The current study provides national cancer statistics and their secular trends in Korea, including incidence, mortality, survival, and prevalence in 2019.Incidence, survival, and prevalence rates of cancer were calculated using the Korea National Cancer Incidence Database, from 1999 to 2019, with survival follow-up until December 31, 2020. Deaths from cancer were assessed using causes-of-death data obtained from Statistics Korea.In 2019, newly diagnosed cancer cases and deaths from cancer were reported as 254,718 (ASR, 275.4 per 100,000) and 81,203 (ASR, 72.2 per 100,000), respectively. For the first time, lung cancer (n=29,960) became the most frequent cancer in Korea, excluding thyroid cancer. The overall cancer incidence rates increased by 3.3% annually from 1999 to 2012, and decreased by 5.3% annually from 2012 to 2015, thereafter, followed by nonsignificant changes. The incidence of thyroid cancer increased again from 2016 (annual percentage change, 6.2%). Cancer mortality rates have been decreasing since 2002, with more rapid decline in recent years (annual decrease of 2.7% from 2002 to 2013; 3.3% from 2013 to 2019). The 5-year relative survival between 2015 and 2019 was 70.7%, which contributed to prevalent cases reaching over 2 million in 2019.Cancer survival rates have improved over the past decades, but the number of newly diagnosed cancers is still increasing, with some cancers showing only marginal improvement in survival outcomes. As the number of cancer survivors increases, a comprehensive cancer control strategy should be implemented in line with the changing aspects of cancer statistics.

ABSTRACT Previous studies have shown that G9a, a lysine methyltransferase, inhibits autophagy by repressing the transcription of autophagy genes. Here, we demonstrate a novel mechanism whereby G9a/GLP inhibit autophagy through post-translational modification of ATG12, a protein critical for the initiation of autophagosome formation. Under non-stress conditions, G9a/GLP directly methylate ATG12. The methylated ATG12 undergoes ubiquitin-mediated protein degradation, thereby inhibiting autophagy induction. By contrast, under stress conditions that elevate intracellular Ca 2+ levels, the activated calpain system cleaves the G9a/GLP proteins, leading to G9a/GLP protein degradation. The reduced G9a/GLP levels allow ATG12 to accumulate and form the ATG12-ATG5 conjugate, thus expediting autophagy initiation. Collectively, our findings reveal a distinct signaling pathway that links cellular stress responses involving Ca 2+ /calpain to G9a/GLP-mediated autophagy regulation. Moreover, our model proposes that the methylation status of ATG12 is a molecular rheostat that controls autophagy induction.

Abstract Massive resequencing efforts have been undertaken to catalog allelic variants in major crop species including soybean, but the scope of the information for genetic variation often depends on short sequence reads mapped to the extant reference genome. Additional de novo assembled genome sequences provide a unique opportunity to explore a dispensable genome fraction in the pan-genome of a species. Here, we report the de novo assembly and annotation of Hwangkeum, a popular soybean cultivar in Korea. The assembly was constructed using PromethION nanopore sequencing data and two genetic maps, and was then error-corrected using Illumina short-reads and PacBio SMRT reads. The 933.12 Mb assembly was annotated 79,870 transcripts for 58,550 genes using RNA-Seq data and the public soybean annotation set. Comparison of the Hwangkeum assembly with the Williams 82 soybean reference genome sequence revealed 1.8 million single-nucleotide polymorphisms, 0.5 million indels, and 25 thousand putative structural variants. However, there was no natural megabase-scale chromosomal rearrangement. Incidentally, by adding two novel groups, we found that soybean contains four clearly separated groups of centromeric satellite repeats. Analyses of satellite repeats and gene content suggested that the Hwangkeum assembly is a high-quality assembly. This was further supported by comparison of the marker arrangement of anthocyanin biosynthesis genes and of gene arrangement at the Rsv 3 locus. Therefore, the results indicate that the de novo assembly of Hwangkeum is a valuable additional reference genome resource for characterizing traits for the improvement of this important crop species.

Abstract The Amerindian group known as the Charrúas inhabited Uruguay at the timing of European colonial contact. Even though they were extinguished as an ethnic group as a result of a genocide, Charrúan heritage is part of the Uruguayan identity both culturally and genetically. While mitochondrial DNA studies have shown evidence of Amerindian ancestry in living Uruguayans, here we undertake whole-genome sequencing of 10 Uruguayan individuals with Charruan heritage. We detect chromosomal segments of Amerindian ancestry supporting the presence of indigenous genetic ancestry in living descendants. Specific haplotypes were found to be enriched in ‘Charrúas’ and rare in the rest of the Amerindian groups studied. Some of these we interpret as the result of positive selection, as we identified selection signatures and they were located mostly within genes related to the infectivity of specific viruses. Historical records describe contacts of the Charrúas with other Amerindians, such as Guaraní, and patterns of genomic similarity observed here concur with genomic similarity between these groups. Less expected, we found a high genomic similarity of the Charrúas to Diaguita from Argentinian and Chile, which could be explained by geographically proximity. Finally, by fitting admixture models of Amerindian and European ancestry for the Uruguayan population, we were able to estimate the timing of the first pulse of admixture between European and Uruguayan indigenous peoples in 1658 and the second migration pulse in 1683. Both dates roughly concurring with the Franciscan missions in 1662 and the foundation of the city of Colonia in 1680 by the Spanish.

Genotype imputation using the reference panel is a cost-effective strategy to fill millions of missing genotypes for the purpose of various genetic analyses. Here, we present the Northeast Asian Reference Database (NARD), including whole-genome sequencing data of 1,781 individuals from Korea, Mongolia, Japan, China, and Hong Kong. NARD provides the genetic diversities of Korean (n=850) and Mongolian (n=386) ancestries that were not present in the 1000 Genomes Project Phase 3 (1KGP3). We combined and re-phased the genotypes from NARD and 1KGP3 to construct a union set of haplotypes. This approach established a robust imputation reference panel for the Northeast Asian populations, which yields the greatest imputation accuracy of rare and low-frequency variants compared with the existing panels. Also, we illustrate that NARD can potentially improve disease variant discovery by reducing pathogenic candidates. Overall, this study provides a decent reference panel for the genetic studies in Northeast Asia.

Recent reports have identified differences in the mutational spectra across human populations. While some of these reports have been replicated in other cohorts, most have been reported only in the 1000 Genomes Project (1kGP) data. While investigating an intriguing putative population stratification within the Japanese population, we identified a previously unreported batch effect leading to spurious mutation calls in the 1kGP data and to the apparent population stratification. Because the 1kGP data is used extensively, we find that the batch effects also lead to incorrect imputation by leading imputation servers and a small number of suspicious GWAS associations. Lower-quality data from the early phases of the 1kGP thus continues to contaminate modern studies in hidden ways. It may be time to retire or upgrade such legacy sequencing data.

Studies have shown that the current human reference genome (GRCh38) might miss information for some populations, but 'exactly what we miss' is still elusive due to the lower contiguity of non-reference genomes. We juxtaposed the GRCh38 with high contiguity genome assemblies, AK1, to show that ~1.8% (~53.4 Mbp) of AK1 sequences missed in GRCh38 with ~0.76% (~22.2 Mbp) of ectopic chromosomes. The unique AK1 sequences harbored ~1,390 putative coding elements. We found that ~5.3Mb (~0.2%) of the AK1 sequences aligned and recovered the 'unmapped' reads of fourteen individuals (5 East-Asians, 4 Europeans, and 5 Africans) as a reference. The regions that 'unmapped' reads aligned included 110 common (shared between ≥2 individuals) and 38 globally (≥7 individuals) missing regions with 25 candidate coding elements. We verified that many of the common missing regions exist in multiple populations and chimpanzee's DNA. Our study illuminates not only the discovery of missing information but the use of highly precise ethnic genomes in understanding human genetics.

To elucidate the genetics of coronary artery disease (CAD) in the Japanese population, we conducted a large-scale genome-wide association study (GWAS) of 168,228 Japanese (25,892 cases and 142,336 controls) with genotype imputation using a newly developed reference panel of Japanese haplotypes including 1,782 CAD cases and 3,148 controls. We detected 9 novel disease-susceptibility loci and Japanese-specific rare variants contributing to disease severity and increased cardiovascular mortality. We then conducted a transethnic meta-analysis and discovered 37 additional novel loci. Using the result of the meta-analysis, we derived a polygenic risk score (PRS) for CAD, which outperformed those derived from either Japanese or European GWAS. The PRS prioritized risk factors among various clinical parameters and segregated individuals with increased risk of long-term cardiovascular mortality. Our data improves clinical characterization of CAD genetics and suggests the utility of transethnic meta-analysis for PRS derivation in non-European populations.