Mutations in whole organisms are powerful ways of interrogating gene function in a realistic context. We describe a program, the Sanger Institute Mouse Genetics Project, that provides a step toward the aim of knocking out all genes and screening each line for a broad range of traits. We found that hitherto unpublished genes were as likely to reveal phenotypes as known genes, suggesting that novel genes represent a rich resource for investigating the molecular basis of disease. We found many unexpected phenotypes detected only because we screened for them, emphasizing the value of screening all mutants for a wide range of traits. Haploinsufficiency and pleiotropy were both surprisingly common. Forty-two percent of genes were essential for viability, and these were less likely to have a paralog and more likely to contribute to a protein complex than other genes. Phenotypic data and more than 900 mutants are openly available for further analysis. PAPERCLIP:

Polycystic Kidney Disease (PKD) is a genetic disorder characterized by bilateral cyst formation. We showed that PKD cells and kidneys display metabolic alterations, including Warburg effect and glutaminolysis, sustained in vitro by the enzyme asparagine synthetase (ASNS). Here, we used antisense oligonucleotides (ASO) against Asns in orthologous and slowly progressive PKD murine models and show that treatment leads to a reduction of total kidney volume (measured by MRI) and a prominent rescue of renal function. Mechanistically, upregulation of an ATF4-ASNS axis in PKD is driven by the aminoacid response (AAR) branch of the integrated stress response (ISR). Metabolic profiling of PKD or control kidneys treated with Asns-ASO or Scr-ASO revealed major changes in the mutants, several of which are rescued by Asns silencing in vivo. Indeed, ASNS drives glutamine-dependent de novo pyrimidine synthesis and proliferation in cystic epithelia. Notably, while several metabolic pathways were completely corrected by Asns-ASO, glycolysis was only partially restored. Combining the glycolytic inhibitor 2DG with Asns-ASO further improved efficacy. Our studies identify a new therapeutic target and novel vulnerabilities in PKD.