A bstract A search is presented for a singly produced third-generation scalar leptoquark decaying to a τ lepton and a bottom quark. Associated production of a leptoquark and a τ lepton is considered, leading to a final state with a bottom quark and two τ leptons. The search uses proton-proton collision data at a center-of-mass energy of 13 TeV recorded with the CMS detector, corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb −1 . Upper limits are set at 95% confidence level on the production cross section of the third-generation scalar leptoquarks as a function of their mass. From a comparison of the results with the theoretical predictions, a third-generation scalar leptoquark decaying to a τ lepton and a bottom quark, assuming unit Yukawa coupling ( λ ), is excluded for masses below 740 GeV. Limits are also set on λ of the hypothesized leptoquark as a function of its mass. Above λ = 1.4, this result provides the best upper limit on the mass of a third-generation scalar leptoquark decaying to a τ lepton and a bottom quark.

Abstract A major challenge in human genomics is to decipher the context specific relationship of sequence to function. However, existing tools for locus specific hypermutation and evolution in the native genome context are limited. Here we present a novel programmable platform for long-range, locus-specific hypermutation called helicase-assisted continuous editing (HACE). HACE leverages CRISPR-Cas9 to target a processive helicase-deaminase fusion that incurs mutations across large (>1000 bp) genomic intervals. We applied HACE to identify mutations in MEK1 that confer kinase inhibitor resistance, to dissect the impact of individual variants in SF3B1-dependent mis-splicing, and to evaluate noncoding variants in a stimulation-dependent immune enhancer of CD69. HACE provides a powerful tool for investigating coding and noncoding variants, uncovering combinatorial sequence-to-function relationships, and evolving new biological functions. One Sentence Summary We developed a tool for continuous, long-range, targeted diversification of endogenous mammalian genomes and used it to explore the function of genetic variants in both coding and non-coding regions.

Abstract Although most eukaryotic mRNAs require a 5′-cap for translation initiation, some can also be translated through a poorly studied cap-independent pathway. Here we developed a circRNA-based system and unbiasedly identified more than 10,000 sequences in the human transcriptome that contain Cap-independent Translation Initiators (CiTIs). Surprisingly, most of the identified CiTIs are located in 3′UTRs, which mainly promote translation initiation in mRNAs bearing highly structured 5′UTR. Mechanistically, CiTI recruits several translation initiation factors including eIF3 and DHX29, which in turn unwind 5′UTR structures and facilitate ribosome scanning. Functionally, we showed that the translation of HIF1A mRNA, an endogenous DHX29 target, is antagonistically regulated by its 5′UTR structure and a new 3′-CiTI in response to hypoxia. Therefore, deletion of 3′-CiTI suppresses cell growth in hypoxia and tumor progression in vivo . Collectively, our study uncovers a new regulatory mode for translation where the 3′UTR actively participate in the translation initiation.

Methylmalonic acidemia (MMA) cblC type is the most frequent inborn error of intracellular cobalamin metabolism which is caused by mutations of MMACHC gene. Non-invasive test of MMA for pregnant women facilitates safe and timely prenatal diagnosis of the disease. In our study, we aimed to design and validate a haplotype-based noninvasive prenatal test (NIPT) method for cblC type of MMA. Targeted capture sequencing using customized hybridization was performed utilizing gDNA (genomic DNA) of trios including parents and an affected proband to determine parental haplotypes associated with the mutant and wild allele. The fetal haplotype was inferred later based on the high depth sequencing data of maternal plasma as well as haplotype linkage analysis. The fetal genotypes deduced by NIPT were further validated by amniocentesis. Haplotype-based NIPT was successfully performed in 21 families. The results of NIPT of 21 families were all consistent with invasive prenatal diagnosis, which was interpreted in a blinded fashion. Three fetuses were identified as compound heterozygosity of MMACHC, 9 fetuses were carriers of MMACHC variant, and 9 fetuses were normal. These results indicated that the haplotype-based NIPT for MMA through small target capture region sequencing is technically accurate and feasible.

ABSTRACT Purpose Genome sequencing (GS) is a powerful tool for postnatal genetic diagnosis, but relevant clinical studies in the field of prenatal diagnosis are few. We aimed to evaluate the feasibility of GS as a first-line approach in prenatal diagnosis and compare its clinical value with the chromosomal microarray analysis (CMA) plus exome sequencing (ES) sequential testing. Methods We applied trio GS (∼40-fold) in parallel with CMA plus ES to investigate the genetic basis for structural or growth anomalies in 111 fetuses and compared their results. Results GS covered all genetic variants in 22 diagnosed cases detected by CMA plus ES, yielding a diagnostic rate of 19.8% (22/110). Moreover, GS provided more comprehensive and precise genetic information than CMA plus ES, revealing twin fetuses with an imbalanced translocation arising from a balanced paternal translocation and one fetus with an extra pathogenic variant in the GJA8 gene, and incidentally identified intrauterine CMV infection in a growth-restricted fetus. Conclusion Compared with CMA plus ES, GS offers a more comprehensive view of the genetic etiology of fetal anomalies and provides clues for nongenetic factors such as intrauterine infection. Our study demonstrates the feasibility of GS as a promising first-line test in prenatal diagnosis.