Abstract Phenome-wide association studies (PheWAS) facilitate the discovery of associations between a single genetic variant with multiple phenotypes. For variants which impact a specific protein, this can help identify additional therapeutic indications or on-target side effects of intervening on that protein. However, PheWAS is restricted by an inability to distinguish confounding due to linkage disequilibrium (LD) from true pleiotropy. Here we describe CoPheScan (Coloc adapted Phenome-wide Scan), a Bayesian approach that enables an intuitive and systematic exploration of causal associations while simultaneously addressing LD confounding. We demonstrate its performance through simulation, showing considerably better control of false positive rates than a conventional approach not accounting for LD. We used CoPheScan to perform PheWAS of protein-truncating variants and fine-mapped variants from disease and pQTL studies, in 2275 disease phenotypes from the UK Biobank. Our results identify the complexity of known pleiotropic genes such as APOE , and suggest a new causal role for TGM3 in skin cancer.

Abstract The neural crest (NC) is an important multipotent embryonic cell population and its impaired specification leads to various developmental defects, often in an anteroposterior (A-P) axial level-specific manner. The mechanisms underlying the correct A-P regionalisation of human NC cells remain elusive. Recent studies have indicated that trunk NC cells, the presumed precursors of the childhood tumour neuroblastoma, are derived from neuromesodermal-potent progenitors of the postcranial body (NMPs). Here we employ human embryonic stem cell differentiation to define how NMP-derived NC cells acquire a posterior axial identity. We show that TBXT, a pro-mesodermal transcription factor, mediates early posterior NC regionalisation together with WNT signalling effectors. This occurs by TBXT-driven chromatin remodelling via its binding in key enhancers within HOX gene clusters and other posterior regulator-associated loci. In contrast, posteriorisation of NMP-derived spinal cord cells is TBXT/WNT-independent and takes place under the influence of FGF signalling. Our work reveals a previously unknown role of TBXT in influencing posterior NC fate and points to the existence of temporally discrete, cell type-dependent modes of posterior axial identity control.

Abstract Phenome-wide association studies (PheWAS) facilitate the discovery of associations between a single genetic variant with multiple phenotypes. For variants which impact a specific protein, this can help identify additional therapeutic indications or on-target side effects of intervening on that protein. However, PheWAS is restricted by an inability to distinguish confounding due to linkage disequilibrium (LD) from true pleiotropy. Here we describe CoPheScan (Coloc adapted Phenome-wide Scan), a Bayesian approach that enables an intuitive and systematic exploration of causal associations while simultaneously addressing LD confounding. We demonstrate its performance through simulation, showing considerably better control of false positive rates than a conventional approach not accounting for LD. We used CoPheScan to perform PheWAS of protein-truncating variants and fine-mapped variants from disease and pQTL studies, in 2275 disease phenotypes from the UK Biobank. Our results identify the complexity of known pleiotropic genes such as APOE , and suggest a new causal role for TGM3 in skin cancer.

ABSTRACT Genome-wide recessive genetic screens using lentiviral CRISPR-guide RNA libraries are widely performed in mammalian cells to functionally characterise individual genes and for the discovery of new anti-cancer therapeutic targets. As the effectiveness of such powerful and precise tools for cancer pharmacogenomic is emerging, reference datasets for their quality assessment and the validation of the underlying experimental pipelines are becoming increasingly necessary. Here, we provide a dataset, an R package, and metrics for the assessment of novel experimental pipelines upon the execution of a single calibration viability screen of the HT-29 human colon cancer cell line, employing a commercially available genome-wide library of single guide RNAs: the Human Improved Genome-wide Knockout CRISPR (Sanger) Library. This dataset contains results from screening the HT-29 in multiple batches with the Sanger library, and outcomes from several levels of quality control tests on the resulting data. Data and accompanying R package can be used as a toolkit for benchmarking newly established experimental pipelines for CRISPR-Cas9 recessive screens, via the generation of a final quality-control report.