The activation-induced cytidine deaminase (AID) gene, specifically expressed in germinal center B cells in mice, is a member of the cytidine deaminase family. We herein report mutations in the human counterpart of AID in patients with the autosomal recessive form of hyper-IgM syndrome (HIGM2). Three major abnormalities characterize AID deficiency: (1) the absence of immunoglobulin class switch recombination, (2) the lack of immunoglobulin somatic hypermutations, and (3) lymph node hyperplasia caused by the presence of giant germinal centers. The phenotype observed in HIGM2 patients (and in AID−/− mice) demonstrates the absolute requirement for AID in several crucial steps of B cell terminal differentiation necessary for efficient antibody responses.

Walker-Warburg syndrome (WWS) is an autosomal recessive developmental disorder characterized by congenital muscular dystrophy and complex brain and eye abnormalities. A similar combination of symptoms is presented by two other human diseases, muscle-eye-brain disease (MEB) and Fukuyama congenital muscular dystrophy (FCMD). Although the genes underlying FCMD (Fukutin) and MEB (POMGnT1) have been cloned, loci for WWS have remained elusive. The protein products of POMGnT1 and Fukutin have both been implicated in protein glycosylation. To unravel the genetic basis of WWS, we first performed a genomewide linkage analysis in 10 consanguineous families with WWS. The results indicated the existence of at least three WWS loci. Subsequently, we adopted a candidate-gene approach in combination with homozygosity mapping in 15 consanguineous families with WWS. Candidate genes were selected on the basis of the role of the FCMD and MEB genes. Since POMGnT1 encodes an O-mannoside N-acetylglucosaminyltransferase, we analyzed the possible implication of O-mannosyl glycan synthesis in WWS. Analysis of the locus for O-mannosyltransferase 1 (POMT1) revealed homozygosity in 5 of 15 families. Sequencing of the POMT1 gene revealed mutations in 6 of the 30 unrelated patients with WWS. Of the five mutations identified, two are nonsense mutations, two are frameshift mutations, and one is a missense mutation. Immunohistochemical analysis of muscle from patients with POMT1 mutations corroborated the O-mannosylation defect, as judged by the absence of glycosylation of α-dystroglycan. The implication of O-mannosylation in MEB and WWS suggests new lines of study in understanding the molecular basis of neuronal migration. Walker-Warburg syndrome (WWS) is an autosomal recessive developmental disorder characterized by congenital muscular dystrophy and complex brain and eye abnormalities. A similar combination of symptoms is presented by two other human diseases, muscle-eye-brain disease (MEB) and Fukuyama congenital muscular dystrophy (FCMD). Although the genes underlying FCMD (Fukutin) and MEB (POMGnT1) have been cloned, loci for WWS have remained elusive. The protein products of POMGnT1 and Fukutin have both been implicated in protein glycosylation. To unravel the genetic basis of WWS, we first performed a genomewide linkage analysis in 10 consanguineous families with WWS. The results indicated the existence of at least three WWS loci. Subsequently, we adopted a candidate-gene approach in combination with homozygosity mapping in 15 consanguineous families with WWS. Candidate genes were selected on the basis of the role of the FCMD and MEB genes. Since POMGnT1 encodes an O-mannoside N-acetylglucosaminyltransferase, we analyzed the possible implication of O-mannosyl glycan synthesis in WWS. Analysis of the locus for O-mannosyltransferase 1 (POMT1) revealed homozygosity in 5 of 15 families. Sequencing of the POMT1 gene revealed mutations in 6 of the 30 unrelated patients with WWS. Of the five mutations identified, two are nonsense mutations, two are frameshift mutations, and one is a missense mutation. Immunohistochemical analysis of muscle from patients with POMT1 mutations corroborated the O-mannosylation defect, as judged by the absence of glycosylation of α-dystroglycan. The implication of O-mannosylation in MEB and WWS suggests new lines of study in understanding the molecular basis of neuronal migration.

Neurodegenerative Genetics The underlying genetics of neurodegenerative disorders tend not to be well understood. Novarino et al. (p. 506 ; see the Perspective by Singleton ) investigated the underlying genetics of hereditary spastic paraplegia (HSP), a human neurodegenerative disease, by sequencing the exomes of individuals with recessive neurological disorders. Loss-of-function gene mutations in both novel genes and genes previously implicated for this condition were identified, and several were functionally validated.

Joseph Gleeson and colleagues show that mutations in INPP5E, encoding the enzyme inositol polyphosphate-5- phosphatase E, cause Joubert syndrome. Functional studies suggest that the mutations promote premature destabilization of cilia in response to stimulation. Phosphotidylinositol (PtdIns) signaling is tightly regulated both spatially and temporally by subcellularly localized PtdIns kinases and phosphatases that dynamically alter downstream signaling events1. Joubert syndrome is characterized by a specific midbrain-hindbrain malformation ('molar tooth sign'), variably associated retinal dystrophy, nephronophthisis, liver fibrosis and polydactyly2 and is included in the newly emerging group of 'ciliopathies'. In individuals with Joubert disease genetically linked to JBTS1, we identified mutations in the INPP5E gene, encoding inositol polyphosphate-5-phosphatase E, which hydrolyzes the 5-phosphate of PtdIns(3,4,5)P3 and PtdIns(4,5)P2. Mutations clustered in the phosphatase domain and impaired 5-phosphatase activity, resulting in altered cellular PtdIns ratios. INPP5E localized to cilia in major organs affected by Joubert syndrome, and mutations promoted premature destabilization of cilia in response to stimulation. These data link PtdIns signaling to the primary cilium, a cellular structure that is becoming increasingly recognized for its role in mediating cell signals and neuronal function.

Roberts syndrome is an autosomal recessive disorder characterized by craniofacial anomalies, tetraphocomelia and loss of cohesion at heterochromatic regions of centromeres and the Y chromosome. We identified mutations in a new human gene, ESCO2, associated with Roberts syndrome in 15 kindreds. The ESCO2 protein product is a member of a conserved protein family that is required for the establishment of sister chromatid cohesion during S phase and has putative acetyltransferase activity.

Ciliary dysfunction leads to a broad range of overlapping phenotypes, collectively termed ciliopathies. This grouping is underscored by genetic overlap, where causal genes can also contribute modifier alleles to clinically distinct disorders. Here we show that mutations in TTC21B, which encodes the retrograde intraflagellar transport protein IFT139, cause both isolated nephronophthisis and syndromic Jeune asphyxiating thoracic dystrophy. Moreover, although resequencing of TTC21B in a large, clinically diverse ciliopathy cohort and matched controls showed a similar frequency of rare changes, in vivo and in vitro evaluations showed a significant enrichment of pathogenic alleles in cases (P < 0.003), suggesting that TTC21B contributes pathogenic alleles to ∼5% of ciliopathy cases. Our data illustrate how genetic lesions can be both causally associated with diverse ciliopathies and interact in trans with other disease-causing genes and highlight how saturated resequencing followed by functional analysis of all variants informs the genetic architecture of inherited disorders.

A Fine Balance Intellectual and neurological disabilities can arise from diverse developmental aberrations. Novarino et al. (p. 394 , published online 6 September; see the Perspective by Beaudet ) have now determined the genetic basis for one such disorder for a small group of patients. Exome sequencing led to identification of mutations in a kinase BCKDK ( Branched Chain Ketoacid Dehydrogenase Kinase ) that regulates metabolism of branched-chain amino acids such as valine, leucine, and isoleucine. Mice with homozygous mutations in the BCKDK gene showed developmental and neurological abnormalities resembling those in certain mouse autism models. Analysis of transport mechanisms responsible for carrying amino acids across the blood-brain barrier revealed competition between the branched-chain amino acids and large neutral amino acids. Nutritional supplementation with extra branched-chain amino acids in the diet of mice carrying homozygous mutations in the BCKDK gene normalized their phenotype.

This document of the European Society of Human Genetics contains recommendations regarding responsible implementation of expanded carrier screening. Carrier screening is defined here as the detection of carrier status of recessive diseases in couples or persons who do not have an a priori increased risk of being a carrier based on their or their partners' personal or family history. Expanded carrier screening offers carrier screening for multiple autosomal and X-linked recessive disorders, facilitated by new genetic testing technologies, and allows testing of individuals regardless of ancestry or geographic origin. Carrier screening aims to identify couples who have an increased risk of having an affected child in order to facilitate informed reproductive decision making. In previous decades, carrier screening was typically performed for one or few relatively common recessive disorders associated with significant morbidity, reduced life-expectancy and often because of a considerable higher carrier frequency in a specific population for certain diseases. New genetic testing technologies enable the expansion of screening to multiple conditions, genes or sequence variants. Expanded carrier screening panels that have been introduced to date have been advertised and offered to health care professionals and the public on a commercial basis. This document discusses the challenges that expanded carrier screening might pose in the context of the lessons learnt from decades of population-based carrier screening and in the context of existing screening criteria. It aims to contribute to the public and professional discussion and to arrive at better clinical and laboratory practice guidelines.