. In addition, in a cardiac sample from an RBM20 mutation carrier, titin circRNA production was severely altered. Interestingly, the loss of RBM20 caused only a specific subset of titin circRNAs to be lost. These circRNAs originated from the RBM20-regulated I-band region of the titin transcript.We show that RBM20 is crucial for the formation of a subset of circRNAs that originate from the I-band of the titin gene. We propose that RBM20, by excluding specific exons from the pre-mRNA, provides the substrate to form this class of RBM20-dependent circRNAs.

Background Biomarkers may help us to unravel differences in the underlying pathophysiology between heart failure ( HF ) patients with a reduced ejection fraction ( HF r EF ) and a preserved ejection fraction ( HF p EF ). Therefore, we compared biomarker profiles to characterize pathophysiological differences between patients with HF r EF and HF p EF . Methods and Results We retrospectively analyzed 33 biomarkers from different pathophysiological domains (inflammation, oxidative stress, remodeling, cardiac stretch, angiogenesis, arteriosclerosis, and renal function) in 460 HF patients (21% HF p EF , left ventricular ejection fraction ≥45%) measured at discharge after hospitalization for acute HF . The association between these markers and the occurrence of all‐cause mortality and/or HF ‐related rehospitalizations at 18 months was compared between patients with HF r EF and HF p EF . Patients were 70.6±11.4 years old and 37.4% were female. Patients with HF p EF were older, more often female, and had a higher systolic blood pressure. Levels of high‐sensitive C‐reactive protein were significantly higher in HF p EF , while levels of pro‐atrial‐type natriuretic peptide and N‐terminal pro‐brain natriuretic peptide were higher in HF r EF . Linear regression followed by network analyses revealed prominent inflammation and angiogenesis‐associated interactions in HF p EF and mainly cardiac stretch–associated interactions in HF r EF . The angiogenesis‐specific marker, neuropilin and the remodeling‐specific marker, osteopontin were predictive for all‐cause mortality and/or HF ‐related rehospitalizations at 18 months in HF p EF , but not in HF r EF ( P for interaction <0.05). Conclusions In HF p EF , inflammation and angiogenesis‐mediated interactions are predominantly observed, while stretch‐mediated interactions are found in HF r EF . The remodeling marker osteopontin and the angiogenesis marker neuropilin predicted outcome in HF p EF , but not in HF r EF .

Background: Mutations in RBM20 (RNA-binding motif protein 20) cause a clinically aggressive form of dilated cardiomyopathy, with an increased risk of malignant ventricular arrhythmias. RBM20 is a splicing factor that targets multiple pivotal cardiac genes, such as Titin (TTN) and CAMK2D (calcium/calmodulin-dependent kinase II delta). Aberrant TTN splicing is thought to be the main determinant of RBM20-induced dilated cardiomyopathy, but is not likely to explain the increased risk of arrhythmias. Here, we investigated the extent to which RBM20 mutation carriers have an increased risk of arrhythmias and explore the underlying molecular mechanism. Methods: We compared clinical characteristics of RBM20 and TTN mutation carriers and used our previously generated Rbm20 knockout (KO) mice to investigate downstream effects of Rbm20-dependent splicing. Cellular electrophysiology and Ca 2+ measurements were performed on isolated cardiomyocytes from Rbm20 KO mice to determine the intracellular consequences of reduced Rbm20 levels. Results: Sustained ventricular arrhythmias were more frequent in human RBM20 mutation carriers than in TTN mutation carriers (44% versus 5%, respectively, P =0.006). Splicing events that affected Ca 2+ - and ion-handling genes were enriched in Rbm20 KO mice, most notably in the genes CamkIIδ and RyR2. Aberrant splicing of CamkIIδ in Rbm20 KO mice resulted in a remarkable shift of CamkIIδ toward the δ-A isoform that is known to activate the L-type Ca 2+ current ( I Ca,L ). In line with this, we found an increased I Ca,L , intracellular Ca 2+ overload and increased sarcoplasmic reticulum Ca 2+ content in Rbm20 KO myocytes. In addition, not only complete loss of Rbm20, but also heterozygous loss of Rbm20 increased spontaneous sarcoplasmic reticulum Ca 2+ releases, which could be attenuated by treatment with the I Ca,L antagonist verapamil. Conclusions: We show that loss of Rbm20 disturbs Ca 2+ handling and leads to more proarrhythmic Ca 2+ releases from the sarcoplasmic reticulum. Patients that carry a pathogenic RBM20 mutation have more ventricular arrhythmias despite a similar left ventricular function, in comparison with patients with a TTN mutation. Our experimental data suggest that RBM20 mutation carriers may benefit from treatment with an I Ca,L blocker to reduce their arrhythmia burden.

Abstract During early vertebrate development, signals from a special region of the embryo, the organizer, can re-direct the fate of non-neural ectoderm cells to form a complete, patterned nervous system. This is called neural induction and has generally been imagined as a single signalling event, causing a switch of fate. Here we undertake a comprehensive analysis, in very fine time-course, of the events following exposure of ectoderm to the organizer. Using transcriptomics and epigenomics we generate a Gene Regulatory Network comprising 175 transcriptional regulators and 5,614 predicted interactions between them, with fine temporal dynamics from initial exposure to the signals to expression of mature neural plate markers. Using in situ hybridization, single-cell RNA-sequencing and reporter assays we show that neural induction by a grafted organizer closely resembles normal neural plate development. The study is accompanied by a comprehensive resource including information about conservation of the predicted enhancers in different vertebrate systems.