Cell-size homeostasis entails a fundamental balance between growth and division. The budding yeast Saccharomyces cerevisiae establishes this balance by enforcing growth to a critical cell size prior to cell cycle commitment (Start) in late G1 phase. Nutrients modulate the critical size threshold, such that cells are large in rich medium and small in poor medium. Here, we show that two potent negative regulators of Start, Sfp1 and Sch9, are activators of the ribosomal protein ( RP ) and ribosome biogenesis ( Ribi ) regulons, the transcriptional programs that dictate ribosome synthesis rate in accord with environmental and intracellular conditions. Sfp1 and Sch9 are required for carbon-source modulation of cell size and are regulated at the level of nuclear localization and abundance, respectively. Sfp1 nuclear concentration responds rapidly to nutrient and stress conditions and is regulated by the Ras/PKA and TOR signaling pathways. In turn, Sfp1 influences the nuclear localization of Fhl1 and Ifh1, which bind to RP gene promoters. Starvation or the absence of Sfp1 causes Fhl1 and Ifh1 to localize to nucleolar regions, concomitant with reduced RP gene transcription. These findings suggest that nutrient signals set the critical cell-size threshold via Sfp1 and Sch9-mediated control of ribosome biosynthetic rates.

The Fragile Families Child Wellbeing Study (FFCWS) is a longitudinal cohort of ethnically diverse and primarily low socioeconomic status children and their families in the U.S. Here, we analyze DNA methylation data collected from 748 FFCWS participants in two waves of this study, corresponding to participant ages 9 and 15. Our primary goal is to leverage the DNA methylation data from these two time points to study methylation associated with two key traits in adolescent health that are over-represented in these data: Early puberty and teen depression. We first identify differentially methylated regions (DMRs) for depression and early puberty. We then identify DMRs for the interaction effects between these two conditions and age by including interaction terms in our regression models to understand how age-related changes in methylation are influenced by depression or early puberty. Next, we identify methylation quantitative trait loci (meQTLs) using genotype data from the participants. We also identify meQTLs with epistatic effects with depression and early puberty. We find enrichment of our interaction meQTLs with functional categories of the genome that contribute to the heritability of co-morbid complex diseases. We replicate our meQTLs in data from the GoDMC study. This work leverages the important focus of the FFCWS data on disadvantaged children to shed light on the methylation states associated with teen depression and early puberty, and on how genetic regulation of methylation is affected in adolescents with these two conditions.

Telomere length (TL) serves as a biomarker of exposure to stressors, including material hardship. Data from the Future of Families and Child Wellbeing Study (1998-2015) were utilized to determine whether prior material hardship was associated with shorter salivary TL at years 9 and 15. 49% of the year 9 study population were female, 49% were Black, and 25% were Hispanic. At year 9 (N = 1990), regression analyses found a significant association between prior material hardship and shorter TL (β = -.005, p < .01). Additionally, at year 15 (N = 1874), material hardship experienced during infancy and toddlerhood was associated with shorter TL (β = -.009, p < .01), pointing toward infancy and toddlerhood as a sensitive period.

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) may be familial or sporadic, and twin studies have revealed that even sporadic forms have a significant genetic component. Variants in 55 nuclear genes have been associated with ALS and although mitochondrial dysfunction is observed in ALS, variants in mitochondrial genomes (mitogenomes) have not yet been tested for association with ALS. The aim of this study was to determine whether mitogenome variants are associated with ALS.

Approximately 70% of oropharyngeal squamous carcinomas (OPSCC) are associated with human papillomavirus (HPV). While HPV-positive (HPV+) OPSCC responds better to standard therapies and patients with HPV+ tumor generally have better outcomes than those with HPV-negative (HPV-) tumors, a subset of HPV+ patients do have poor outcomes. Our previous work suggested that tumors with integrated virus exhibit significantly greater genome wide genomic instability than those with only episomal viral genomes and patients with HPV+ OPSCC with episomal viral genomes had better outcomes. To explore the causal relation between viral integration and genomic instability, we have examined the time course of viral integration and genetic instability in tonsillar keratinocytes transformed with HPV16. HPV-infected human tonsil keratinocyte cell lines were continuously passaged and every fifth passage some cells were retained for genomic analysis. Whole genome sequencing and optical genomic mapping confirmed that virus integrated in five of six cell lines while remaining episomal in the sixth. In all lines genome instability occurred during early passages, but essentially ceased following viral integration but continued to occur later passages in the episomal line. To test tumorigenicity of the cell lines, cells were injected subcutaneously into the flanks of nude mice. A cell line with the integrated virus induced tumors following injection in the nude mouse while that with the episomal virus did not. We conclude that genomic instability is not the result of viral integration but likely promotes integration. Moreover, those transformants with episomal virus appear to be less tumorigenic than those with integrated virus.

Children who are socioeconomically disadvantaged are at increased risk for high body mass index (BMI) and multiple diseases in adulthood. The developmental origins of health and disease hypothesis proposes that early life conditions affect later-life health in a manner that is only partially modifiable by later-life experiences. Epigenetic mechanisms may regulate the influence of early life conditions on later life health. Recent epigenetic studies of adult blood samples have identified DNA-methylation sites associated with higher BMI and worse health (epigenetic-BMI). Here, we used longitudinal and twin study designs to examine whether epigenetic predictors of BMI developed in adults are valid biomarkers of child BMI and are sensitive to early life social determinants of health. Salivary epigenetic-BMI was calculated from two samples: (1) N=1,183 8-to-19-year-olds (609 female, mean age=13.4) from the Texas Twin Project (TTP), and (2) N=2,020 children (1,011 female) measured at 9 and 15 years from the Future of Families and Child Well-Being Study (FFCWS). We found that salivary epigenetic-BMI is robustly associated with children's BMI (r=0.36 to r=0.50). Longitudinal analysis suggested that epigenetic-BMI is highly stable across adolescence, but remains both a leading and lagging indicator of BMI change. Twin analyses showed that epigenetic-BMI captures differences in BMI between monozygotic twins. Moreover, children from more disadvantaged socioeconomic status (SES) and marginalized race/ethnic groups had higher epigenetic-BMI, even when controlling for concurrent BMI, pubertal development, and tobacco exposure. SES at birth relative to concurrent SES best predicted epigenetic-BMI in childhood and adolescence. We show for the first time that epigenetic predictors of BMI calculated from pediatric saliva samples are valid biomarkers of childhood BMI that are sensitive to social inequalities. Our findings are in line with the hypothesis that early life conditions are especially important factors in epigenetic regulation of later life health. Research showing that health later in life is linked to early life conditions have important implications for the development of early-life interventions that could significantly extend healthy life span.