RNF213 was recently reported as a susceptibility gene for moyamoya disease (MMD). Our aim was to clarify the correlation between the RNF213 genotype and MMD phenotype.The entire coding region of the RNF213 gene was sequenced in 204 patients with MMD, and corresponding variants were checked in 62 pairs of parents, 13 mothers and 4 fathers of the patients, and 283 normal controls. Clinical information was collected. Genotype-phenotype correlations were statistically analyzed.The c.14576G>A variant was identified in 95.1% of patients with familial MMD, 79.2% of patients with sporadic MMD, and 1.8% of controls, thus confirming its association with MMD, with an odds ratio of 259 and p < 0.001 for either heterozygotes or homozygotes. Homozygous c.14576G>A was observed in 15 patients but not in the controls and unaffected parents. The incidence rate for homozygotes was calculated to be >78%. Homozygotes had a significantly earlier age at onset compared with heterozygotes or wild types (median age at onset 3, 7, and 8 years, respectively). Of homozygotes, 60% were diagnosed with MMD before age 4, and all had infarctions as the first symptom. Infarctions at initial presentation and involvement of posterior cerebral arteries, both known as poor prognostic factors for MMD, were of significantly higher frequency in homozygotes than in heterozygotes and wild types. Variants other than c.14576G>A were not associated with clinical phenotypes.The homozygous c.14576G>A variant in RNF213 could be a good DNA biomarker for predicting the severe type of MMD, for which early medical/surgical intervention is recommended, and may provide a better monitoring and prevention strategy.

Abstract Tandemly repeated sequences are highly mutable and variable features of genomes. Tandem repeat expansions are responsible for a growing list of human diseases, even though it is hard to determine tandem repeat sequences with current DNA sequencing technology. Recent long-read technologies are promising, because the DNA reads are often longer than the repetitive regions, but are hampered by high error rates. Here, we report robust detection of human repeat expansions from careful alignments of long (PacBio and nanopore) reads to a reference genome. Our method (tandem-genotypes) is robust to systematic sequencing errors, inexact repeats with fuzzy boundaries, and low sequencing coverage. By comparing to healthy controls, we can prioritize pathological expansions within the top 10 out of 700000 tandem repeats in the genome. This may help to elucidate the many genetic diseases whose causes remain unknown.

Abstract Whereas large-scale statistical analyses can robustly identify disease-gene relationships, they do not accurately capture genotype-phenotype correlations or disease mechanisms. We use multiple lines of independent evidence to show that different variant types in a single gene, SATB1 , cause clinically overlapping but distinct neurodevelopmental disorders. Clinical evaluation of 42 individuals carrying SATB1 variants identified overt genotype-phenotype relationships, associated with different pathophysiological mechanisms, established by functional assays. Missense variants in the CUT1 and CUT2 DNA-binding domains result in stronger chromatin binding, increased transcriptional repression and a severe phenotype. Contrastingly, variants predicted to result in haploinsufficiency are associated with a milder clinical presentation. A similarly mild phenotype is observed for individuals with premature protein truncating variants that escape nonsense-mediated decay and encode truncated proteins, which are transcriptionally active but mislocalized in the cell. Our results suggest that in-depth mutation-specific genotype-phenotype studies are essential to capture full disease complexity and to explain phenotypic variability.

Technologies for detecting structural variation (SV) have advanced with the advent of long-read sequencing, which enables the validation of SV at a nucleotide level. Optical genome mapping (OGM), a technology based on physical mapping, can also provide comprehensive SVs analysis. We applied long-read whole genome sequencing (LRWGS) to accurately reconstruct breakpoint (BP) segments in a patient with complex chromosome 6q rearrangements that remained elusive by conventional karyotyping. Although all BPs were precisely identified by LRWGS, there were two possible ways to construct the BP segments in terms of their orders and orientations. Thus, we also used OGM analysis. Notably, OGM recognized entire inversions exceeding 500 kb in size, which LRWGS could not characterize. Consequently, here we successfully unveil the full genomic structure of this complex chromosomal 6q rearrangement and cryptic SVs through combined long-molecule genomic analyses, showcasing how LRWGS and OGM can complement each other in SV analysis.

BackgroundDYT-KMT2B, also known as DYT28, is a childhood-onset hereditary dystonia caused by KMT2B mutation. The pathogenesis of DYT-KMT2B involves haploinsufficiency of KMT2B, an enzyme that catalyzes specific histone methylation (H3K4me3). Dysmorphic features in patients with DYT-KMT2B suggest that KMT2B dysfunction may extend beyond the neuronal system. Therefore, valuable diagnostic insights may be obtained from readily available tissue samples.ObjectivesTo explore the altered H3K4me3 levels in non-neural tissue of DYT-KMT2B patients.MethodsA database analysis was performed to determine in which parts of the body and in which cells KMT2B is highly expressed. Twelve clinically and genetically diagnosed patients with DYT-KMT2B and 12 control subjects participated in this study. Oral mucosa–derived purified histone proteins were analyzed using Western blotting with anti-H3K4me3 and anti-H4 antibodies.ResultsHigher expression of KMT2B was observed in oral keratinocytes and gingival fibroblasts, constituting the oral mucosa. In oral mucosa analyses, DYT-KMT2B cases exhibited markedly reduced H3K4me3 levels compared with the controls. Using a cutoff window of 0.90 to 0.98, the H3K4me3/H4 expression ratio was able to distinguish patient groups.ConclusionsOral mucosa H3K4me3 analysis is currently not sufficient as a diagnostic tool for DYT-KMT2B, but has the advantage for screening test since it is a non-invasive means.

Pathogenic variants of ectodysplasin A (EDA) gene are responsible for the development of hypohidrotic ectodermal dysplasia (HED) and energy dysmetabolism. Patients with HED develop hyperthermia and dry skin owing to hypohidrosis. Influenza-associated encephalopathy (IAE) is characterized by developing impaired consciousness within a few days after influenza infection. A 4-year-old boy with HED demonstrated IAE. He experienced frequent episodes of fever and exhibited typical HED features such as sparse hair, hypohidrosis, and dry skin. He was diagnosed with IAE at the age of 19 months and showed severe psychomotor impairment after this diagnosis. Cytokine storm, status epilepticus, and significant hyperthermia deriving from HED during influenza virus infection were determined to have contributed to the development of IAE resulting in defective energy metabolism and neuronal damage. Cytokine storm and significant hyperthermia during the influenza virus infection might cause the development of IAE and enhance catabolism. Thermal control is essential for HED management. Therefore, controlling body temperature during the infectious viral state is essential.

Although pure GAA expansion is considered pathogenic in SCA27B, non-GAA repeat motif is mostly mixed into longer repeat sequences. This study aimed to unravel the complete sequencing of