Obesity is a serious international health problem that increases the risk of several common diseases. The genetic factors predisposing to obesity are poorly understood. A genome-wide search for type 2 diabetes–susceptibility genes identified a common variant in the FTO (fat mass and obesity associated) gene that predisposes to diabetes through an effect on body mass index (BMI). An additive association of the variant with BMI was replicated in 13 cohorts with 38,759 participants. The 16% of adults who are homozygous for the risk allele weighed about 3 kilograms more and had 1.67-fold increased odds of obesity when compared with those not inheriting a risk allele. This association was observed from age 7 years upward and reflects a specific increase in fat mass.

The Avon Longitudinal Study of Parents and Children (ALSPAC) is a transgenerational prospective observational study investigating influences on health and development across the life course. It considers multiple genetic, epigenetic, biological, psychological, social and other environmental exposures in relation to a similarly diverse range of health, social and developmental outcomes. Recruitment sought to enrol pregnant women in the Bristol area of the UK during 1990–92; this was extended to include additional children eligible using the original enrolment definition up to the age of 18 years. The children from 14 541 pregnancies were recruited in 1990–92, increasing to 15 247 pregnancies by the age of 18 years. This cohort profile describes the index children of these pregnancies. Follow-up includes 59 questionnaires (4 weeks–18 years of age) and 9 clinical assessment visits (7–17 years of age). The resource comprises a wide range of phenotypic and environmental measures in addition to biological samples, genetic (DNA on 11 343 children, genome-wide data on 8365 children, complete genome sequencing on 2000 children) and epigenetic (methylation sampling on 1000 children) information and linkage to health and administrative records. Data access is described in this article and is currently set up as a supported access resource. To date, over 700 peer-reviewed articles have been published using ALSPAC data.

Summary The Avon Longitudinal Study of Children and Parents (ALSPAC) was established to understand how genetic and environmental characteristics influence health and development in parents and children. All pregnant women resident in a defined area in the South West of England, with an expected date of delivery between 1st April 1991 and 31st December 1992, were eligible and 13 761 women (contributing 13 867 pregnancies) were recruited. These women have been followed over the last 19–22 years and have completed up to 20 questionnaires, have had detailed data abstracted from their medical records and have information on any cancer diagnoses and deaths through record linkage. A follow-up assessment was completed 17–18 years postnatal at which anthropometry, blood pressure, fat, lean and bone mass and carotid intima media thickness were assessed, and a fasting blood sample taken. The second follow-up clinic, which additionally measures cognitive function, physical capability, physical activity (with accelerometer) and wrist bone architecture, is underway and two further assessments with similar measurements will take place over the next 5 years. There is a detailed biobank that includes DNA, with genome-wide data available on >10 000, stored serum and plasma taken repeatedly since pregnancy and other samples; a wide range of data on completed biospecimen assays are available. Details of how to access these data are provided in this cohort profile.

Joel Hirschhorn and colleagues report results of a large-scale genome-wide association and replication study for obesity-related traits. The newly discovered loci are enriched for genes expressed in the central nervous system, and may thus contribute to weight gain by modulating food intake. Similar results are reported in a related study by Gudmar Thorleifsson and colleagues. Common variants at only two loci, FTO and MC4R, have been reproducibly associated with body mass index (BMI) in humans. To identify additional loci, we conducted meta-analysis of 15 genome-wide association studies for BMI (n > 32,000) and followed up top signals in 14 additional cohorts (n > 59,000). We strongly confirm FTO and MC4R and identify six additional loci (P < 5 × 10−8): TMEM18, KCTD15, GNPDA2, SH2B1, MTCH2 and NEGR1 (where a 45-kb deletion polymorphism is a candidate causal variant). Several of the likely causal genes are highly expressed or known to act in the central nervous system (CNS), emphasizing, as in rare monogenic forms of obesity, the role of the CNS in predisposition to obesity.

To identify risk factors in early life (up to 3 years of age) for obesity in children in the United Kingdom.Prospective cohort study.Avon longitudinal study of parents and children, United Kingdom.8234 children in cohort aged 7 years and a subsample of 909 children (children in focus) with data on additional early growth related risk factors for obesity.Obesity at age 7 years, defined as a body mass index (3) 95th centile relative to reference data for the UK population in 1990.Eight of 25 putative risk factors were associated with a risk of obesity in the final models: parental obesity (both parents: adjusted odds ratio, 10.44, 95% confidence interval 5.11 to 21.32), very early (by 43 months) body mass index or adiposity rebound (15.00, 5.32 to 42.30), more than eight hours spent watching television per week at age 3 years (1.55, 1.13 to 2.12), catch-up growth (2.60, 1.09 to 6.16), standard deviation score for weight at age 8 months (3.13, 1.43 to 6.85) and 18 months (2.65, 1.25 to 5.59); weight gain in first year (1.06, 1.02 to 1.10 per 100 g increase); birth weight, per 100 g (1.05, 1.03 to 1.07); and short (< 10.5 hours) sleep duration at age 3 years (1.45, 1.10 to 1.89).Eight factors in early life are associated with an increased risk of obesity in childhood.

A tight junction-enriched membrane fraction has been used as immunogen to generate a monoclonal antiserum specific for this intercellular junction. Hybridomas were screened for their ability to both react on an immunoblot and localize to the junctional complex region on frozen sections of unfixed mouse liver. A stable hybridoma line has been isolated that secretes an antibody (R26.4C) that localizes in thin section images of isolated mouse liver plasma membranes to the points of membrane contact at the tight junction. This antibody recognizes a polypeptide of approximately 225,000 D, detectable in whole liver homogenates as well as in the tight junction-enriched membrane fraction. R26.4C localizes to the junctional complex region of a number of other epithelia, including colon, kidney, and testis, and to arterial endothelium, as assayed by immunofluorescent staining of cryostat sections of whole tissue. This antibody also stains the junctional complex region in confluent monolayers of the Madin-Darby canine kidney epithelial cell line. Immunoblot analysis of Madin-Darby canine kidney cells demonstrates the presence of a polypeptide similar in molecular weight to that detected in liver, suggesting that this protein is potentially a ubiquitous component of all mammalian tight junctions. The 225-kD tight junction-associated polypeptide is termed "ZO-1."

To identify common variants influencing body mass index (BMI), we analyzed genome-wide association data from 16,876 individuals of European descent. After previously reported variants in FTO, the strongest association signal (rs17782313, P = 2.9 × 10−6) mapped 188 kb downstream of MC4R (melanocortin-4 receptor), mutations of which are the leading cause of monogenic severe childhood-onset obesity. We confirmed the BMI association in 60,352 adults (per-allele effect = 0.05 Z-score units; P = 2.8 × 10−15) and 5,988 children aged 7–11 (0.13 Z-score units; P = 1.5 × 10−8). In case-control analyses (n = 10,583), the odds for severe childhood obesity reached 1.30 (P = 8.0 × 10−11). Furthermore, we observed overtransmission of the risk allele to obese offspring in 660 families (P (pedigree disequilibrium test average; PDT-avg) = 2.4 × 10−4). The SNP location and patterns of phenotypic associations are consistent with effects mediated through altered MC4R function. Our findings establish that common variants near MC4R influence fat mass, weight and obesity risk at the population level and reinforce the need for large-scale data integration to identify variants influencing continuous biomedical traits.

Epithelia vary with respect to transepithelial permeability. In those that are considered "leaky", a large fraction of the passive transepithelial flux appears to follow the paracellular route, passing across the zonulae occludentes and moving down the intercellular clefts. In "tight" epithelia, the resistance of the paracellular pathway to passive flux is greatly increased. To see whether differences in the morphology of the zonula occludens could contribute to this variability in leakiness among epithelia, replicas of zonulae occludentes in freeze-fractured material from a variety of tight and leaky epithelia were examined. The junctions appear as a branching and anastomosing network of strands or grooves on the A and B membrane fracture faces, respectively. It was found that the zonula occludens from a "very leaky" epithelium, the proximal convoluted tubule of the mouse kidney, is extremely shallow in the apical-basal direction, consisting in most places of only one junctional strand. In contrast, the "very tight" frog urinary bladder exhibits a zonula occludens that is relatively deep (>0.5 microm) in the apical-basal direction, and consists of five or more interconnected junctional strands interposed between luminal and lateral membrane surfaces. Epithelia of intermediate permeabilities exhibited junctions with intermediate or variable morphology. Toad urinary bladder, mouse stomach, jejunum, and distal tubule, rabbit gallbladder, and Necturus kidney and gallbladder were also examined, and the morphological data from these epithelia were compared to physiological data from the literature.

Connexin43 is a member of the highly homologous connexin family of gap junction proteins. We have studied how connexin monomers are assembled into functional gap junction plaques by examining the biosynthesis of connexin43 in cell types that differ greatly in their ability to form functional gap junctions. Using a combination of metabolic radiolabeling and immunoprecipitation, we have shown that connexin43 is synthesized in gap junctional communication-competent cells as a 42-kD protein that is efficiently converted to a approximately 46-kD species (connexin43-P2) by the posttranslational addition of phosphate. Surprisingly, certain cell lines severely deficient in gap junctional communication and known cell-cell adhesion molecules (S180 and L929 cells) also expressed 42-kD connexin43. Connexin43 in these communication-deficient cell lines was not, however, phosphorylated to the P2 form. Conversion of S180 cells to a communication-competent phenotype by transfection with a cDNA encoding the cell-cell adhesion molecule L-CAM induced phosphorylation of connexin43 to the P2 form; conversely, blocking junctional communication in ordinarily communication-competent cells inhibited connexin43-P2 formation. Immunohistochemical localization studies indicated that only communication-competent cells accumulated connexin43 in visible gap junction plaques. Together, these results establish a strong correlation between the ability of cells to process connexin43 to the P2 form and to produce functional gap junctions. Connexin43 phosphorylation may therefore play a functional role in gap junction assembly and/or activity.