Spinal muscular atrophy (SMA) is a common fatal autosomal recessive disorder characterized by degeneration of lower motor neurons, leading to progressive paralysis with muscular atrophy. The gene for SMA has been mapped to chromosome 5q13, where large-scale deletions have been reported. We describe here the inverted duplication of a 500 kb element in normal chromosomes and narrow the critical region to 140 kb within the telomeric region. This interval contains a 20 kb gene encoding a novel protein of 294 amino acids. An highly homologous gene is present in the centromeric element of 95% of controls. The telomeric gene is either lacking or interrupted in 226 of 229 patients, and patients retaining this gene (3 of 229) carry either a point mutation (Y272C) or short deletions in the consensus splice sites of introns 6 and 7. These data suggest that this gene, termed the survival motor neuron (SMN) gene, is an SMA-determining gene.

This is an issue edsumm for ng1933. Identification of the Palaeocene/Eocene thermal maximum in a marine sedimentary sequence. It shows that sea surface temperatures near the North Pole increased from roughly 18 degrees Celsius to over 23 degrees Celsius — such warm values imply the absence of ice and thus exclude the influence of ice-albedo feedbacks on this Arctic warming. SHANK3 (also known as ProSAP2) regulates the structural organization of dendritic spines and is a binding partner of neuroligins; genes encoding neuroligins are mutated in autism and Asperger syndrome. Here, we report that a mutation of a single copy of SHANK3 on chromosome 22q13 can result in language and/or social communication disorders. These mutations concern only a small number of individuals, but they shed light on one gene dosage–sensitive synaptic pathway that is involved in autism spectrum disorders.

Corpus callosum malformations are associated with a broad range of neurodevelopmental diseases. We report that de novo mutations in MAST1 cause mega-corpus-callosum syndrome with cerebellar hypoplasia and cortical malformations (MCC-CH-CM) in the absence of megalencephaly. We show that MAST1 is a microtubule-associated protein that is predominantly expressed in post-mitotic neurons and is present in both dendritic and axonal compartments. We further show that Mast1 null animals are phenotypically normal, whereas the deletion of a single amino acid (L278del) recapitulates the distinct neurological phenotype observed in patients. In animals harboring Mast1 microdeletions, we find that the PI3K/AKT3/mTOR pathway is unperturbed, whereas Mast2 and Mast3 levels are diminished, indicative of a dominant-negative mode of action. Finally, we report that de novo MAST1 substitutions are present in patients with autism and microcephaly, raising the prospect that mutations in this gene give rise to a spectrum of neurodevelopmental diseases.

ABSTRACT Inositol polyphosphates are vital metabolic and secondary messengers, involved in diverse cellular functions. Therefore, tight regulation of inositol polyphosphate metabolism is essential for proper cell physiology. Here, we describe an early-onset neurodegenerative syndrome caused by loss-of-function mutations in the multiple inositol polyphosphate phosphatase 1 gene ( MINPP1 ). Patients were found to have a distinct type of Pontocerebellar Hypoplasia with typical basal ganglia involvement on neuroimaging. We found that patient-derived and genome edited MINPP1 -/- induced pluripotent stem cells (iPSCs) are not able to differentiate efficiently into neurons. MINPP1 deficiency results in an intracellular imbalance of the inositol polyphosphate metabolism. This metabolic defect is characterized by an accumulation of highly phosphorylated inositols, mostly inositol hexakiphosphate (IP 6 ), detected in HEK293, fibroblasts, iPSCs and differentiating neurons lacking MINPP1. In mutant cells, higher IP 6 level is expected to be associated with an increased chelation of intracellular cations, such as iron or calcium, resulting in decreased levels of available ions. These data suggest the involvement of IP 6 -mediated chelation on Pontocerebellar Hypoplasia disease pathology and thereby highlight the critical role of MINPP1 in the regulation of human brain development and homeostasis.

De novo germline mutations in the RNA helicase DDX3X account for 1-3% of unexplained intellectual disability (ID) cases in females, and are associated with autism, brain malformations, and epilepsy. Yet, the developmental and molecular mechanisms by which DDX3X mutations impair brain function are unknown. Here we use human and mouse genetics, and cell biological and biochemical approaches to elucidate mechanisms by which pathogenic DDX3X variants disrupt brain development. We report the largest clinical cohort to date with DDX3X mutations (n=78), demonstrating a striking correlation between recurrent dominant missense mutations, polymicrogyria, and the most severe clinical outcomes. We show that Ddx3x controls cortical development by regulating neuronal generation and migration. Severe DDX3X missense mutations profoundly disrupt RNA helicase activity and induce ectopic RNA-protein granules and aberrant translation in neural progenitors and neurons. Together, our study demonstrates novel mechanisms underlying DDX3X syndrome, and highlights roles for RNA-protein aggregates in the pathogenesis of neurodevelopmental disease.