Philippe Amouyel and colleagues report a genome-wide association study for Alzheimer's disease. They identify variants within CLU and CR1 associated with susceptibility to late-onset Alzheimer's disease. The gene encoding apolipoprotein E (APOE) on chromosome 19 is the only confirmed susceptibility locus for late-onset Alzheimer's disease. To identify other risk loci, we conducted a large genome-wide association study of 2,032 individuals from France with Alzheimer's disease (cases) and 5,328 controls. Markers outside APOE with suggestive evidence of association (P < 10−5) were examined in collections from Belgium, Finland, Italy and Spain totaling 3,978 Alzheimer's disease cases and 3,297 controls. Two loci gave replicated evidence of association: one within CLU (also called APOJ), encoding clusterin or apolipoprotein J, on chromosome 8 (rs11136000, OR = 0.86, 95% CI 0.81–0.90, P = 7.5 × 10−9 for combined data) and the other within CR1, encoding the complement component (3b/4b) receptor 1, on chromosome 1 (rs6656401, OR = 1.21, 95% CI 1.14–1.29, P = 3.7 × 10−9 for combined data). Previous biological studies support roles of CLU and CR1 in the clearance of β amyloid (Aβ) peptide, the principal constituent of amyloid plaques, which are one of the major brain lesions of individuals with Alzheimer's disease.

Genome sequencing projects are discovering millions of genetic variants in humans, and interpretation of their functional effects is essential for understanding the genetic basis of variation in human traits. Here we report sequencing and deep analysis of messenger RNA and microRNA from lymphoblastoid cell lines of 462 individuals from the 1000 Genomes Project—the first uniformly processed high-throughput RNA-sequencing data from multiple human populations with high-quality genome sequences. We discover extremely widespread genetic variation affecting the regulation of most genes, with transcript structure and expression level variation being equally common but genetically largely independent. Our characterization of causal regulatory variation sheds light on the cellular mechanisms of regulatory and loss-of-function variation, and allows us to infer putative causal variants for dozens of disease-associated loci. Altogether, this study provides a deep understanding of the cellular mechanisms of transcriptome variation and of the landscape of functional variants in the human genome. Sequencing and deep analysis of mRNA and miRNA from lymphoblastoid cell lines of 462 individuals from the 1000 Genomes Project reveal widespread genetic variation affecting the regulation of most genes, with transcript structure and expression level variation being equally common but genetically largely independent, and the analyses point to putative causal variants for dozens of disease-associated loci. This study determines regulatory variation in the human genome with high precision via sequencing and deep analysis of messenger RNA and microRNA from lymphoblastoid cell lines of 462 individuals from the 1000 Genomes Project. Analyses reveal widespread genetic variation affecting regulation of the majority of genes, with transcript structure and expression level variation being equally common but genetically largely independent. Characterization of causal regulatory variation sheds light on cellular mechanisms of regulatory and loss-of-function variation, and points to putative causal variants for dozens of disease-associated loci.

Lowering low-density lipoprotein cholesterol with statin therapy results in substantial reductions in cardiovascular events, and larger reductions in cholesterol may produce larger benefits. In rare cases, myopathy occurs in association with statin therapy, especially when the statins are administered at higher doses and with certain other medications.

Susceptibility to asthma is influenced by genes and environment; implicated genes may indicate pathways for therapeutic intervention. Genetic risk factors may be useful in identifying subtypes of asthma and determining whether intermediate phenotypes, such as elevation of the total serum IgE level, are causally linked to disease.

Abstract High-quality and complete reference genome assemblies are fundamental for the application of genomics to biology, disease, and biodiversity conservation. However, such assemblies are available for only a few non-microbial species 1–4 . To address this issue, the international Genome 10K (G10K) consortium 5,6 has worked over a five-year period to evaluate and develop cost-effective methods for assembling highly accurate and nearly complete reference genomes. Here we present lessons learned from generating assemblies for 16 species that represent six major vertebrate lineages. We confirm that long-read sequencing technologies are essential for maximizing genome quality, and that unresolved complex repeats and haplotype heterozygosity are major sources of assembly error when not handled correctly. Our assemblies correct substantial errors, add missing sequence in some of the best historical reference genomes, and reveal biological discoveries. These include the identification of many false gene duplications, increases in gene sizes, chromosome rearrangements that are specific to lineages, a repeated independent chromosome breakpoint in bat genomes, and a canonical GC-rich pattern in protein-coding genes and their regulatory regions. Adopting these lessons, we have embarked on the Vertebrate Genomes Project (VGP), an international effort to generate high-quality, complete reference genomes for all of the roughly 70,000 extant vertebrate species and to help to enable a new era of discovery across the life sciences.

Rates of childhood asthma diagnosis are rising: 6% of children in the United States are sufferers. Both genetic and environmental factors are clearly important. To discover more about the genetic element, Moffatt et al. looked for genes linked to asthma in a genome-wide association scan. More than a third of children with asthma of onset below the age of seven showed variations in expression of the ORMDL3 gene on chromosome 17. Similar genes are found in yeast and other primitive organisms, suggesting that they may be components of an ancient and conserved immune mechanism. Variations in expression of the gene ORMDL3 were found to be associated with development of childhood asthma, suggesting this gene should be examined in more patient groups. Asthma is caused by a combination of poorly understood genetic and environmental factors1,2. We have systematically mapped the effects of single nucleotide polymorphisms (SNPs) on the presence of childhood onset asthma by genome-wide association. We characterized more than 317,000 SNPs in DNA from 994 patients with childhood onset asthma and 1,243 non-asthmatics, using family and case-referent panels. Here we show multiple markers on chromosome 17q21 to be strongly and reproducibly associated with childhood onset asthma in family and case-referent panels with a combined P value of P < 10-12. In independent replication studies the 17q21 locus showed strong association with diagnosis of childhood asthma in 2,320 subjects from a cohort of German children (P = 0.0003) and in 3,301 subjects from the British 1958 Birth Cohort (P = 0.0005). We systematically evaluated the relationships between markers of the 17q21 locus and transcript levels of genes in Epstein–Barr virus (EBV)-transformed lymphoblastoid cell lines from children in the asthma family panel used in our association study. The SNPs associated with childhood asthma were consistently and strongly associated (P < 10-22) in cis with transcript levels of ORMDL3, a member of a gene family that encodes transmembrane proteins anchored in the endoplasmic reticulum3. The results indicate that genetic variants regulating ORMDL3 expression are determinants of susceptibility to childhood asthma.

Analysis of the genomes of four patients with chronic lymphocytic leukaemia, and validation in more than 300 patients, has identified four genes — NOTCH1, MYD88, XPO1 and KLHL6 — that are recurrently mutated in the condition. Mutations in NOTCH1, MYD88 and XPO1 are thought to contribute to the clinical evolution of the disease. Evidence that NOTCH1 and MYD88 mutations are activating events highlights them as potential therapeutic targets. Chronic lymphocytic leukaemia (CLL), the most frequent leukaemia in adults in Western countries, is a heterogeneous disease with variable clinical presentation and evolution1,2. Two major molecular subtypes can be distinguished, characterized respectively by a high or low number of somatic hypermutations in the variable region of immunoglobulin genes3,4. The molecular changes leading to the pathogenesis of the disease are still poorly understood. Here we performed whole-genome sequencing of four cases of CLL and identified 46 somatic mutations that potentially affect gene function. Further analysis of these mutations in 363 patients with CLL identified four genes that are recurrently mutated: notch 1 (NOTCH1), exportin 1 (XPO1), myeloid differentiation primary response gene 88 (MYD88) and kelch-like 6 (KLHL6). Mutations in MYD88 and KLHL6 are predominant in cases of CLL with mutated immunoglobulin genes, whereas NOTCH1 and XPO1 mutations are mainly detected in patients with unmutated immunoglobulins. The patterns of somatic mutation, supported by functional and clinical analyses, strongly indicate that the recurrent NOTCH1, MYD88 and XPO1 mutations are oncogenic changes that contribute to the clinical evolution of the disease. To our knowledge, this is the first comprehensive analysis of CLL combining whole-genome sequencing with clinical characteristics and clinical outcomes. It highlights the usefulness of this approach for the identification of clinically relevant mutations in cancer.

With the advent of large genomic data sets, geneticists can examine at a new level the influence of genes on behaviour. Two groups have conducted genome-wide association studies involving lung cancer, and both find that sequences in the nicotinic acetylcholine receptor subunit gene cluster contribute susceptibility, although the groups took different paths to this result. Hung et al. suggest that this susceptibility is not related to smoking status or frequency, and show association with a specific amino acid change. Thorgeirsson et al. find that alleles present in a cluster of nicotinic acid receptor genes do not influence whether or not a person smokes, but do affect the number of cigarettes smoked per day, and are therefore also associated with risk of lung cancer and peripheral arterial disease. Either way, the possible potential of nicotinic acetylcholine receptors as drug targets is underlined. A genome-wide association study for lung cancer finds that genetic sequences in the nicotinic acetylcholine receptor subunit gene cluster contribute susceptibility. Interestingly, this susceptibility is not related to smoking status or frequency, and seems to come from a change in an amino acid in the receptor itself. Lung cancer is the most common cause of cancer death worldwide, with over one million cases annually1. To identify genetic factors that modify disease risk, we conducted a genome-wide association study by analysing 317,139 single-nucleotide polymorphisms in 1,989 lung cancer cases and 2,625 controls from six central European countries. We identified a locus in chromosome region 15q25 that was strongly associated with lung cancer (P = 9 × 10-10). This locus was replicated in five separate lung cancer studies comprising an additional 2,513 lung cancer cases and 4,752 controls (P = 5 × 10-20 overall), and it was found to account for 14% (attributable risk) of lung cancer cases. Statistically similar risks were observed irrespective of smoking status or propensity to smoke tobacco. The association region contains several genes, including three that encode nicotinic acetylcholine receptor subunits (CHRNA5, CHRNA3 and CHRNB4). Such subunits are expressed in neurons and other tissues, in particular alveolar epithelial cells, pulmonary neuroendocrine cells and lung cancer cell lines2,3, and they bind to N′-nitrosonornicotine and potential lung carcinogens4. A non-synonymous variant of CHRNA5 that induces an amino acid substitution (D398N) at a highly conserved site in the second intracellular loop of the protein is among the markers with the strongest disease associations. Our results provide compelling evidence of a locus at 15q25 predisposing to lung cancer, and reinforce interest in nicotinic acetylcholine receptors as potential disease candidates and chemopreventative targets5.