Loss of the de novo DNA methyltransferases Dnmt3a and Dnmt3b in embryonic stem cells obstructs differentiation; however, the role of these enzymes in somatic stem cells is largely unknown. Using conditional ablation, we show that Dnmt3a loss progressively impairs hematopoietic stem cell (HSC) differentiation over serial transplantation, while simultaneously expanding HSC numbers in the bone marrow. Dnmt3a-null HSCs show both increased and decreased methylation at distinct loci, including substantial CpG island hypermethylation. Dnmt3a-null HSCs upregulate HSC multipotency genes and downregulate differentiation factors, and their progeny exhibit global hypomethylation and incomplete repression of HSC-specific genes. These data establish Dnmt3a as a critical participant in the epigenetic silencing of HSC regulatory genes, thereby enabling efficient differentiation.

Primary biliary cirrhosis is a chronic granulomatous cholangitis, characteristically associated with antimitochondrial antibodies. Twin and family aggregation data suggest that there is a significant genetic predisposition to primary biliary cirrhosis, but the susceptibility loci are unknown.

Michael Seldin and colleagues report a genome-wide association study and meta-analyses for primary biliary cirrhosis. They identify three loci newly associated with susceptibility to this autoimmune liver disease. A genome-wide association screen for primary biliary cirrhosis risk alleles was performed in an Italian cohort. The results from the Italian cohort replicated IL12A and IL12RB associations, and a combined meta-analysis using a Canadian dataset identified newly associated loci at SPIB (P = 7.9 × 10−11, odds ratio (OR) = 1.46), IRF5-TNPO3 (P = 2.8 × 10−10, OR = 1.63) and 17q12-21 (P = 1.7 × 10−10, OR = 1.38).

Peter Gregersen and colleagues report that common variants at the REL locus are associated with risk of rheumatoid arthritis. REL encodes a member of the NF-κB family of transcription factors, which play key roles in coordinating immune and inflammatory responses. We conducted a genome-wide association study of rheumatoid arthritis in 2,418 cases and 4,504 controls from North America and identified an association at the REL locus, encoding c-Rel, on chromosome 2p13 (rs13031237, P = 6.01 × 10−10). Replication in independent case-control datasets comprising 2,604 cases and 2,882 controls confirmed this association, yielding an allelic OR = 1.25 (P = 3.08 × 10−14) for marker rs13031237 and an allelic OR = 1.21 (P = 2.60 × 10−11) for marker rs13017599 in the combined dataset. The combined dataset also provides definitive support for associations at both CTLA4 (rs231735; OR = 0.85; P = 6.25 × 10−9) and BLK (rs2736340; OR = 1.19; P = 5.69 × 10−9). c-Rel is an NF-κB family member with distinct functional properties in hematopoietic cells, and its association with rheumatoid arthritis suggests disease pathways that involve other recently identified rheumatoid arthritis susceptibility genes including CD40, TRAF1, TNFAIP3 and PRKCQ1,2.

Background Long COVID is a major challenge facing the public. Gut microbiota is closely related to Long COVID. However, the causal effects between gut microbiota and Long COVID remains unclear. Methods Using summary statistics from Genome-Wide Association Studies (GWAS), Mendelian randomization (MR) analyses were performed to investigate the relationship between gut microbiota and Long COVID. The primary statistical method employed was Inverse Variance Weighted (IVW). Sensitivity analyses were then conducted to evaluate the reliability of the findings and account for potential confounding variables. Finally, a reverse MR analysis was conducted to examine potential associations between Long COVID and genetically predicted gut microbiota compositions. Results There were 2 positive and 1 negative causal effect between gut microbiota and Long COVID. Meta-analysis results show that genus Parasutterella (OR = 1.145, 95%CI = 1.035 ∼ 1.266, P = 0.008) and genus Oscillospira (OR = 1.425, 95%CI = 1.235 ∼ 1.645, P < 0.001) significantly increased the risk of Long COVID. And genus Eisenbergiella (OR = 0.861, 95%CI = 0.785 ∼ 0.943, P = 0.001) significantly decreased the risk of Long COVID. Neither the pleiotropy nor the heterogeneity was observed. Reverse causal effect does not hold. Conclusion Our research has provided genetic evidence that establishes multiple causal relationships between the gut microbiota and Long COVID, supporting the role of the gut microbiota in Long COVID. It is possible that different taxa play a role in the development of Long COVID. The causal relationships identified in this study require further investigation.

Abstract CDCA7 , encoding a protein with a C-terminal cysteine-rich domain (CRD), is mutated in immunodeficiency, centromeric instability and facial anomalies (ICF) syndrome, a disease related to hypomethylation of juxtacentromeric satellite DNA. How CDCA7 directs DNA methylation to juxtacentromeric regions is unknown. Here, we show that the CDCA7 CRD adopts a unique zinc-binding structure that recognizes a CpG dyad in a non-B DNA formed by two sequence motifs. CDCA7, but not ICF mutants, preferentially binds the non-B DNA with strand-specific CpG hemi-methylation. The unmethylated sequence motif is highly enriched at centromeres of human chromosomes, whereas the methylated motif is distributed throughout the genome. At S phase, CDCA7, but not ICF mutants, is concentrated in constitutive heterochromatin foci, and the formation of such foci can be inhibited by exogenous hemi-methylated non-B DNA bound by the CRD. Binding of the non-B DNA formed in juxtacentromeric regions during DNA replication provides a mechanism by which CDCA7 controls the specificity of DNA methylation.

Despite recent advances in therapeutic treatments, multiple myeloma (MM) remains an incurable malignancy. Epigenetic factors contribute to the initiation, progression, relapse, and clonal heterogeneity in MM, but our knowledge on epigenetic mechanisms underlying MM development is far from complete. The SAGA complex serves as a coactivator in transcription and catalyzes acetylation and deubiquitylation. Analyses of data sets in the Cancer Dependency Map Project revealed that many SAGA components are selective dependencies in MM. To define SAGA-specific functions, we focused on ADA2B, the only subunit in the lysine acetyltransferase (KAT) module that specifically functions in SAGA. Integration of RNA sequencing (RNA-seq), assay for transposase-accessible chromatin with sequencing (ATAC-seq), and cleavage under targets and release using nuclease assay (CUT&RUN) results identified pathways directly regulated by ADA2B including MTORC1 signaling and oncogenic programs driven by MYC, E2F, and MM-specific MAF. We discovered that ADA2B is recruited to MAF and MYC gene targets, and that MAF shares a majority of its targets with MYC in MM cells. Furthermore, we found that the SANT domain of ADA2B is required for interaction with both GCN5 and PCAF acetyltransferases, incorporation into SAGA, and ADA2B protein stability. Our findings uncover previously unknown SAGA KAT module-dependent mechanisms controlling MM cell growth, revealing a vulnerability that might be exploited for future development of MM therapy.

Abstract The mammalian SWI/SNF complex is an ATP-dependent chromatin remodeler and master regulator in development that when mutated is the cause for several human diseases including cancer. Although SWI/SNF is highly enriched at enhancers and its basic chromatin remodeling activities have been studied for over 30 years, there is little known about how it regulates enhancer activity or enhancer-promoter interactions. We find a putative RNA binding module located near the C-terminus of the catalytic subunit of SWI/SNF required for SWI/SNF recruitment to cell-type specific enhancers and super-enhancers in naïve and cell lineage primed pluripotent cells. The AT-hook is required for acquisition of the active histone marks H3K27ac and H3K4me1 and recruitment of the MLL3/4 co-activator to these enhancers and super-enhancers. Consistent with changes in enhancer architecture, loss of the AT-hook interferes with activation of genes involved in cell lineage priming as well as genes normally activated in naïve pluripotent cells.

CDCA7 , encoding a protein with a carboxyl-terminal cysteine-rich domain (CRD), is mutated in immunodeficiency, centromeric instability, and facial anomalies (ICF) syndrome, a disease related to hypomethylation of juxtacentromeric satellite DNA. How CDCA7 directs DNA methylation to juxtacentromeric regions is unknown. Here, we show that the CDCA7 CRD adopts a unique zinc-binding structure that recognizes a CpG dyad in a non-B DNA formed by two sequence motifs. CDCA7, but not ICF mutants, preferentially binds the non-B DNA with strand-specific CpG hemi-methylation. The unmethylated sequence motif is highly enriched at centromeres of human chromosomes, whereas the methylated motif is distributed throughout the genome. At S phase, CDCA7, but not ICF mutants, is concentrated in constitutive heterochromatin foci, and the formation of such foci can be inhibited by exogenous hemi-methylated non-B DNA bound by the CRD. Binding of the non-B DNA formed in juxtacentromeric regions during DNA replication provides a mechanism by which CDCA7 controls the specificity of DNA methylation.