We describe a new molecular approach to analyzing the genetic diversity of complex microbial populations. This technique is based on the separation of polymerase chain reaction-amplified fragments of genes coding for 16S rRNA, all the same length, by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). DGGE analysis of different microbial communities demonstrated the presence of up to 10 distinguishable bands in the separation pattern, which were most likely derived from as many different species constituting these populations, and thereby generated a DGGE profile of the populations. We showed that it is possible to identify constituents which represent only 1% of the total population. With an oligonucleotide probe specific for the V3 region of 16S rRNA of sulfate-reducing bacteria, particular DNA fragments from some of the microbial populations could be identified by hybridization analysis. Analysis of the genomic DNA from a bacterial biofilm grown under aerobic conditions suggests that sulfate-reducing bacteria, despite their anaerobicity, were present in this environment. The results we obtained demonstrate that this technique will contribute to our understanding of the genetic diversity of uncharacterized microbial populations.

AimsCarotid–femoral pulse wave velocity (PWV), a direct measure of aortic stiffness, has become increasingly important for total cardiovascular (CV) risk estimation. Its application as a routine tool for clinical patient evaluation has been hampered by the absence of reference values. The aim of the present study is to establish reference and normal values for PWV based on a large European population.

Joel Hirschhorn and colleagues report results of a large-scale genome-wide association and replication study for obesity-related traits. The newly discovered loci are enriched for genes expressed in the central nervous system, and may thus contribute to weight gain by modulating food intake. Similar results are reported in a related study by Gudmar Thorleifsson and colleagues. Common variants at only two loci, FTO and MC4R, have been reproducibly associated with body mass index (BMI) in humans. To identify additional loci, we conducted meta-analysis of 15 genome-wide association studies for BMI (n > 32,000) and followed up top signals in 14 additional cohorts (n > 59,000). We strongly confirm FTO and MC4R and identify six additional loci (P < 5 × 10−8): TMEM18, KCTD15, GNPDA2, SH2B1, MTCH2 and NEGR1 (where a 45-kb deletion polymorphism is a candidate causal variant). Several of the likely causal genes are highly expressed or known to act in the central nervous system (CNS), emphasizing, as in rare monogenic forms of obesity, the role of the CNS in predisposition to obesity.

Identifying the downstream effects of disease-associated SNPs is challenging. To help overcome this problem, we performed expression quantitative trait locus (eQTL) meta-analysis in non-transformed peripheral blood samples from 5,311 individuals with replication in 2,775 individuals. We identified and replicated trans eQTLs for 233 SNPs (reflecting 103 independent loci) that were previously associated with complex traits at genome-wide significance. Some of these SNPs affect multiple genes in trans that are known to be altered in individuals with disease: rs4917014, previously associated with systemic lupus erythematosus (SLE), altered gene expression of C1QB and five type I interferon response genes, both hallmarks of SLE. DeepSAGE RNA sequencing showed that rs4917014 strongly alters the 3' UTR levels of IKZF1 in cis, and chromatin immunoprecipitation and sequencing analysis of the trans-regulated genes implicated IKZF1 as the causal gene. Variants associated with cholesterol metabolism and type 1 diabetes showed similar phenomena, indicating that large-scale eQTL mapping provides insight into the downstream effects of many trait-associated variants.

The incidence of all non-vertebral fractures, as well as the relation to bone mineral density (BMD), was quantified in 7806 men and women from the Rotterdam Study, a prospective, population-based cohort study of men and women aged 55 years and older. In addition, the sensitivity of using a T-score at or below −2.5 for identifying subjects at risk for fractures was assessed. At baseline, between 1990 and 1993, femoral neck BMD was measured by dual energy X-ray absorptiometry (DXA). Subsequently, gender-specific T-scores were calculated using the NHANES reference population. During a mean follow-up of 6.8 years, information on incident non-vertebral fractures was gathered. In general, hip, wrist and upper humerus fractures are the most frequent fractures in both men and women. Femoral neck BMD appears to be an equally important risk factor in both genders, and is especially related to hip fractures. For all non-vertebral fractures, the age-adjusted hazard ratio (95% confidence interval) per standard deviation decrease in femoral neck BMD was 1.5 (1.4–1.6) for women and 1.4 (1.2–1.6) for men. For hip fractures, the hazard ratios were 2.1 (1.7–2.5) for women and 2.3 (1.6–3.3) for men. Only 44% of all non-vertebral fractures occurred in women with a T-score below −2.5; in men, this percentage was even lower (21%). Thus, there is a clear need for the development of more sensitive risk assessment tools, using not only BMD, but also other clinical predictors of fractures.

The Rotterdam Study is a prospective cohort study ongoing since 1990 in the city of Rotterdam in the Netherlands. The study targets cardiovascular, neurological, ophthalmological and endocrine diseases. As of 2008 about 15,000 subjects aged 45 years or over comprise the Rotterdam Study cohort. The findings of the Rotterdam Study have been presented in some 600 research articles and reports (see http://www.epib.nl/rotterdamstudy ). This article gives the reasons for the study and its design. It also presents a summary of the major findings and an update of the objectives and methods.

Daniel Levy and colleagues report a meta-analysis of genome-wide association studies for blood pressure traits as part of the CHARGE consortium, reporting eight loci with replicated association to systolic and/or diastolic blood pressure, with one of these loci also associated to hypertension. Blood pressure is a major cardiovascular disease risk factor. To date, few variants associated with interindividual blood pressure variation have been identified and replicated. Here we report results of a genome-wide association study of systolic (SBP) and diastolic (DBP) blood pressure and hypertension in the CHARGE Consortium (n = 29,136), identifying 13 SNPs for SBP, 20 for DBP and 10 for hypertension at P < 4 × 10−7. The top ten loci for SBP and DBP were incorporated into a risk score; mean BP and prevalence of hypertension increased in relation to the number of risk alleles carried. When ten CHARGE SNPs for each trait were included in a joint meta-analysis with the Global BPgen Consortium (n = 34,433), four CHARGE loci attained genome-wide significance (P < 5 × 10−8) for SBP (ATP2B1, CYP17A1, PLEKHA7, SH2B3), six for DBP (ATP2B1, CACNB2, CSK-ULK3, SH2B3, TBX3-TBX5, ULK4) and one for hypertension (ATP2B1). Identifying genes associated with blood pressure advances our understanding of blood pressure regulation and highlights potential drug targets for the prevention or treatment of hypertension.

We have undertaken a genome-wide analysis of rare copy-number variation (CNV) in 1124 autism spectrum disorder (ASD) families, each comprised of a single proband, unaffected parents, and, in most kindreds, an unaffected sibling. We find significant association of ASD with de novo duplications of 7q11.23, where the reciprocal deletion causes Williams-Beuren syndrome, characterized by a highly social personality. We identify rare recurrent de novo CNVs at five additional regions, including 16p13.2 (encompassing genes USP7 and C16orf72) and Cadherin 13, and implement a rigorous approach to evaluating the statistical significance of these observations. Overall, large de novo CNVs, particularly those encompassing multiple genes, confer substantial risks (OR = 5.6; CI = 2.6–12.0, p = 2.4 × 10-7). We estimate there are 130–234 ASD-related CNV regions in the human genome and present compelling evidence, based on cumulative data, for association of rare de novo events at 7q11.23, 15q11.2-13.1, 16p11.2, and Neurexin 1.

Heavy alcohol consumption is an established risk factor for hypertension; the mechanism by which alcohol consumption impact blood pressure (BP) regulation remains unknown. We hypothesized that a genome-wide association study accounting for gene-alcohol consumption interaction for BP might identify additional BP loci and contribute to the understanding of alcohol-related BP regulation. We conducted a large two-stage investigation incorporating joint testing of main genetic effects and single nucleotide variant (SNV)-alcohol consumption interactions. In Stage 1, genome-wide discovery meta-analyses in ≈131K individuals across several ancestry groups yielded 3,514 SNVs (245 loci) with suggestive evidence of association (P < 1.0 x 10−5). In Stage 2, these SNVs were tested for independent external replication in ≈440K individuals across multiple ancestries. We identified and replicated (at Bonferroni correction threshold) five novel BP loci (380 SNVs in 21 genes) and 49 previously reported BP loci (2,159 SNVs in 109 genes) in European ancestry, and in multi-ancestry meta-analyses (P < 5.0 x 10−8). For African ancestry samples, we detected 18 potentially novel BP loci (P < 5.0 x 10−8) in Stage 1 that warrant further replication. Additionally, correlated meta-analysis identified eight novel BP loci (11 genes). Several genes in these loci (e.g., PINX1, GATA4, BLK, FTO and GABBR2) have been previously reported to be associated with alcohol consumption. These findings provide insights into the role of alcohol consumption in the genetic architecture of hypertension.