Obesity is a heritable trait and a risk factor for many common diseases such as type 2 diabetes, heart disease, and hypertension. We used a dense whole-genome scan of DNA samples from the Framingham Heart Study participants to identify a common genetic variant near the INSIG2 gene associated with obesity. We have replicated the finding in four separate samples composed of individuals of Western European ancestry, African Americans, and children. The obesity-predisposing genotype is present in 10% of individuals. Our study suggests that common genetic polymorphisms are important determinants of obesity.

Alzheimer's disease (AD) is a genetically complex and heterogeneous disorder. To date four genes have been established to either cause early-onset autosomal-dominant AD (APP, PSEN1, and PSEN2^1–4) or to increase susceptibility for late-onset AD (APOE⁵). However, the heritability of late-onset AD is as high as 80%,⁶ and much of the phenotypic variance remains unexplained to date. We performed a genome-wide association (GWA) analysis using 484,522 single-nucleotide polymorphisms (SNPs) on a large (1,376 samples from 410 families) sample of AD families of self-reported European descent. We identified five SNPs showing either significant or marginally significant genome-wide association with a multivariate phenotype combining affection status and onset age. One of these signals (p = 5.7 × 10⁻¹⁴) was elicited by SNP rs4420638 and probably reflects APOE-ɛ4, which maps 11 kb proximal (r² = 0.78). The other four signals were tested in three additional independent AD family samples composed of nearly 2700 individuals from almost 900 families. Two of these SNPs showed significant association in the replication samples (combined p values 0.007 and 0.00002). The SNP (rs11159647, on chromosome 14q31) with the strongest association signal also showed evidence of association with the same allele in GWA data generated in an independent sample of ∼1,400 AD cases and controls (p = 0.04). Although the precise identity of the underlying locus(i) remains elusive, our study provides compelling evidence for the existence of at least one previously undescribed AD gene that, like APOE-ɛ4, primarily acts as a modifier of onset age.

Michael Cho and colleagues report a genome-wide association study for chronic obstructive pulmonary disease, identifying a susceptibility locus at chromosome 4q22.1 in FAM13A. We performed a genome-wide association study for chronic obstructive pulmonary disease (COPD) in three population cohorts, including 2,940 cases and 1,380 controls who were current or former smokers with normal lung function. We identified a new susceptibility locus at 4q22.1 in FAM13A and replicated this association in one case-control group (n = 1,006) and two family-based cohorts (n = 3,808) (rs7671167, combined P = 1.2 × 10−11, combined odds ratio in case-control studies 0.76, 95% confidence interval 0.69–0.83).

Abstract Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) is a complex condition with environmental and genetic etiologies. Up to this point, research has identified genetic associations with candidate genes from known biological pathways. In order to identify novel ADHD susceptibility genes, 600,000 SNPs were genotyped in 958 ADHD proband‐parent trios. After applying data cleaning procedures we examined 429,981 autosomal SNPs in 909 family trios. We generated six quantitative phenotypes from 18 ADHD symptoms to be used in genome‐wide association analyses. With the PBAT screening algorithm, we identified 2 SNPs, rs6565113 and rs552655 that met the criteria for significance within a specified phenotype. These SNPs are located in intronic regions of genes CDH13 and GFOD1, respectively. CDH13 has been implicated previously in substance use disorders. We also evaluated the association of SNPs from a list of 37 ADHD candidate genes that was specified a priori. These findings, along with association P ‐values with a magnitude less than 10 −5 , are discussed in this manuscript. Seventeen of these candidate genes had association P ‐values lower then 0.01: SLC6A1, SLC9A9, HES1, ADRB2, HTR1E, DDC, ADRA1A, DBH, DRD2, BDNF, TPH2, HTR2A, SLC6A2, PER1, CHRNA4, SNAP25, and COMT. Among the candidate genes, SLC9A9 had the strongest overall associations with 58 association test P ‐values lower than 0.01 and multiple association P ‐values at a magnitude of 10 −5 in this gene. In sum, these findings identify novel genetic associations at viable ADHD candidate genes and provide confirmatory evidence for associations at previous candidate genes. Replication of these results is necessary in order to confirm the proposed genetic variants for ADHD. © 2008 Wiley‐Liss, Inc.

The response to treatment for asthma is characterized by wide interindividual variability, with a significant number of patients who have no response. We hypothesized that a genomewide association study would reveal novel pharmacogenetic determinants of the response to inhaled glucocorticoids.

Genetic variants influencing lung function in children and adults may ultimately lead to the development of chronic obstructive pulmonary disease (COPD), particularly in high-risk groups.

Asthma, a chronic airway disease with known heritability, affects more than 300 million people around the world. A genome-wide association (GWA) study of asthma with 359 cases from the Childhood Asthma Management Program (CAMP) and 846 genetically matched controls from the Illumina ICONdb public resource was performed. The strongest region of association seen was on chromosome 5q12 in PDE4D. The phosphodiesterase 4D, cAMP-specific (phosphodiesterase E3 dunce homolog, Drosophila) gene (PDE4D) is a regulator of airway smooth-muscle contractility, and PDE4 inhibitors have been developed as medications for asthma. Allelic p values for top SNPs in this region were 4.3 × 10−07 for rs1588265 and 9.7 × 10−07 for rs1544791. Replications were investigated in ten independent populations with different ethnicities, study designs, and definitions of asthma. In seven white and Hispanic replication populations, two PDE4D SNPs had significant results with p values less than 0.05, and five had results in the same direction as the original population but had p values greater than 0.05. Combined p values for 18,891 white and Hispanic individuals (4,342 cases) in our replication populations were 4.1 × 10−04 for rs1588265 and 9.2 × 10−04 for rs1544791. In three black replication populations, which had different linkage disequilibrium patterns than the other populations, original findings were not replicated. Further study of PDE4D variants might lead to improved understanding of the role of PDE4D in asthma pathophysiology and the efficacy of PDE4 inhibitor medications. Asthma, a chronic airway disease with known heritability, affects more than 300 million people around the world. A genome-wide association (GWA) study of asthma with 359 cases from the Childhood Asthma Management Program (CAMP) and 846 genetically matched controls from the Illumina ICONdb public resource was performed. The strongest region of association seen was on chromosome 5q12 in PDE4D. The phosphodiesterase 4D, cAMP-specific (phosphodiesterase E3 dunce homolog, Drosophila) gene (PDE4D) is a regulator of airway smooth-muscle contractility, and PDE4 inhibitors have been developed as medications for asthma. Allelic p values for top SNPs in this region were 4.3 × 10−07 for rs1588265 and 9.7 × 10−07 for rs1544791. Replications were investigated in ten independent populations with different ethnicities, study designs, and definitions of asthma. In seven white and Hispanic replication populations, two PDE4D SNPs had significant results with p values less than 0.05, and five had results in the same direction as the original population but had p values greater than 0.05. Combined p values for 18,891 white and Hispanic individuals (4,342 cases) in our replication populations were 4.1 × 10−04 for rs1588265 and 9.2 × 10−04 for rs1544791. In three black replication populations, which had different linkage disequilibrium patterns than the other populations, original findings were not replicated. Further study of PDE4D variants might lead to improved understanding of the role of PDE4D in asthma pathophysiology and the efficacy of PDE4 inhibitor medications.

Obsessive-compulsive disorder (OCD) is a psychiatric condition characterized by intrusive thoughts and urges and repetitive, intentional behaviors that cause significant distress and impair functioning. The OCD Collaborative Genetics Association Study (OCGAS) is comprised of comprehensively assessed OCD patients with an early age of OCD onset. After application of a stringent quality control protocol, a total of 1065 families (containing 1406 patients with OCD), combined with population-based samples (resulting in a total sample of 5061 individuals), were studied. An integrative analyses pipeline was utilized, involving association testing at single-nucleotide polymorphism (SNP) and gene levels (via a hybrid approach that allowed for combined analyses of the family- and population-based data). The smallest P-value was observed for a marker on chromosome 9 (near PTPRD, P=4.13 × 10(-)(7)). Pre-synaptic PTPRD promotes the differentiation of glutamatergic synapses and interacts with SLITRK3. Together, both proteins selectively regulate the development of inhibitory GABAergic synapses. Although no SNPs were identified as associated with OCD at genome-wide significance level, follow-up analyses of genome-wide association study (GWAS) signals from a previously published OCD study identified significant enrichment (P=0.0176). Secondary analyses of high-confidence interaction partners of DLGAP1 and GRIK2 (both showing evidence for association in our follow-up and the original GWAS study) revealed a trend of association (P=0.075) for a set of genes such as NEUROD6, SV2A, GRIA4, SLC1A2 and PTPRD. Analyses at the gene level revealed association of IQCK and C16orf88 (both P<1 × 10(-)(6), experiment-wide significant), as well as OFCC1 (P=6.29 × 10(-)(5)). The suggestive findings in this study await replication in larger samples.

Research efforts of the ongoing SARS-CoV-2 pandemic have focused on viral genome sequence analysis to understand how the virus spread across the globe. Here, we assess three recently identified SARS-CoV-2 genomes in Beijing from June 2020 and attempt to determine the origin of these genomes, made available in the GISAID database. The database contains fully or partially sequenced SARS-CoV-2 samples from laboratories around the world. Including the three new samples and excluding samples with missing annotations, we analyzed 7, 643 SARS-CoV-2 genomes. Using principal component analysis computed on a similarity matrix that compares all pairs of the SARS-CoV-2 nucleotide sequences at all loci simultaneously, using the Jaccard index, we find that the newly discovered virus genomes from Beijing are in a genetic cluster that consists mostly of cases from Europe and South(east) Asia. The sequences of the new cases are most related to virus genomes from a small number of cases from China (March 2020), cases from Europe (February to early May 2020), and cases from South(east) Asia (May to June 2020). These findings could suggest that the original cases of this genetic cluster originated from China in March 2020 and were re-introduced to China by transmissions from samples from South(east) Asia between April and June 2020.

Over 10,000 viral genome sequences of the SARS-CoV-2 virus have been made readily available during the ongoing coronavirus pandemic since the initial genome sequence of the virus was released on the open access Virological website ( http://virological.org/ ) early on January 11. We utilize the published data on the single stranded RNAs of 11, 132 SARS-CoV-2 patients in the GISAID (Elbe and Buckland-Merrett, 2017; Shu and McCauley, 2017) database, which contains fully or partially sequenced SARS-CoV-2 samples from laboratories around the world. Among many important research questions which are currently being investigated, one aspect pertains to the genetic characterization/classification of the virus. We analyze data on the nucleotide sequencing of the virus and geographic information of a subset of 7, 640 SARS-CoV-2 patients without missing entries that are available in the GISAID database. Instead of modelling the mutation rate, applying phylogenetic tree approaches, etc., we here utilize a model-free clustering approach that compares the viruses at a genome-wide level. We apply principal component analysis to a similarity matrix that compares all pairs of these SARS-CoV-2 nucleotide sequences at all loci simultaneously, using the Jaccard index (Jaccard, 1901; Tan et al., 2005; Prokopenko et al., 2016; Schlauch et al., 2017). Our analysis results of the SARS-CoV-2 genome data illustrates the geographic and chronological progression of the virus, starting from the first cases that were observed in China to the current wave of cases in Europe and North America. This is in line with a phylogenetic analysis which we use to contrast our results. We also observe that, based on their sequence data, the SARS-CoV-2 viruses cluster in distinct genetic subgroups. It is the subject of ongoing research to examine whether the genetic subgroup could be related to diseases outcome and its potential implications for vaccine development.