Alternative splicing affects the function of many cardiac proteins, including that of the sarcomeric protein titin. Wei Guo et al. now show that the gene RBM20, previously identified as mutated in some individuals with dilated cardiomyopathy, is a splicing factor that regulates the alternative splicing of the gene encoding titin and many other key cardiac genes. Alternative splicing has a major role in cardiac adaptive responses, as exemplified by the isoform switch of the sarcomeric protein titin, which adjusts ventricular filling. By positional cloning using a previously characterized rat strain with altered titin mRNA splicing, we identified a loss-of-function mutation in the gene encoding RNA binding motif protein 20 (Rbm20) as the underlying cause of pathological titin isoform expression. The phenotype of Rbm20-deficient rats resembled the pathology seen in individuals with dilated cardiomyopathy caused by RBM20 mutations. Deep sequencing of the human and rat cardiac transcriptome revealed an RBM20-dependent regulation of alternative splicing. In addition to titin (TTN), we identified a set of 30 genes with conserved splicing regulation between humans and rats. This network is enriched for genes that have previously been linked to cardiomyopathy, ion homeostasis and sarcomere biology. Our studies emphasize the key role of post-transcriptional regulation in cardiac function and provide mechanistic insights into the pathogenesis of human heart failure.

The purpose of this study was to determine risk factors that predict malignant ventricular arrhythmias (MVA) in Lamin A/C (LMNA) mutation carriers. LMNA mutations cause a variety of clinical phenotypes, including dilated cardiomyopathy and conduction disease. Many LMNA mutation carriers have a poor prognosis, because of a high frequency of MVA and progression to end-stage heart failure. However, it is unclear how to identify mutation carriers that are at risk for MVA. In this multicenter cohort of 269 LMNA mutation carriers, we evaluated risk factors for MVA, defined as sudden cardiac death, resuscitation, and appropriate implantable cardioverter-defibrillator (ICD) treatment. In a median follow-up period of 43 months (interquartile range: 17 to 101 months), 48 (18%) persons experienced a first episode of MVA: 11 persons received successful cardiopulmonary resuscitation, 25 received appropriate ICD treatment, and 12 persons died suddenly. Independent risk factors for MVA were nonsustained ventricular tachycardia, left ventricular ejection fraction <45% at the first clinical contact, male sex, and non-missense mutations (ins-del/truncating or mutations affecting splicing). MVA occurred only in persons with at least 2 of these risk factors. There was a cumulative risk for MVA per additional risk factor. Carriers of LMNA mutations with a high risk of MVA can be identified using these risk factors. This facilitates selection of LMNA mutation carriers who are most likely to benefit from an ICD.

Advances in molecular genetics present new opportunities and challenges for cardiologists who manage patients and families with cardiomyopathies. The aims of this position statement of the European Society of Cardiology Working Group on Myocardial and Pericardial Diseases are to review the general issues related to genetic counselling, family screening and genetic testing in families with a cardiomyopathy, and to provide key messages and suggestions for clinicians involved in their management.

ABSTRACT The causal genetic underpinnings of congenital heart diseases, which are often complex and with multigenic background, are still far from understood. Moreover, there are also predominantly monogenic heart defects, such as cardiomyopathies, with known disease genes for the majority of cases. In this study, we identified mutations in myomesin 2 ( MYOM2 ) in patients with Tetralogy of Fallot (TOF), the most common cyanotic heart malformation, as well as in patients with hypertrophic cardiomyopathy (HCM), who do not exhibit any mutations in the known disease genes. MYOM2 is a major component of the myofibrillar M-band of the sarcomere and a hub gene within interactions of sarcomere genes. We show that patient-derived cardiomyocytes exhibit myofibrillar disarray and reduced passive force with increasing sarcomere lengths. Moreover, our comprehensive functional analyses in the Drosophila animal model reveal that the so far uncharacterized fly gene CG14964 may be an ortholog of MYOM2 , as well as other myosin binding proteins (henceforth named as Drosophila M yomesin a n d M yosin Binding protein (dMnM) ). Its partial loss-of-function or moderate cardiac knockdown results in cardiac dilation, whereas more severely reduced function causes a constricted phenotype and an increase in sarcomere myosin protein. Moreover, compound heterozygous combinations of CG14964 and the sarcomere gene Mhc ( MYH6/7 ) exhibited synergistic genetic interactions. In summary, our results suggest that MYOM2 not only plays a critical role in maintaining robust heart function but may also be a candidate gene for heart diseases such as HCM and TOF, as it is clearly involved in the development of the heart. SUMMARY STATEMENT MYOM2 plays a critical role in establishing or maintaining robust heart function and is a candidate gene for heart diseases such as hypertrophic cardiomyopathy and Tetralogy of Fallot.

Defects of situs are associated with complex sets of congenital heart defects in which the normal concordance of asymmetric thoracic and abdominal organs is disturbed. The cellular and molecular mechanisms underlying the formation of the embryonic left-right axis have been investigated extensively in the past decade. This has led to the identification of mutations in at least 33 different genes in humans with heterotaxy and situs defects. Those mutations affect a broad range of molecular components, from transcription factors, signaling molecules, and chromatin modifiers to ciliary proteins. A substantial overlap of these genes is observed with genes associated with other congenital heart diseases such as tetralogy of Fallot and double-outlet right ventricle, d-transposition of the great arteries, and atrioventricular septal defects. In this chapter, we present the broad genetic heterogeneity of situs defects including recent human genomics efforts.

Tetralogy of Fallot (TOF) and double-outlet right ventricle (DORV) are conotruncal defects resulting from disturbances of the second heart field and the neural crest, which can occur as isolated malformations or as part of multiorgan syndromes. Their etiology is multifactorial and characterized by overlapping genetic causes. In this chapter, we present the different genetic alterations underlying the two diseases, which range from chromosomal abnormalities like aneuploidies and structural mutations to rare single nucleotide variations affecting distinct genes. For example, mutations in the cardiac transcription factors NKX2-5, GATA4, and HAND2 have been identified in isolated TOF cases, while mutations of TBX5 and 22q11 deletion, leading to haploinsufficiency of TBX1, cause Holt-Oram and DiGeorge syndrome, respectively. Moreover, genes involved in signaling pathways, laterality determination, and epigenetic mechanisms have also been found mutated in TOF and/or DORV patients. Finally, genome-wide association studies identified common single nucleotide polymorphisms associated with the risk for TOF.