Most estuaries receive a high heavy-metal input from industries. This is reflected in the relatively high levels found in numerous estuarine organisms and in sediments. Many indicators have been suggested for facilitating the detection of heavy-metal pollution, but the problems in using these indicators to evaluate the metal loading of estuaries are considerable. Variations in species composition, and conditions at different sites, differences in season of sampling, and age of organism, as well as different metal levels in different parts of the organism, make the interpretation of results difficult. The levels reported here, similar to those in other unpolluted estuaries, have been used to suggest a baseline concentration for heavy metals in estuaries. The concept of a baseline is fundamental to the formation of a “Biological Quality Index” and “Pollution Load Index,” and a formula for such an index is suggested and tested at a preliminary level against published data for an English and a European estuary.

Annals of the New York Academy of SciencesVolume 123, Issue 1 p. 219-227 EMBRYOLOGICAL CONSIDERATIONS IN TERATOLOGY* James G. Wilson, James G. Wilson Department of Anatomy, College of Medicine, University of Florida Gainesville, Fla.Search for more papers by this author James G. Wilson, James G. Wilson Department of Anatomy, College of Medicine, University of Florida Gainesville, Fla.Search for more papers by this author First published: March 1965 https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.1965.tb12260.xCitations: 158 * Supported in part by NIH Grant HD-00607-01. These data and observations were in large part presented at the first Workshop in Teratology in Gainesville, February 2–8, 1964. The proceedings of the Workshop are being printed in book form by University of Chicago Press, which grants full permission to reprint any or all parts here. AboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onFacebookTwitterLinkedInRedditWechat Citing Literature Volume123, Issue1March 1965Pages 219-227 RelatedInformation

The erythrocytes of patients with systemic lupus erythematosus have been shown to have a decreased number of receptors for the major cleavage fragment of the third component of complement (C3b). We studied the basis for this decreased number of C3b receptors by measuring the uptake of anti-C3b-receptor antibody on cells from 113 normal subjects, 38 patients with systemic lupus erythematosus, 14 of their spouses, and 47 of their relatives. The normal subjects had 5014 +/- (mean +/- S.E.M.) receptor sites per cell, but the patients and their relatives had significantly fewer sites--2809 +/- 241 and 3167 +/- 196, respectively (P less than 0.0005). The number of sites in the patients' spouses did not differ from normal (P greater than 0.3). Three phenotypes, indicated by the numbers of receptors, occurred in the normal population; a high phenotype (HH, with 5500 to 8500 sites per cell), an intermediate phenotype (HL, with 3000 to 5499), and a low phenotype (LL, less than 3000). These three phenotypes were present in 34, 54, and 12 percent, respectively, of the normal subjects; in contrast, 5, 42, and 53 per cent of patients had these respective phenotypes. Pedigree analyses indicated that these phenotypes were inherited in an autosomal codominant manner. We conclude that the decreased number of C3b receptors in lupus is inherited, not acquired.

ABSTRACT Age is the dominant risk factor for most chronic human diseases; yet the mechanisms by which aging confers this risk are largely unknown. 1 Recently, the age-related acquisition of somatic mutations in regenerating hematopoietic stem cell populations was associated with both hematologic cancer incidence 2–4 and coronary heart disease prevalence. 5 Somatic mutations with leukemogenic potential may confer selective cellular advantages leading to clonal expansion, a phenomenon termed ‘Clonal Hematopoiesis of Indeterminate Potential’ (CHIP). 6 Simultaneous germline and somatic whole genome sequence analysis now provides the opportunity to identify root causes of CHIP. Here, we analyze high-coverage whole genome sequences from 97,691 participants of diverse ancestries in the NHLBI TOPMed program and identify 4,229 individuals with CHIP. We identify associations with blood cell, lipid, and inflammatory traits specific to different CHIP genes. Association of a genome-wide set of germline genetic variants identified three genetic loci associated with CHIP status, including one locus at TET2 that was African ancestry specific. In silico -informed in vitro evaluation of the TET2 germline locus identified a causal variant that disrupts a TET2 distal enhancer. Aggregates of rare germline loss-of-function variants in CHEK2 , a DNA damage repair gene, predisposed to CHIP acquisition. Overall, we observe that germline genetic variation altering hematopoietic stem cell function and the fidelity of DNA-damage repair increase the likelihood of somatic mutations leading to CHIP.

Summary Metabolic dysregulation in multiple tissues alters glucose homeostasis and influences risk for type 2 diabetes (T2D). To identify pathways and tissues influencing T2D-relevant glycemic traits (fasting glucose [FG], fasting insulin [FI], two-hour glucose [2hGlu] and glycated hemoglobin [HbA1c]), we investigated associations of exome-array variants in up to 144,060 individuals without diabetes of multiple ancestries. Single-variant analyses identified novel associations at 21 coding variants in 18 novel loci, whilst gene-based tests revealed signals at two genes, TF (HbA1c) and G6PC (FG, FI). Pathway and tissue enrichment analyses of trait-associated transcripts confirmed the importance of liver and kidney for FI and pancreatic islets for FG regulation, implicated adipose tissue in FI and the gut in 2hGlu, and suggested a role for the non-endocrine pancreas in glucose homeostasis. Functional studies demonstrated that a novel FG/FI association at the liver-enriched G6PC transcript was driven by multiple rare loss-of-function variants. The FG/HbA1c-associated, islet-specific G6PC2 transcript also contained multiple rare functional variants, including two alleles within the same codon with divergent effects on glucose levels. Our findings highlight the value of integrating genomic and functional data to maximize biological inference. Highlights 23 novel coding variant associations (single-point and gene-based) for glycemic traits 51 effector transcripts highlighted different pathway/tissue signatures for each trait The exocrine pancreas and gut influence fasting and 2h glucose, respectively Multiple variants in liver-enriched G6PC and islet-specific G6PC2 influence glycemia

Analyzing 5770 all-cause cirrhosis cases and 572,850 controls from seven cohorts, we identify a missense variant in the Mitochondrial Amidoxime Reducing Component 1 gene ( MARC1 p.A165T) that associates with protection from all-cause cirrhosis (OR 0.88, p=2.1*10 −8 ). This same variant also associates with lower levels of hepatic fat on computed tomographic imaging and lower odds of physician-diagnosed fatty liver as well as lower blood levels of alanine transaminase (−0.012 SD, 1.4*10 −8 ), alkaline phosphatase (−0.019 SD, 6.6*10 −9 ), total cholesterol (−0.037 SD, p=1*10 −18 ) and LDL cholesterol (−0.035 SD, p=7.3*10 −16 ). Carriers of rare protein-truncating variants in MARC1 had lower liver enzyme levels, cholesterol levels, and reduced odds of liver disease (OR 0.19, p= 0.04) suggesting that deficiency of the MARC1 enzyme protects against cirrhosis.

Abstract Upstream open reading frames (uORFs) are important tissue-specific cis -regulators of protein translation. Although isolated case reports have shown that variants that create or disrupt uORFs can cause disease, genetic sequencing approaches typically focus on protein-coding regions and ignore these variants. Here, we describe a systematic genome-wide study of variants that create and disrupt human uORFs, and explore their role in human disease using 15,708 whole genome sequences collected by the Genome Aggregation Database (gnomAD) project. We show that 14,897 variants that create new start codons upstream of the canonical coding sequence (CDS), and 2,406 variants disrupting the stop site of existing uORFs, are under strong negative selection. Furthermore, variants creating uORFs that overlap the CDS show signals of selection equivalent to coding loss-of-function variants, and uORF-perturbing variants are under strong selection when arising upstream of known disease genes and genes intolerant to loss-of-function variants. Finally, we identify specific genes where perturbation of uORFs is likely to represent an important disease mechanism, and report a novel uORF frameshift variant upstream of NF2 in families with neurofibromatosis. Our results highlight uORF-perturbing variants as an important and under-recognised functional class that can contribute to penetrant human disease, and demonstrate the power of large-scale population sequencing data to study the deleteriousness of specific classes of non-coding variants.

ABSTRACT Longitudinal sampling of the stool has yielded important insights into the ecological dynamics of the human gut microbiome. However, due to practical limitations, the most densely sampled time series from the human gut are collected at a frequency of about once per day, while the population doubling times for gut commensals are on the order of minutes-to-hours. Despite this, much of the prior work on human gut microbiome time series modeling has, implicitly or explicitly, assumed that day-to-day fluctuations in taxon abundances are related to population growth or death rates, which is likely not the case. Here, we propose an alternative model of the human gut as a flow-through ecosystem at a dynamical steady state, where population dynamics occur internally and the bacterial population sizes measured in a bolus of stool represent an endpoint of these internal dynamics. We formalize this idea as stochastic logistic growth of a population in a system held at a semi-constant flow rate. We show how this model provides a path toward estimating the growth phases of gut bacterial populations in situ . We validate our model predictions using an in vitro Escherichia coli growth experiment. Finally, we show how this method can be applied to densely-sampled human stool metagenomic time series data. Consistent with our model, stool donors with slower defecation rates tended to harbor a larger proportion of taxa in later growth phases, while faster defecation rates were associated with more taxa in earlier growth phases. We discuss how these growth phase estimates may be used to better inform metabolic modeling in flow-through ecosystems, like animal guts or industrial bioreactors.

Abstract Large-scale gene sequencing studies for complex traits have the potential to identify causal genes with therapeutic implications. We performed gene-based association testing of blood lipid levels with rare (minor allele frequency<1%) predicted damaging coding variation using sequence data from >170,000 individuals from multiple ancestries: 97,493 European, 30,025 South Asian, 16,507 African, 16,440 Hispanic/Latino, 10,420 East Asian, and 1,182 Samoan. We identified 35 genes associated with circulating lipid levels. Ten of these: ALB , SRSF2 , JAK2, CREB3L3 , TMEM136 , VARS , NR1H3 , PLA2G12A , PPARG and STAB1 have not been implicated for lipid levels using rare coding variation in population-based samples. We prioritize 32 genes identified in array-based genome-wide association study (GWAS) loci based on gene-based associations, of which three: EVI5, SH2B3 , and PLIN1 , had no prior evidence of rare coding variant associations. Most of the associated genes showed evidence of association in multiple ancestries. Also, we observed an enrichment of gene-based associations for low-density lipoprotein cholesterol drug target genes, and for genes closest to GWAS index single nucleotide polymorphisms (SNP). Our results demonstrate that gene-based associations can be beneficial for drug target development and provide evidence that the gene closest to the array-based GWAS index SNP is often the functional gene for blood lipid levels.

ABSTRACT Lipoprotein(a), Lp(a), is a modified low-density lipoprotein particle where apolipoprotein(a) (protein product of the LPA gene) is covalently attached to apolipoprotein B. Lp(a) is a highly heritable, causal risk factor for cardiovascular diseases and varies in concentrations across ancestries. To comprehensively delineate the inherited basis for plasma Lp(a), we performed deep-coverage whole genome sequencing in 8,392 individuals of European and African American ancestries. Through whole genome variant discovery and direct genotyping of all structural variants overlapping LPA , we quantified the 5.5kb kringle IV-2 copy number (KIV2-CN), a known LPA structural polymorphism, and developed a model for its imputation. Through common variant analysis, we discovered a novel locus ( SORT1 ) associated with Lp(a)-cholesterol, and also genetic modifiers of KIV2-CN. Furthermore, in contrast to previous GWAS studies, we explain most of the heritability of Lp(a), observing Lp(a) to be 85% heritable among African Americans and 75% among Europeans, yet with notable inter-ethnic heterogeneity. Through analyses of aggregates of rare coding and non-coding variants with Lp(a)-cholesterol, we found the only genome-wide significant signal to be at a non-coding SLC22A3 intronic window also previously described to be associated with Lp(a); however, this association was mitigated by adjustment with KIV2-CN. Finally, using an additional imputation dataset (N=27,344), we performed Mendelian randomization of LPA variant classes, finding that genetically regulated Lp(a) is more strongly associated with incident cardiovascular diseases than directly measured Lp(a), and is significantly associated with measures of subclinical atherosclerosis in African Americans.