Schizophrenia has a heritability of 60–80%1, much of which is attributable to common risk alleles. Here, in a two-stage genome-wide association study of up to 76,755 individuals with schizophrenia and 243,649 control individuals, we report common variant associations at 287 distinct genomic loci. Associations were concentrated in genes that are expressed in excitatory and inhibitory neurons of the central nervous system, but not in other tissues or cell types. Using fine-mapping and functional genomic data, we identify 120 genes (106 protein-coding) that are likely to underpin associations at some of these loci, including 16 genes with credible causal non-synonymous or untranslated region variation. We also implicate fundamental processes related to neuronal function, including synaptic organization, differentiation and transmission. Fine-mapped candidates were enriched for genes associated with rare disruptive coding variants in people with schizophrenia, including the glutamate receptor subunit GRIN2A and transcription factor SP4, and were also enriched for genes implicated by such variants in neurodevelopmental disorders. We identify biological processes relevant to schizophrenia pathophysiology; show convergence of common and rare variant associations in schizophrenia and neurodevelopmental disorders; and provide a resource of prioritized genes and variants to advance mechanistic studies. A genome-wide association study including over 76,000 individuals with schizophrenia and over 243,000 control individuals identifies common variant associations at 287 genomic loci, and further fine-mapping analyses highlight the importance of genes involved in synaptic processes.

Sven van der Lee, Julie Williams, Gerard Schellenberg and colleagues identify rare coding variants in PLCG2, ABI3 and TREM2 associated with Alzheimer's disease. These genes are highly expressed in microglia and provide additional evidence that the microglia-mediated immune response contributes to the development of Alzheimer's disease. We identified rare coding variants associated with Alzheimer's disease in a three-stage case–control study of 85,133 subjects. In stage 1, we genotyped 34,174 samples using a whole-exome microarray. In stage 2, we tested associated variants (P < 1 × 10−4) in 35,962 independent samples using de novo genotyping and imputed genotypes. In stage 3, we used an additional 14,997 samples to test the most significant stage 2 associations (P < 5 × 10−8) using imputed genotypes. We observed three new genome-wide significant nonsynonymous variants associated with Alzheimer's disease: a protective variant in PLCG2 (rs72824905: p.Pro522Arg, P = 5.38 × 10−10, odds ratio (OR) = 0.68, minor allele frequency (MAF)cases = 0.0059, MAFcontrols = 0.0093), a risk variant in ABI3 (rs616338: p.Ser209Phe, P = 4.56 × 10−10, OR = 1.43, MAFcases = 0.011, MAFcontrols = 0.008), and a new genome-wide significant variant in TREM2 (rs143332484: p.Arg62His, P = 1.55 × 10−14, OR = 1.67, MAFcases = 0.0143, MAFcontrols = 0.0089), a known susceptibility gene for Alzheimer's disease. These protein-altering changes are in genes highly expressed in microglia and highlight an immune-related protein–protein interaction network enriched for previously identified risk genes in Alzheimer's disease. These genetic findings provide additional evidence that the microglia-mediated innate immune response contributes directly to the development of Alzheimer's disease.

Liability to alcohol dependence (AD) is heritable, but little is known about its complex polygenic architecture or its genetic relationship with other disorders. To discover loci associated with AD and characterize the relationship between AD and other psychiatric and behavioral outcomes, we carried out the largest genome-wide association study to date of DSM-IV-diagnosed AD. Genome-wide data on 14,904 individuals with AD and 37,944 controls from 28 case–control and family-based studies were meta-analyzed, stratified by genetic ancestry (European, n = 46,568; African, n = 6,280). Independent, genome-wide significant effects of different ADH1B variants were identified in European (rs1229984; P = 9.8 × 10–13) and African ancestries (rs2066702; P = 2.2 × 10–9). Significant genetic correlations were observed with 17 phenotypes, including schizophrenia, attention deficit–hyperactivity disorder, depression, and use of cigarettes and cannabis. The genetic underpinnings of AD only partially overlap with those for alcohol consumption, underscoring the genetic distinction between pathological and nonpathological drinking behaviors. Different functional variants in ADH1B (and elsewhere) in Europeans and Africans strongly affect risk for alcohol dependence. Dependence only partly genetically correlates with consumption, with strong correlations to other psychiatric disorders.

Beatrice Melin, Richard Houlston, Melissa Bondy and colleagues report results of a large-scale genome-wide association study of glioma. They identify five new risk loci for glioblastoma and eight new risk loci for non-glioblastoma tumors, highlighting distinct genetic etiologies for these two glioma subtypes. Genome-wide association studies (GWAS) have transformed our understanding of glioma susceptibility, but individual studies have had limited power to identify risk loci. We performed a meta-analysis of existing GWAS and two new GWAS, which totaled 12,496 cases and 18,190 controls. We identified five new loci for glioblastoma (GBM) at 1p31.3 (rs12752552; P = 2.04 × 10−9, odds ratio (OR) = 1.22), 11q14.1 (rs11233250; P = 9.95 × 10−10, OR = 1.24), 16p13.3 (rs2562152; P = 1.93 × 10−8, OR = 1.21), 16q12.1 (rs10852606; P = 1.29 × 10−11, OR = 1.18) and 22q13.1 (rs2235573; P = 1.76 × 10−10, OR = 1.15), as well as eight loci for non-GBM tumors at 1q32.1 (rs4252707; P = 3.34 × 10−9, OR = 1.19), 1q44 (rs12076373; P = 2.63 × 10−10, OR = 1.23), 2q33.3 (rs7572263; P = 2.18 × 10−10, OR = 1.20), 3p14.1 (rs11706832; P = 7.66 × 10−9, OR = 1.15), 10q24.33 (rs11598018; P = 3.39 × 10−8, OR = 1.14), 11q21 (rs7107785; P = 3.87 × 10−10, OR = 1.16), 14q12 (rs10131032; P = 5.07 × 10−11, OR = 1.33) and 16p13.3 (rs3751667; P = 2.61 × 10−9, OR = 1.18). These data substantiate that genetic susceptibility to GBM and non-GBM tumors are highly distinct, which likely reflects different etiology.

Genetic discoveries of Alzheimer's disease are the drivers of our understanding, and together with polygenetic risk stratification can contribute towards planning of feasible and efficient preventive and curative clinical trials. We first perform a large genetic association study by merging all available case-control datasets and by-proxy study results (discovery n = 409,435 and validation size n = 58,190). Here, we add six variants associated with Alzheimer's disease risk (near APP, CHRNE, PRKD3/NDUFAF7, PLCG2 and two exonic variants in the SHARPIN gene). Assessment of the polygenic risk score and stratifying by APOE reveal a 4 to 5.5 years difference in median age at onset of Alzheimer's disease patients in APOE ɛ4 carriers. Because of this study, the underlying mechanisms of APP can be studied to refine the amyloid cascade and the polygenic risk score provides a tool to select individuals at high risk of Alzheimer's disease.

Abstract Liability to alcohol dependence (AD) is heritable, but little is known about its complex polygenic architecture or its genetic relationship with other disorders. To discover loci associated with AD and characterize the relationship between AD and other psychiatric and behavioral outcomes, we carried out the largest GWAS to date of DSM - IV diagnosed AD. Genome - wide data on 14,904 individuals with AD and 37,944 controls from 28 case / control and family - based studies were meta - analyzed, stratified by genetic ancestry (European, N = 46,568; African; N = 6,280). Independent, genome - wide significant effects of different ADH1B variants were identified in European (rs1229984; p = 9.8E - 13) and African ancestries (rs2066702; p = 2.2E - 9). Significant genetic correlations were observed with schizophrenia, ADHD, depression, and use of cigarettes and cannabis. There was only modest genetic correlation with alcohol consumption and inconsistent associations with problem drinking. The genetic underpinnings of AD only partially overlap with those for alcohol consumption, underscoring the genetic distinction between pathological and non - pathological drinking behaviors.

Unicellular green algae of the genus Coccomyxa are recognized for their worldwide distribution and ecological versatility. Most species described to date live in close association with various host species, such as in lichen associations. However, little is known about the molecular mechanisms that drive such symbiotic lifestyles. We generated a high-quality genome assembly for the lichen photobiont Coccomyxa viridis SAG 216-4 (formerly C. mucigena). Using long-read PacBio HiFi and Oxford Nanopore Technologies in combination with chromatin conformation capture (Hi-C) sequencing, we assembled the genome into 21 scaffolds with a total length of 50.9 Mb, an N50 of 2.7 Mb and a BUSCO score of 98.6%. While 19 scaffolds represent full-length nuclear chromosomes, two additional scaffolds represent the mitochondrial and plastid genomes. Transcriptome-guided gene annotation resulted in the identification of 13,557 protein-coding genes, of which 68% have annotated PFAM domains and 962 are predicted to be secreted.

Unicellular green algae of the genus Coccomyxa are recognized for their worldwide distribution and ecological versatility. Most species described to date live in close association with various host species, such as in lichen associations. However, little is known about the molecular mechanisms that drive such symbiotic lifestyles. We generated a high-quality genome assembly for the lichen photobiont Coccomyxa viridis SAG 216-4 (formerly C. mucigena). Using long-read PacBio HiFi and Oxford Nanopore Technologies in combination with chromatin conformation capture (Hi-C) sequencing, we assembled the genome into 21 scaffolds with a total length of 50.9 Mb, an N50 of 2.7 Mb and a BUSCO score of 98.6%. While 19 scaffolds represent full-length nuclear chromosomes, two additional scaffolds represent the mitochondrial and plastid genomes. Transcriptome-guided gene annotation resulted in the identification of 13,557 protein-coding genes, of which 68% have annotated PFAM domains and 962 are predicted to be secreted.

A novel POLARIS gene-based analysis approach was employed to compute gene-based polygenic risk score (PRS) for all individuals in the latest HRC imputed GERAD (N cases=3332 and N controls=9,832) data using the International Genomics of Alzheimer's Project summary statistics (N cases=13676 and N controls= 27322, excluding GERAD subjects) to identify the SNPs and weight their risk alleles for the PRS score. SNPs were assigned to known, protein coding genes using GENCODE (v19). SNPs are assigned using both 1) no window around the gene and 2) a window of 35kb upstream and 10kb downstream to include transcriptional regulatory elements. The overall association of a gene is determined using a logistic regression model, adjusting for population covariates. Three novel gene wide significant genes were determined for the POLARIS gene-based analysis using a gene window; PPARGC1A, RORA and ZNF423. The ZNF432 gene resides in an Alzheimer's disease (AD) specific protein network which also includes other AD-related genes. The PPARGC1A gene has been linked to energy metabolism and the generation of amyloid beta plaques and the RORA has strong links with genes which are differentially expressed in the hippocampus. We also demonstrate no enrichment for genes in either loss of function intolerant or conserved noncoding sequence regions.

The de novo DNA methyltransferase 3A (DNMT3A) plays pivotal roles in hematopoietic differentiation. In this study, we followed the hypothesis that alternative splicing of DNMT3A has characteristic epigenetic and functional sequels. Specific DNMT3A transcripts were either downregulated or overexpressed in human hematopoietic stem and progenitor cells and this resulted in complementary and transcript-specific DNA methylation and gene expression changes. Functional analysis indicated that particularly transcript 2 (coding for DNMT3A2) activates proliferation and induces loss of a primitive immunophenotype, whereas transcript 4 interferes with colony formation of the erythroid lineage. Notably, in acute myeloid leukemia (AML) expression of transcript 2 correlates with its in vitro DNA methylation and gene expression signatures and is associated with overall survival, indicating that DNMT3A variants impact also on malignancies. Our results demonstrate that specific DNMT3A variants have distinct epigenetic and functional impact. Particularly DNMT3A2 triggers hematopoietic differentiation and the corresponding signatures are reflected in AML.