Summary MicroRNA (miRNA) play a significant role in the pathogenesis of complex neurodegenerative diseases, including age-related macular degeneration, acting as post-transcriptional gene suppressors through their association with argonaute (AGO) protein family members. However, to understand their role in disease, investigation into the regulatory nature of miRNA with their targets is required. To identify the active-miRnome-targetome interactions in the degenerating retina, AGO2 HITS-CLIP was performed using a mouse model of retinal degeneration. Analysis revealed a similar miRnome between healthy and damaged retinas, however, a shift in the active targetome was observed. This shift was also demonstrated by a change in the seed binding regions of miR-124-3p, the most abundant retinal miRNA loaded in AGO2. Following damage, AGO2 was localised to the inner retinal layers indicating a locational miRNA response to retinal damage. This study provides important insight into the alteration of miRNA regulatory activity that occurs as a response to retinal degeneration.

Abstract The nucleolar surveillance pathway (NSP) monitors nucleolar fidelity and responds to nucleolar stresses (i.e., inactivation of ribosome biogenesis) by mediating the inhibitory binding of ribosomal proteins (RPs) to mouse double minute 2 homolog (MDM2), a nuclear-localised E3 ubiquitin ligase, which results in p53 accumulation. Inappropriate activation of the NSP has been implicated in the pathogenesis of collection of human diseases termed “ribosomopathies”, while drugs that selectively activate the NSP are now in trials for cancer. Despite the clinical significance, the precise molecular mechanism(s) regulating the NSP remain poorly understood. Using genome-wide loss of function screens, we demonstrate the ribosome biogenesis (RiBi) axis as the most potent class of genes whose disruption stabilises p53. Furthermore, we identified a novel suite of genes critical for the NSP, including a novel mammalian protein implicated in 5S ribonucleoprotein particle (5S-RNP) biogenesis, HEATR3. By selectively disabling the NSP, we unexpectedly demonstrate that a functional NSP is required for the ability of all nuclear acting stresses tested, including DNA damage, to robustly induce p53 accumulation. Together, our data demonstrates that the NSP has evolved as the dominant central integrator of stresses that regulate nuclear p53 abundance, thus ensuring RiBi is hardwired to cellular proliferative capacity.

Understanding the molecular basis of plant heat tolerance helps to predict the consequences of a warming climate on plant performance, particularly in vulnerable environments. Our current understanding comes primarily from studies in Arabidopsis thaliana and selected crops exposed to short and intense heat stress. In this study we sought to characterise the molecular responses of an Australian alpine herb (Wahlenbergia ceracea) to growth under sustained moderate warming. We compared responses of pre-defined tolerant and sensitive lines, based on measures of photosynthetic stability, to growth under cool or warm temperatures to identify the pathways involved in thermal tolerance and acclimation. Under warmer growth temperatures, W. ceracea up-regulated genes involved in RNA metabolism, while down-regulating those involved in photosynthesis and pigment metabolism. In tolerant lines, genes related to photosystem II, light-dependent photosynthetic reactions, and chlorophyll metabolism were more strongly down-regulated. This suggests that the regulation of electron transport and its components may be involved in thermal acclimation. Our results also highlight the importance of hormonal gene networks, particularly ethylene, during longer-term moderate warming. In conclusion, our results point to post-transcriptional processes and the stabilisation of the electron transport chain as candidate mechanisms for thermal acclimation in W. ceracea. The study also revealed many non-orthologous temperature-responsive genes, whose characterization may enhance our understanding of physiological acclimation and have relevance for the biotechnological improvement of threatened species and crops.

The Humboldt current system (HCS) sustains the highest global fishing catch for individual species. It is susceptible to interannual and decadal climate variability, which cause species-, community-, and ecosystem-level changes. Therefore, systematically exploring changes in the fishery ecosystem structure driven by climate variability is beneficial for fishery management in the region. In this study, a combination of large-scale climate, regional environmental, and functional groups catch data was used to detect regime shifts in the fishery ecosystem structure within the HCS and to investigate the possible impact mechanisms of climate variability. The results indicated that obvious decadal changes in the fishery ecosystem structure within the HCS align with inferred regime shifts in the early to mid-1970s, mid-1980s, and late 1990s. These shifts corresponded well to climate and regional environment regime shifts during these periods. Among the climate and environmental variables studied, the first and third principal components of climate index and the first principal component of regional environmental variables showed higher ecological importance for fishery ecosystem structure variations within the HCS. This suggest that fluctuations in the Aleutian Low and El Niño–Southern Oscillation significantly affected the regional environment, characterized by heat and wind speed, and consequently induced alterations in the fishery ecosystem structure. This study contributes to holistic understanding of climate-driven changes in the fishery ecosystem structure within the HCS, providing a robust foundation for ecosystem-based fisheries management.

Abstract BACKGROUND Despite the availability of targeted therapies, gliomas carrying the BRAFV600E mutation remain challenging to treat. Combined pharmacologic BRAFV600E and MEK inhibition is clinically used in patients with BRAFV600E mutant gliomas, but primary and acquired resistance is reported in ~70% of high-grade glioma patients. OBJECTIVES To gain mechanistic insights into therapy adaptation and escape for developing combination therapies that enhance clinical effects of combined BRAFV600E inhibition with Dabrafenib and MEK inhibition with Trametinib (BRAFi+MEKi) in high-grade gliomas. APPROACH Patients’ pre- and post-treatment glioma tissues, patient-derived and mouse cell lines, and two novel immunocompetent mouse models for BRAFV600E mutant high-grade gliomas were analyzed for the effect of BRAFi+MEKi using a range of techniques including bulk and single-cell RNA sequencing, immunofluorescence staining, flow cytometry, and mass cytometry. RESULTS We present new data showing that the BRAFi+MEKi combination significantly reduced glioma cell viability while inducing glial differentiation programs, potentially associated with programmed death receptor (PD-1) signaling. This suggests a profound shift in the glioma cell differentiation state that is linked to an inclination toward T cell inhibition. This prompted us to combine BRAFi+MEKi with immune checkpoint inhibitors targeting PD-L1 and CTLA-4, which significantly decreased T cell inhibition. Furthermore, from mouse studies, this combination therapy conferred a survival benefit over single BRAFi+MEKi combination therapy alone. Additionally, BRAFi+MEKi treatment triggered an interferon-gamma response, indicative of cytotoxicity, and enhanced the expression of MHC molecules associated with antigen presentation, only in drug-sensitive but not drug-resistant gliomas. The lack of improved therapeutic efficacy of immune checkpoint blockade in athymic mice, which lack T cells, emphasized the critical role of T cell activity in driving the success of the combination treatment. CLINICAL IMPACT Our preclinical findings highlight the potential of concurrent BRAFi+MEKi treatment and immune checkpoint blockade for overcoming therapy resistance in BRAF mutant high-grade glioma patients.