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.

Both short and long sleep are associated with an adverse lipid profile, likely through different biological pathways. To provide new insights in the biology of sleep-associated adverse lipid profile, we conducted multi-ancestry genome-wide sleep-SNP interaction analyses on three lipid traits (HDL-c, LDL-c and triglycerides). In the total study sample (discovery + replication) of 126,926 individuals from 5 different ancestry groups, when considering either long or short total sleep time interactions in joint analyses, we identified 49 novel lipid loci, and 10 additional novel lipid loci in a restricted sample of European-ancestry cohorts. In addition, we identified new gene-sleep interactions for known lipid loci such as LPL and PCSK9. The novel gene-sleep interactions had a modest explained variance in lipid levels: most notable, gene-short-sleep interactions explained 4.25% of the variance in triglyceride concentration. Collectively, these findings contribute to our understanding of the biological mechanisms involved in sleep-associated adverse lipid profiles.

Respiratory syncytial virus (RSV) is a nonsegmented negative-strand (NNS) RNA virus and a leading cause of severe lower respiratory tract illness in infants and the elderly. Transcription of the ten RSV genes proceeds sequentially from the 3’ promoter and requires conserved gene start (GS) and gene end (GE) signals. Previous studies using the prototypical GA1 genotype Long and A2 strains have indicated a gradient of gene transcription. However, recent reports show data that appear inconsistent with a gradient. To better understand RSV transcriptional regulation, mRNA abundances from five RSV genes were measured by quantitative real-time PCR (qPCR) in three cell lines and cotton rats infected with virus isolates belonging to four different genotypes (GA1, ON, GB1, BA). Relative mRNA levels reached steady-state between four and 24 hours post-infection. Steady-state patterns were genotype-specific and non-gradient, where mRNA levels from the G (attachment) gene exceeded those from the more promoter-proximal N (nucleocapsid) gene across isolates. Transcript stabilities could not account for the non-gradient patterns observed, indicating that relative mRNA levels more strongly reflect transcription than decay. While the GS signal sequences were highly conserved, their alignment with N protein in the helical ribonucleocapsid, i.e., N-phase, was variable, suggesting polymerase recognition of GS signal conformation affects transcription initiation. The effect of GS N-phase on transcription efficiency was tested using dicistronic minigenomes. Ratios of minigenome gene expression showed a switch-like dependence on N-phase with a period of seven nucleotides. Our results indicate that RSV gene expression is in part sculpted by polymerases that initiate transcription with a probability dependent on GS signal N-phase.

ABSTRACT Wild birds can carry avian influenza viruses (AIV), including those with pandemic or panzootic potential, long distances. Even though AIV has a broad host range, few studies account for host diversity when estimating AIV spread. We analyzed AIV genomic sequences from North American wild birds, including 303 newly sequenced isolates, to estimate interspecies transmission and geographic diffusion patterns among multiple co-circulating subtypes. Our results show high transition rates within Anseriformes and Charadriiformes, but limited transitions between these orders. Patterns of interspecies transmission were positively associated with breeding habitat range overlap, and negatively associated with host genetic distance. Distance between regions (negative correlation) and summer temperature at origin (positive correlation) were strong predictors of diffusion. Taken together, this study demonstrates that host diversity and ecology can determine evolutionary processes that underlie AIV natural history and spread. Understanding these processes can provide important insights for effective control of AIV.