We created a visualization tool called Circos to facilitate the identification and analysis of similarities and differences arising from comparisons of genomes. Our tool is effective in displaying variation in genome structure and, generally, any other kind of positional relationships between genomic intervals. Such data are routinely produced by sequence alignments, hybridization arrays, genome mapping, and genotyping studies. Circos uses a circular ideogram layout to facilitate the display of relationships between pairs of positions by the use of ribbons, which encode the position, size, and orientation of related genomic elements. Circos is capable of displaying data as scatter, line, and histogram plots, heat maps, tiles, connectors, and text. Bitmap or vector images can be created from GFF-style data inputs and hierarchical configuration files, which can be easily generated by automated tools, making Circos suitable for rapid deployment in data analysis and reporting pipelines.

The National Institutes of Health Mammalian Gene Collection (MGC) Program is a multiinstitutional effort to identify and sequence a cDNA clone containing a complete ORF for each human and mouse gene. ESTs were generated from libraries enriched for full-length cDNAs and analyzed to identify candidate full-ORF clones, which then were sequenced to high accuracy. The MGC has currently sequenced and verified the full ORF for a nonredundant set of >9,000 human and >6,000 mouse genes. Candidate full-ORF clones for an additional 7,800 human and 3,500 mouse genes also have been identified. All MGC sequences and clones are available without restriction through public databases and clone distribution networks (see http://mgc.nci.nih.gov ).

An estimated 15% or more of the cancer burden worldwide is attributable to known infectious agents. We screened colorectal carcinoma and matched normal tissue specimens using RNA-seq followed by host sequence subtraction and found marked over-representation of Fusobacterium nucleatum sequences in tumors relative to control specimens. F. nucleatum is an invasive anaerobe that has been linked previously to periodontitis and appendicitis, but not to cancer. Fusobacteria are rare constituents of the fecal microbiota, but have been cultured previously from biopsies of inflamed gut mucosa. We obtained a Fusobacterium isolate from a frozen tumor specimen; this showed highest sequence similarity to a known gut mucosa isolate and was confirmed to be invasive. We verified overabundance of Fusobacterium sequences in tumor versus matched normal control tissue by quantitative PCR analysis from a total of 99 subjects ( p = 2.5 × 10 −6 ), and we observed a positive association with lymph node metastasis.

Follicular lymphoma (FL) and diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL) are the two most common non-Hodgkin lymphomas (NHLs). Here we sequenced tumour and matched normal DNA from 13 DLBCL cases and one FL case to identify genes with mutations in B-cell NHL. We analysed RNA-seq data from these and another 113 NHLs to identify genes with candidate mutations, and then re-sequenced tumour and matched normal DNA from these cases to confirm 109 genes with multiple somatic mutations. Genes with roles in histone modification were frequent targets of somatic mutation. For example, 32% of DLBCL and 89% of FL cases had somatic mutations in MLL2, which encodes a histone methyltransferase, and 11.4% and 13.4% of DLBCL and FL cases, respectively, had mutations in MEF2B, a calcium-regulated gene that cooperates with CREBBP and EP300 in acetylating histones. Our analysis suggests a previously unappreciated disruption of chromatin biology in lymphomagenesis. Despite being a focus of research activity for many years, the mutations driving the two most common non-Hodgkin lymphomas — follicular lymphoma and diffuse large B-cell lymphoma — have remained cryptic. Whole genome sequencing, combined with transcriptome analysis and further resequencing of candidate genes in additional tumours, now show that histone methyltransferases and acetylases are frequently affected by mutations in these tumours. This study suggests a previously unappreciated importance of chromatin biology in lymphomagenesis.

John Maris, Matthew Meyerson, Marco Marra and colleagues report results of a large-scale sequencing study of neuroblastoma. They observe a low median exonic mutation frequency and strikingly few recurrently mutated genes in these tumors, highlighting challenges for developing targeted therapeutic strategies based on frequently mutated oncogenic drivers. Neuroblastoma is a malignancy of the developing sympathetic nervous system that often presents with widespread metastatic disease, resulting in survival rates of less than 50%. To determine the spectrum of somatic mutation in high-risk neuroblastoma, we studied 240 affected individuals (cases) using a combination of whole-exome, genome and transcriptome sequencing as part of the Therapeutically Applicable Research to Generate Effective Treatments (TARGET) initiative. Here we report a low median exonic mutation frequency of 0.60 per Mb (0.48 nonsilent) and notably few recurrently mutated genes in these tumors. Genes with significant somatic mutation frequencies included ALK (9.2% of cases), PTPN11 (2.9%), ATRX (2.5%, and an additional 7.1% had focal deletions), MYCN (1.7%, causing a recurrent p.Pro44Leu alteration) and NRAS (0.83%). Rare, potentially pathogenic germline variants were significantly enriched in ALK, CHEK2, PINK1 and BARD1. The relative paucity of recurrent somatic mutations in neuroblastoma challenges current therapeutic strategies that rely on frequently altered oncogenic drivers.

Statistics draws population inferences from a sample, and machine learning finds generalizable predictive patterns.

PCA helps you interpret your data, but it will not always find the important patterns.

Cryptococcus neoformans is a basidiomycetous yeast ubiquitous in the environment, a model for fungal pathogenesis, and an opportunistic human pathogen of global importance. We have sequenced its âˆ¼20-megabase genome, which contains âˆ¼6500 intron-rich gene structures and encodes a transcriptome abundant in alternatively spliced and antisense messages. The genome is rich in transposons, many of which cluster at candidate centromeric regions. The presence of these transposons may drive karyotype instability and phenotypic variation. C. neoformans encodes unique genes that may contribute to its unusual virulence properties, and comparison of two phenotypically distinct strains reveals variation in gene content in addition to sequence polymorphisms between the genomes.

The National Institutes of Health's Mammalian Gene Collection (MGC) project was designed to generate and sequence a publicly accessible cDNA resource containing a complete open reading frame (ORF) for every human and mouse gene. The project initially used a random strategy to select clones from a large number of cDNA libraries from diverse tissues. Candidate clones were chosen based on 5′-EST sequences, and then fully sequenced to high accuracy and analyzed by algorithms developed for this project. Currently, more than 11,000 human and 10,000 mouse genes are represented in MGC by at least one clone with a full ORF. The random selection approach is now reaching a saturation point, and a transition to protocols targeted at the missing transcripts is now required to complete the mouse and human collections. Comparison of the sequence of the MGC clones to reference genome sequences reveals that most cDNA clones are of very high sequence quality, although it is likely that some cDNAs may carry missense variants as a consequence of experimental artifact, such as PCR, cloning, or reverse transcriptase errors. Recently, a rat cDNA component was added to the project, and ongoing frog ( Xenopus ) and zebrafish ( Danio ) cDNA projects were expanded to take advantage of the high-throughput MGC pipeline.