Abstract The “antidepressant efficacy” survey (AES) was deployed to > 50,000 23andMe, Inc. research participants to investigate the genetic basis of treatment-resistant depression (TRD) and non-treatment-resistant depression (NTRD). Genome-wide association studies (GWAS) were performed, including TRD vs. NTRD, selective serotonin reuptake inhibitor (SSRI) responders vs. non-responders, serotonin-norepinephrine reuptake inhibitor (SNRI) responders vs. non-responders, and norepinephrine-dopamine reuptake inhibitor responders vs. non-responders. Only the SSRI association reached the genome-wide significance threshold ( p < 5 × 10 −8 ): one genomic region in RNF219-AS1 (SNP rs4884091, p = 2.42 × 10 −8 , OR = 1.21); this association was also observed in the meta-analysis (13,130 responders vs. 6,610 non-responders) of AES and an earlier “antidepressant efficacy and side effects” survey (AESES) cohort. Meta-analysis for SNRI response phenotype derived from AES and AESES (4030 responders vs. 3049 non-responders) identified another genomic region (lead SNP rs4955665, p = 1.62 × 10 −9 , OR = 1.25) in an intronic region of MECOM passing the genome-wide significance threshold. Meta-analysis for the TRD phenotype (31,068 NTRD vs 5,714 TRD) identified one additional genomic region (lead SNP rs150245813, p = 8.07 × 10 −9 , OR = 0.80) in 10p11.1 passing the genome-wide significance threshold. A stronger association for rs150245813 was observed in current study ( p = 7.35 × 10 −7 , OR = 0.79) than the previous study ( p = 1.40 × 10 −3 , OR = 0.81), and for rs4955665, a stronger association in previous study ( p = 1.21 × 10 −6 , OR = 1.27) than the current study ( p = 2.64 × 10 −4 , OR = 1.21). In total, three novel loci associated with SSRI or SNRI (responders vs. non-responders), and NTRD vs TRD were identified; gene level association and gene set enrichment analyses implicate enrichment of genes involved in immune process.

Abstract Estimating the genomic location and length of identical-by-descent (IBD) segments among individuals is a crucial step in many genetic analyses. However, the exponential growth in the size of biobank and direct-to-consumer (DTC) genetic data sets makes accurate IBD inference a significant computational challenge. Here we present the templated positional Burrows-Wheeler transform (TPBWT) to make fast IBD estimates robust to genotype and phasing errors. Using haplotype data simulated over pedigrees with realistic genotyping and phasing errors we show that the TPBWT outperforms other state-of-the-art IBD inference algorithms in terms of speed and accuracy. For each phase-aware method, we explore the false positive and false negative rates of inferring IBD by segment length and characterize the types of error commonly found. Our results highlight the fragility of most phased IBD inference methods; the accuracy of IBD estimates can be highly sensitive to the quality of haplotype phasing. Additionally we compare the performance of the TPBWT against a widely used phase-free IBD inference approach that is robust to phasing errors. We introduce both in-sample and out-of-sample TPBWT-based IBD inference algorithms and demonstrate their computational efficiency on massive-scale datasets with millions of samples. Furthermore we describe the binary file format for TPBWT-compressed haplotypes that results in fast and efficient out-of-sample IBD computes against very large cohort panels. Finally, we demonstrate the utility of the TPBWT in a brief empirical analysis exploring geographic patterns of haplotype sharing within Mexico. Hierarchical clustering of IBD shared across regions within Mexico reveals geographically structured haplotype sharing and a strong signal of isolation by distance. Our software implementation of the TPBWT is freely available for non-commercial use in the code repository https://github.com/23andMe/phasedibd .

Over the past 500 years, North America has been the site of ongoing mixing of Native Americans, European settlers, and Africans brought largely by the Trans-Atlantic slave trade, shaping the early history of what became the United States. We studied the genetic ancestry of 5,269 self-described African Americans, 8,663 Latinos, and 148,789 European Americans who are 23andMe customers and show that the legacy of these historical interactions is visible in the genetic ancestry of present-day Americans. We document pervasive mixed ancestry and asymmetrical male and female ancestry contributions in all groups studied. We show that regional ancestry differences reflect historical events, such as early Spanish colonization, waves of immigration from many regions of Europe, and forced relocation of Native Americans within the US. This study sheds light on the fine-scale differences in ancestry within and across the United States, and informs our understanding of the relationship between racial and ethnic identities and genetic ancestry.

Background: Impulsive personality traits are complex heritable traits that are governed by frontal-subcortical circuits and are associated with numerous neuropsychiatric disorders, particularly drug abuse. Methods: In collaboration with the genetics company 23andMe, Inc., we performed several genome-wide association studies (GWAS) on measures of impulsive personality traits (the short version of the UPPSP Impulsive Behavior Scale, and the Barratt Impulsiveness Scale [BIS-11]) and drug experimentation (the number of drug classes an individual has tried in their lifetime) in up to 22,861 male and female adult research participants of European ancestry. Results: Impulsive personality traits and drug experimentation showed SNP-heritabilities that ranged from 5 to 11%. Genetic variants in the CADM2 locus were significantly associated with the UPPSP Sensation Seeking subscale (P = 8.3 x 10-9, rs139528938) and showed a suggestive association with drug experimentation (P = 3.0 x 10-7, rs2163971; r2 = 0.68 with rs139528938); CADM2 has been previously associated with measures of risky behaviors and self-reported risk tolerance, cannabis initiation, alcohol consumption, as well as information speed processing, body mass index (BMI) variation and obesity. Furthermore, genetic variants in the CACNA1I locus were significantly associated with the UPPSP Negative Urgency subscale (P = 3.8 x 10-8, rs199694726). Multiple subscales from both UPPSP and BIS showed strong genetic correlations (>0.5) with drug experimentation and other substance use traits measured in independent cohorts, including smoking initiation, and lifetime cannabis use. Several UPPSP and BIS subscales were genetically correlated with attention-deficit/hyperactivity disorder (rg = 0.30-0.51, p < 8.69 x 10-3), supporting their validity as endophenotypes. Conclusions: Our findings demonstrate a role for common genetic contributions to individual differences in impulsivity. Furthermore, our study is the first to provide a genetic dissection of the relationship between different types of impulsive personality traits and various psychiatric disorders.