Abstract Background MicroRNAs (miRNAs) and their regulatory functions have been extensively characterized in model species but whether apple has evolved similar or unique regulatory features remains unknown. Results We performed deep small RNA-seq and identified 23 conserved, 10 less-conserved and 42 apple-specific miRNAs or families with distinct expression patterns. The identified miRNAs target 118 genes representing a wide range of enzymatic and regulatory activities. Apple also conserves two TAS gene families with similar but unique trans -acting small interfering RNA (tasiRNA) biogenesis profiles and target specificities. Importantly, we found that miR159, miR828 and miR858 can collectively target up to 81 MYB genes potentially involved in diverse aspects of plant growth and development. These miRNA target sites are differentially conserved among MYB s, which is largely influenced by the location and conservation of the encoded amino acid residues in MYB factors. Finally, we found that 10 of the 19 miR828-targeted MYB s undergo small interfering RNA (siRNA) biogenesis at the 3' cleaved, highly divergent transcript regions, generating over 100 sequence-distinct siRNAs that potentially target over 70 diverse genes as confirmed by degradome analysis. Conclusions Our work identified and characterized apple miRNAs, their expression patterns, targets and regulatory functions. We also discovered that three miRNAs and the ensuing siRNAs exploit both conserved and divergent sequence features of MYB genes to initiate distinct regulatory networks targeting a multitude of genes inside and outside the MYB family.

Abstract Immune checkpoint therapy shows impressive and durable clinical responses in cancer patients, but the genetic determinants that enable cancer cells to respond to anti-PD-1 therapy are still elusive. Herein, we identified that NIPBL deficiency promotes endogenous retrovirus (ERV) expression in tumour cells, which in turn inactivates CD8+ tumour-infiltrating lymphocytes (TILs) via the PD-L1/PD-1 inhibitory checkpoint pathway. Mechanistically, NIPBL deficiency impairs DNMT1 transcription, preventing DNMT1 from suppressing ERV expression in tumour cells; ERVs stimulate PD-L1 expression by inducing the STAT2-IRF9 complex, a downstream event of double-stranded RNA (dsRNA)-MAVS-IRF3 signalling, and thereby suppress CD8 TIL-mediated immunity. An anti-PD-1 monoclonal antibody achieved remarkable therapeutic effects in Nipbl -deficient syngeneic tumour models and improved host survival by eliciting an antitumour memory immune response. Cancer patients harbouring mutations of cohesin subunits and regulators plus DNMT1 had significantly better responses to anti-PD-1 therapy than their non-mutated counterparts did. Our study reveals a novel mechanism by which cohesin complex deregulation stimulates ERV expression by impairing DNMT1 expression and fosters an immunosuppressive tumour microenvironment by activating the PD-L1/PD-1 inhibitory checkpoint.

Abstract Banana is sensitive to cold stress and often suffers from chilling injury with browning peel and failure to normal ripening. We have previously reported that banana chilling injury is accompanied by a reduction of miR528 accumulation, alleviating the degradation of its target gene MaPPO and raising ROS levels that cause peel browning. Here, we further revealed that the miR528-MaPPO cold-responsive module was regulated by miR156-targeted SPL transcription factors, and the miR156c-MaSPL4 module was also responsive to cold stress in banana. Transient overexpression of miR156c resulted in a more severe chilling phenotype by decreasing the expression of MaSPL4 and miR528. Conversely, the browning was alleviated in STTM-miR156c silencing and OE- MaSPL4 samples. Furthermore, DNA affinity purification sequencing and MaSPL4 -overexpressing transcriptome jointly revealed that MaSPL4 may mediate the transcription of genes related to lipid metabolism and antioxidation, in addition to the miR528-MaPPO module, demonstrating MaSPL4 as a master regulator in the fruit cold response network. In summary, our results suggest that the miR156c-MaSPL4 module can mediate the chilling response in banana by regulating the miR528-MaPPO module and multiple other pathways, which provides evidence for the crosstalk between TFs and miRNAs that can be used for the molecular breeding of fruit cold tolerance.