Hepatitis C virus (HCV) infection is the most common blood-borne infection in the United States, leading in many cases to chronic liver disease. Here the authors show that an SNP recently identified to associate with response to HCV drug treatment also associates with viral clearance. This study identifies the strongest and most significant genetic effect associated with natural clearance of HCV, implicating a primary role for IL28B in this process. There are approximately 170 million people infected with hepatitis C virus (HCV) worldwide. About 30% of individuals with persistent HCV infection develop chronic liver disease, with various epidemiological, viral and host factors having been implicated in the differences in HCV clearance or persistence. Here, a single nucleotide polymorphism recently shown to be strongly associated with a difference in response to HCV drug treatment is also shown to be associated with viral clearance. Hepatitis C virus (HCV) infection is the most common blood-borne infection in the United States, with estimates of 4 million HCV-infected individuals in the United States and 170 million worldwide1. Most (70–80%) HCV infections persist and about 30% of individuals with persistent infection develop chronic liver disease, including cirrhosis and hepatocellular carcinoma2. Epidemiological, viral and host factors have been associated with the differences in HCV clearance or persistence, and studies have demonstrated that a strong host immune response against HCV favours viral clearance3,4. Thus, variation in genes involved in the immune response may contribute to the ability to clear the virus. In a recent genome-wide association study, a single nucleotide polymorphism (rs12979860) 3 kilobases upstream of the IL28B gene, which encodes the type III interferon IFN-λ3, was shown to associate strongly with more than a twofold difference in response to HCV drug treatment5. To determine the potential effect of rs12979860 variation on outcome to HCV infection in a natural history setting, we genotyped this variant in HCV cohorts comprised of individuals who spontaneously cleared the virus (n = 388) or had persistent infection (n = 620). We show that the C/C genotype strongly enhances resolution of HCV infection among individuals of both European and African ancestry. To our knowledge, this is the strongest and most significant genetic effect associated with natural clearance of HCV, and these results implicate a primary role for IL28B in resolution of HCV infection.

The genetics of schizophrenia and other mental disorders are complex and poorly understood, and made even harder to study because reduced reproduction rates result in negative selection pressure on risk alleles. To date, some copy number variations have been linked to schizophrenia but the studies have been relatively small. Now two independent large-scale genome-wide studies of thousands of patients and controls by two international consortia confirm a previously identified locus but also reveal novel associations. In the first study, a collaboration between SGENE and partners, de novo (spontaneous) copy number variants are reported on chromosomes 1 and 15. In the second study, by the International Schizophrenia Consortium, deletions were also reported on these chromosomes, as was greater overall frequency of copy number variation in the genome. The genetics of schizophrenia and other mental disorders are complex and poorly understood, and made even harder to study due to reduced reproduction resulting in negative selection pressure on risk alleles. Two independent large-scale genome wide studies of thousands of patients and controls by two international consortia confirm a previously identified locus, but also reveal novel associations. In this study, de novo (spontaneous) copy number variants are reported on chromosomes 1 and 15. Reduced fecundity, associated with severe mental disorders1, places negative selection pressure on risk alleles and may explain, in part, why common variants have not been found that confer risk of disorders such as autism2, schizophrenia3 and mental retardation4. Thus, rare variants may account for a larger fraction of the overall genetic risk than previously assumed. In contrast to rare single nucleotide mutations, rare copy number variations (CNVs) can be detected using genome-wide single nucleotide polymorphism arrays. This has led to the identification of CNVs associated with mental retardation4,5 and autism2. In a genome-wide search for CNVs associating with schizophrenia, we used a population-based sample to identify de novo CNVs by analysing 9,878 transmissions from parents to offspring. The 66 de novo CNVs identified were tested for association in a sample of 1,433 schizophrenia cases and 33,250 controls. Three deletions at 1q21.1, 15q11.2 and 15q13.3 showing nominal association with schizophrenia in the first sample (phase I) were followed up in a second sample of 3,285 cases and 7,951 controls (phase II). All three deletions significantly associate with schizophrenia and related psychoses in the combined sample. The identification of these rare, recurrent risk variants, having occurred independently in multiple founders and being subject to negative selection, is important in itself. CNV analysis may also point the way to the identification of additional and more prevalent risk variants in genes and pathways involved in schizophrenia.

Based on its symptoms, schizophrenia has been considered a discrete disease, and yet genome-wide association studies for copy number variations (CNVs) associated with the disease have revealed that some CNVs confer high relative risk of schizophrenia but also of other psychiatric disorders. But CNVs can affect several genes. Now, a genome-wide association of single nucleotide polymorphisms (SNPs) using data from several large genome-wide scans reveals significant associations to individual loci that implicate immunity, brain development, memory and cognition in predisposition to schizophrenia. Here, in the first of three papers on the genetics of schizophrenia, a genome-wide association study of single nucleotide polymorphisms using data from several large genome-wide scans reveals significant associations to individual loci that implicate perturbations in immunity, brain development, memory and cognition in the predisposition to schizophrenia. Schizophrenia is a complex disorder, caused by both genetic and environmental factors and their interactions. Research on pathogenesis has traditionally focused on neurotransmitter systems in the brain, particularly those involving dopamine. Schizophrenia has been considered a separate disease for over a century, but in the absence of clear biological markers, diagnosis has historically been based on signs and symptoms. A fundamental message emerging from genome-wide association studies of copy number variations (CNVs) associated with the disease is that its genetic basis does not necessarily conform to classical nosological disease boundaries. Certain CNVs confer not only high relative risk of schizophrenia but also of other psychiatric disorders1,2,3. The structural variations associated with schizophrenia can involve several genes and the phenotypic syndromes, or the ‘genomic disorders’, have not yet been characterized4. Single nucleotide polymorphism (SNP)-based genome-wide association studies with the potential to implicate individual genes in complex diseases may reveal underlying biological pathways. Here we combined SNP data from several large genome-wide scans and followed up the most significant association signals. We found significant association with several markers spanning the major histocompatibility complex (MHC) region on chromosome 6p21.3-22.1, a marker located upstream of the neurogranin gene (NRGN) on 11q24.2 and a marker in intron four of transcription factor 4 (TCF4) on 18q21.2. Our findings implicating the MHC region are consistent with an immune component to schizophrenia risk, whereas the association with NRGN and TCF4 points to perturbation of pathways involved in brain development, memory and cognition.

Understanding why some people establish and maintain effective control of HIV-1 and others do not is a priority in the effort to develop new treatments for HIV/AIDS. Using a whole-genome association strategy, we identified polymorphisms that explain nearly 15% of the variation among individuals in viral load during the asymptomatic set-point period of infection. One of these is found within an endogenous retroviral element and is associated with major histocompatibility allele human leukocyte antigen ( HLA )– B*5701 , whereas a second is located near the HLA-C gene. An additional analysis of the time to HIV disease progression implicated two genes, one of which encodes an RNA polymerase I subunit. These findings emphasize the importance of studying human genetic variation as a guide to combating infectious agents.

Abstract Mutations of alleles at microsatellite loci tend to result in alleles with repeat scores similar to those of the alleles from which they were derived. Therefore the difference in repeat score between alleles carries information about the amount of time that has passed since they shared a common ancestral allele. This information is ignored by genetic distances based on the infinite alleles model. Here we develop a genetic distance based on the stepwise mutation model that includes allelic repeat score. We adapt earlier treatments of the stepwise mutation model to show analytically that the expectation of this distance is a linear function of time. We then use computer simulations to evaluate the overall reliability of this distance and to compare it with allele sharing and Nei's distance. We find that no distance is uniformly superior for all purposes, but that for phylogenetic reconstruction of taxa that are sufficiently diverged, our new distance is preferable.

The human genome has been cracked wide open in recent years and is spilling many of its secrets. More than 100 genomewide association studies have been conducted for scores of human diseases, identifying hundreds of polymorphisms that are widely seen to influence disease risk. After many years in which the study of complex human traits was mired in false claims and methodologic inconsistencies, genomics has brought not only comprehensive representation of common variation but also welcome rigor in the interpretation of statistical evidence. Researchers now know how to properly account for most of the multiple hypothesis testing involved in mining . . .

A central challenge in interpreting personal genomes is determining which mutations most likely influence disease. Although progress has been made in scoring the functional impact of individual mutations, the characteristics of the genes in which those mutations are found remain largely unexplored. For example, genes known to carry few common functional variants in healthy individuals may be judged more likely to cause certain kinds of disease than genes known to carry many such variants. Until now, however, it has not been possible to develop a quantitative assessment of how well genes tolerate functional genetic variation on a genome-wide scale. Here we describe an effort that uses sequence data from 6503 whole exome sequences made available by the NHLBI Exome Sequencing Project (ESP). Specifically, we develop an intolerance scoring system that assesses whether genes have relatively more or less functional genetic variation than expected based on the apparently neutral variation found in the gene. To illustrate the utility of this intolerance score, we show that genes responsible for Mendelian diseases are significantly more intolerant to functional genetic variation than genes that do not cause any known disease, but with striking variation in intolerance among genes causing different classes of genetic disease. We conclude by showing that use of an intolerance ranking system can aid in interpreting personal genomes and identifying pathogenic mutations.

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a devastating neurological disease with no effective treatment. We report the results of a moderate-scale sequencing study aimed at increasing the number of genes known to contribute to predisposition for ALS. We performed whole-exome sequencing of 2869 ALS patients and 6405 controls. Several known ALS genes were found to be associated, and TBK1 (the gene encoding TANK-binding kinase 1) was identified as an ALS gene. TBK1 is known to bind to and phosphorylate a number of proteins involved in innate immunity and autophagy, including optineurin (OPTN) and p62 (SQSTM1/sequestosome), both of which have also been implicated in ALS. These observations reveal a key role of the autophagic pathway in ALS and suggest specific targets for therapeutic intervention.