Underweight and obese phenotypes can both pose health risks. But whereas obesity has been associated with a number of genetic variants, little is known about the genetic basis of underweight. A large-scale screen of data from 28 cytogenetic centres in Europe and North America now shows that being underweight is frequently associated with duplication of a short region on chromosome 16. Deletion of this same chromosomal region has previously been associated with obesity. The observed associated phenotypes are opposites, or mirrors, of those reported in carriers of deletions at this locus, and correlate with changes in transcript levels for genes within the duplication but not within the adjacent regions. The suggestion is that severe obesity and being underweight could have mirror etiologies, possibly through contrasting effects on energy balance. Both obesity and being underweight have been associated with increased mortality1,2. Underweight, defined as a body mass index (BMI) ≤ 18.5 kg per m2 in adults and ≤ −2 standard deviations from the mean in children, is the main sign of a series of heterogeneous clinical conditions including failure to thrive3,4,5, feeding and eating disorder and/or anorexia nervosa6,7. In contrast to obesity, few genetic variants underlying these clinical conditions have been reported8,9. We previously showed that hemizygosity of a ∼600-kilobase (kb) region on the short arm of chromosome 16 causes a highly penetrant form of obesity that is often associated with hyperphagia and intellectual disabilities10. Here we show that the corresponding reciprocal duplication is associated with being underweight. We identified 138 duplication carriers (including 132 novel cases and 108 unrelated carriers) from individuals clinically referred for developmental or intellectual disabilities (DD/ID) or psychiatric disorders, or recruited from population-based cohorts. These carriers show significantly reduced postnatal weight and BMI. Half of the boys younger than five years are underweight with a probable diagnosis of failure to thrive, whereas adult duplication carriers have an 8.3-fold increased risk of being clinically underweight. We observe a trend towards increased severity in males, as well as a depletion of male carriers among non-medically ascertained cases. These features are associated with an unusually high frequency of selective and restrictive eating behaviours and a significant reduction in head circumference. Each of the observed phenotypes is the converse of one reported in carriers of deletions at this locus. The phenotypes correlate with changes in transcript levels for genes mapping within the duplication but not in flanking regions. The reciprocal impact of these 16p11.2 copy-number variants indicates that severe obesity and being underweight could have mirror aetiologies, possibly through contrasting effects on energy balance.

ABSTRACT Purpose Albinism is a clinically and genetically heterogeneous condition. Despite analysis of the nineteen known genes, ∼30% patients remain unsolved. We aimed to identify new genes involved in albinism. Methods We sequenced a panel of genes with known or predicted involvement in melanogenesis in 230 unsolved albinism patients. Results We identified variants in the Dopachrome tautomerase ( DCT ) gene in two patients. One was compound heterozygous for a 14 bp deletion in exon 9 and c.118T>A p.(Cys40Ser). The second was homozygous for c.183C>G p.(Cys61Trp). Both patients had mild hair and skin hypopigmentation, and classical ocular features. CRISPR/Cas9 was used in C57BL/6J mice to create mutations identical to the missense mutations carried by the patients, along with one loss-of-function indel mutation. When bred to homozygosity the three mutations revealed hypopigmentation of the coat, milder for Cys40Ser compared to Cys61Trp or the frameshift mutation. Histological analysis identified significant hypopigmentation of the retinal pigmented epithelium (RPE) indicating that defective RPE melanogenesis could be associated with eye and vision defects. DCT loss of function in zebrafish embryos elicited hypopigmentation both in melanocytes and RPE cells. Conclusions DCT is the gene for a new type of oculocutaneous albinism that we propose to name OCA8.

Abstract We have recently identified DCT encoding dopachrome tautomerase (DCT) as the 8 th gene for oculocutaneous albinism (OCA). Patients with loss of function of DCT suffer from eye hypopigmentation and retinal dystrophy. Here we investigate the eye phenotype in Dct -/- mice. We show that their retinal pigmented epithelium (RPE) is severely hypopigmented from early stages contrasting with the darker melanocytic tissues. Multimodal imaging reveals specific RPE cellular defects. Melanosomes are fewer with correct subcellular localization but disrupted melanisation. RPE cell size is globally increased and heterogeneous. P-cadherin labeling of Dct -/- newborn RPE reveals a defect in adherens junctions similar to what has been described in tyrosinase-deficient Tyr c/c embryos. The first intermediate of melanin biosynthesis, dihydroxyphenylalanine (L-Dopa), which is thought to control retinogenesis, is detected in substantial yet significantly reduced amounts in Dct -/- postnatal mouse eyecups. L-Dopa synthesis in the RPE alone remains to be evaluated during the critical period of retinogenesis. The Dct -/- mouse should prove useful in understanding the molecular regulation of retinal development and aging of the hypopigmented eye. This may guide therapeutic strategies to prevent vision deficits in patients with albinism.

Background FLNA loss of function manifests across a broad spectrum of phenotypes, ranging from severe prenatal onset to asymptomatic cases. Bilateral periventricular nodular heterotopia (BPNH) consistently occurs in affected individuals. This retrospective study involving French patients with BPNH evaluates the prevalence of FLNA gene dosage anomalies and investigates genotype-phenotype correlations in a large cohort of French patients with BPNH. Methods A retrospective observational study was conducted on 391 individuals diagnosed with BPNH confirmed by brain MRI. Sequencing analysis using Sanger or next-generation sequencing was complemented by targeted array-comparative genomic hybridisation to identify copy number variants (CNVs). Results FLNA variants were identified in 40% of females and 12% of males. Among these, 87% were single nucleotide variants (SNVs), while CNVs accounted for 13%, all of which were deletions. Half of the CNVs involved a recurrent deletion spanning exons 31–48, often accompanied by a duplication of the neighbouring EMD gene. This del-dup was associated with a milder phenotype, whereas smaller de novo deletions correlated with severe outcomes. Mosaicism was also detected in three cases. Conclusion FLNA CNV analysis, particularly for recurrent deletions and mosaicism, is essential in the genetic evaluation of BPNH. Integrating CNV detection with SNV analysis improves diagnostic accuracy and enhances understanding of genotype-phenotype correlations.