Because most colorectal carcinomas appear to arise from adenomas, studies of different stages of colorectal neoplasia may shed light on the genetic alterations involved in tumor progression. We looked for four genetic alterations (ras-gene mutations and allelic deletions of chromosomes 5, 17, and 18) in 172 colorectal-tumor specimens representing various stages of neoplastic development. The specimens consisted of 40 predominantly early-stage adenomas from 7 patients with familial adenomatous polyposis, 40 adenomas (19 without associated foci of carcinoma and 21 with such foci) from 33 patients without familial polyposis, and 92 carcinomas resected from 89 patients. We found that ras-gene mutations occurred in 58 percent of adenomas larger than 1 cm and in 47 percent of carcinomas. However, ras mutations were found in only 9 percent of adenomas under 1 cm in size. Sequences on chromosome 5 that are linked to the gene for familial adenomatous polyposis were not lost in adenomas from the patients with polyposis but were lost in 29 to 35 percent of adenomas and carcinomas, respectively, from other patients. A specific region of chromosome 18 was deleted frequently in carcinomas (73 percent) and in advanced adenomas (47 percent) but only occasionally in earlier-stage adenomas (11 to 13 percent). Chromosome 17p sequences were usually lost only in carcinomas (75 percent). The four molecular alterations accumulated in a fashion that paralleled the clinical progression of tumors. These results are consistent with a model of colorectal tumorigenesis in which the steps required for the development of cancer often involve the mutational activation of an oncogene coupled with the loss of several genes that normally suppress tumorigenesis.

A large collection of good genetic markers is needed to map the genes that cause human genetic diseases. Although nearly 400 polymorphic DNA markers for human chromosomes have been described, the majority have only two alleles and are thus uninformative for analysis of genetic linkage in many families. A few known marker systems, however, detect loci that respond to restriction enzyme cleavage by producing a fragment that can have many different lengths. This polymorphism is due to variation in the number of tandem repeats of a short DNA sequence. Because most individuals will be heterozygous at such loci, these markers will provide linkage information in almost all families. Ten oligomeric sequences derived from the tandem repeat regions of the myoglobin gene, the zeta-globin pseudogene, the insulin gene, and the X-gene region of hepatitis B virus, were used to develop a series of single-copy probes. These probes revealed new, highly polymorphic genetic loci whose allele sizes reflected variation in the number of tandem repeats.

We performed a multitiered, case-control association study of psoriasis in three independent sample sets of white North American individuals (1,446 cases and 1,432 controls) with 25,215 genecentric single-nucleotide polymorphisms (SNPs) and found a highly significant association with an IL12B 3′-untranslated-region SNP (rs3212227), confirming the results of a small Japanese study. This SNP was significant in all three sample sets (odds ratio [OR]common 0.64, combined P [Pcomb]=7.85×10−10). A Monte Carlo simulation to address multiple testing suggests that this association is not a type I error. The coding regions of IL12B were resequenced in 96 individuals with psoriasis, and 30 additional IL12B-region SNPs were genotyped. Haplotypes were estimated, and genotype-conditioned analyses identified a second risk allele (rs6887695) located ∼60 kb upstream of the IL12B coding region that exhibited association with psoriasis after adjustment for rs3212227. Together, these two SNPs mark a common IL12B risk haplotype (ORcommon 1.40, Pcomb=8.11×10−9) and a less frequent protective haplotype (ORcommon 0.58, Pcomb=5.65×10−12), which were statistically significant in all three studies. Since IL12B encodes the common IL-12p40 subunit of IL-12 and IL-23, we individually genotyped 17 SNPs in the genes encoding the other chains of these cytokines (IL12A and IL23A) and their receptors (IL12RB1, IL12RB2, and IL23R). Haplotype analyses identified two IL23R missense SNPs that together mark a common psoriasis-associated haplotype in all three studies (ORcommon 1.44, Pcomb=3.13×10−6). Individuals homozygous for both the IL12B and the IL23R predisposing haplotypes have an increased risk of disease (ORcommon 1.66, Pcomb=1.33×10−8). These data, and the previous observation that administration of an antibody specific for the IL-12p40 subunit to patients with psoriasis is highly efficacious, suggest that these genes play a fundamental role in psoriasis pathogenesis. We performed a multitiered, case-control association study of psoriasis in three independent sample sets of white North American individuals (1,446 cases and 1,432 controls) with 25,215 genecentric single-nucleotide polymorphisms (SNPs) and found a highly significant association with an IL12B 3′-untranslated-region SNP (rs3212227), confirming the results of a small Japanese study. This SNP was significant in all three sample sets (odds ratio [OR]common 0.64, combined P [Pcomb]=7.85×10−10). A Monte Carlo simulation to address multiple testing suggests that this association is not a type I error. The coding regions of IL12B were resequenced in 96 individuals with psoriasis, and 30 additional IL12B-region SNPs were genotyped. Haplotypes were estimated, and genotype-conditioned analyses identified a second risk allele (rs6887695) located ∼60 kb upstream of the IL12B coding region that exhibited association with psoriasis after adjustment for rs3212227. Together, these two SNPs mark a common IL12B risk haplotype (ORcommon 1.40, Pcomb=8.11×10−9) and a less frequent protective haplotype (ORcommon 0.58, Pcomb=5.65×10−12), which were statistically significant in all three studies. Since IL12B encodes the common IL-12p40 subunit of IL-12 and IL-23, we individually genotyped 17 SNPs in the genes encoding the other chains of these cytokines (IL12A and IL23A) and their receptors (IL12RB1, IL12RB2, and IL23R). Haplotype analyses identified two IL23R missense SNPs that together mark a common psoriasis-associated haplotype in all three studies (ORcommon 1.44, Pcomb=3.13×10−6). Individuals homozygous for both the IL12B and the IL23R predisposing haplotypes have an increased risk of disease (ORcommon 1.66, Pcomb=1.33×10−8). These data, and the previous observation that administration of an antibody specific for the IL-12p40 subunit to patients with psoriasis is highly efficacious, suggest that these genes play a fundamental role in psoriasis pathogenesis. Psoriasis is a common, chronic, T-cell–mediated inflammatory disease of the skin, affecting ∼2%–3% of whites of European descent. Although this disease is found in all populations, its prevalence is lower in Asians and African Americans and also declines at lower latitudes.1Lebwohl M Psoriasis.Lancet. 2003; 361: 1197-1204Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (564) Google Scholar The most common form, psoriasis vulgaris, is characterized by varying numbers of red, raised, scaly skin patches that can be present on any body surface but that most often appear on the elbows, knees, and scalp. The onset of disease usually occurs early in life (ages 15–30 years) and affects males and females equally. Up to 30% of individuals with psoriasis will develop an inflammatory arthritis, which can affect the peripheral joints of the hands and feet, large joints, or the central axial skeleton.2Bowcock AM The genetics of psoriasis and autoimmunity.Annu Rev Genomics Hum Genet. 2005; 6: 93-122Crossref PubMed Scopus (112) Google Scholar, 3Gladman DD Antoni C Mease P Clegg DO Nash P Psoriasis arthritis: epidemiology, clinical features, course, and outcome.Ann Rheum Dis. 2005; 64: ii14-ii17Crossref PubMed Scopus (1027) Google Scholar Pathologically, psoriasis is characterized by vascular changes, hyperproliferation of keratinocytes, altered epidermal differentiation, and inflammation.4Bhalerao J Bowcock AM The genetics of psoriasis: a complex disorder of the skin and immune system.Hum Mol Genet. 1998; 7: 1537-1545Crossref PubMed Scopus (230) Google Scholar In particular, the reaction of cells in the epidermis to type 1 effector molecules produced by T-cells results in the characteristic pathology of the plaques.5Bowcock AM Krueger JG Getting under the skin: the immunogenetics of psoriasis.Nat Rev Immunol. 2005; 5: 699-711Crossref PubMed Scopus (379) Google Scholar The genetics of psoriasis are complex, and this disease is highly heritable, as evidenced by an increased rate of concordance in MZ versus DZ twins (35%–72% vs. 12%–23%, respectively) and a substantially increased incidence in family members of affected individuals (e.g., 6% for first-degree relatives); however, it is clear that environmental effects are also responsible for disease susceptibility.5Bowcock AM Krueger JG Getting under the skin: the immunogenetics of psoriasis.Nat Rev Immunol. 2005; 5: 699-711Crossref PubMed Scopus (379) Google Scholar Ten genomewide linkage scans have resulted in strong evidence of a susceptibility locus (PSORS1 [MIM 177900]) in the major histocompatibility complex (MHC) on 6p21 but have not yielded consistent evidence for other regions (for a review, see the work of Bowcock and Kreuger5Bowcock AM Krueger JG Getting under the skin: the immunogenetics of psoriasis.Nat Rev Immunol. 2005; 5: 699-711Crossref PubMed Scopus (379) Google Scholar). Linkage and association in the MHC (6p21) are thought to be due to human leukocyte antigen (HLA)–C. In particular, psoriasis-susceptibility effects are thought to be caused by the *0602 allele,6Helms C Saccone NL Cao L Daw JA Cao K Hsu TM Taillon-Miller P Duan S Gordon D Pierce B et al.Localization of PSORS1 to a haplotype block harboring HLA-C and distinct from corneodesmosin and HCR.Hum Genet. 2005; 118: 466-476Crossref PubMed Scopus (55) Google Scholar, 7Nair RP Stuart PE Nistor I Hiremagalore R Chia NV Jenisch S Weichenthal M Abecasis GR Lim HW Christophers E et al.Sequence and haplotype analysis supports HLA-C as the psoriasis susceptibility 1 gene.Am J Hum Genet. 2006; 78: 827-851Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (432) Google Scholar although other candidate genes in the region may also contribute to disease predisposition. Association studies have identified three gene regions under linkage peaks with considerable evidence of linkage disequilibrium (LD) with psoriasis—namely, SLC9A3R1/NAT9 and RAPTOR (KIAA1303) in 17q25 and SLC12A8 in 3q21.8Helms C Cao L Krueger JG Wijsman EM Chamian F Gordon D Heffernan M Daw JA Robarge J Ott J et al.A putative RUNX1 binding site variant between SLC9A3R1 and NAT9 is associated with susceptibility to psoriasis.Nat Genet. 2003; 35: 349-356Crossref PubMed Scopus (255) Google Scholar, 9Hewett D Samuelsson L Polding J Enlund F Smart D Cantone K See CG Chadha S Inerot A Enerback C et al.Identification of a psoriasis susceptibility candidate gene by linkage disequilibrium mapping with a localized single nucleotide polymorphism map.Genomics. 2002; 79: 305-314Crossref PubMed Scopus (91) Google Scholar Several other genes—including IL12B (MIM 161561), VDR, MMP2, IL10, IL1RN, and IRF2 (Genetic Association Database)—have been associated with psoriasis in sample sets of varying sizes and of different ethnicities; however, without more data from additional independent studies, it is difficult to draw statistically sound conclusions about whether or not they are true disease genes. Genomewide association studies have been promoted as a powerful method for the mapping of complex traits, and both direct (i.e., with use of protein-altering markers) and indirect (i.e., with tag SNPs or spaced markers) strategies have been proposed.10Hirschhorn JN Daly MJ Genome-wide association studies for common diseases and complex traits.Nat Rev Genet. 2005; 6: 95-108Crossref PubMed Scopus (2018) Google Scholar, 11Long AD Langley CH The power of association studies to detect the contribution of candidate genetic loci to variation in complex traits.Genome Res. 1999; 9: 720-731PubMed Google Scholar, 12Risch N Merikangas K The future of genetic studies of complex human diseases.Science. 1996; 273: 1516-1517Crossref PubMed Scopus (4160) Google Scholar We undertook a large, genecentric association study that focused primarily on putative functional SNPs, to identify psoriasis-susceptibility markers in white North American case-control samples, and attempted to replicate significant markers in a second independent case-control sample set. During this process, we observed significant association of a SNP (rs3212227) in the 3′ UTR of IL12B with psoriasis in both case-control sample sets, confirming the results observed in a single Japanese study.13Tsunemi Y Saeki H Nakamura K Sekiya T Hirai K Fujita H Asano N Kishimoto M Tanida Y Kakinuma T et al.Interleukin-12 p40 gene (IL12B) 3′-untranslated region polymorphism is associated with susceptibility to atopic dermatitis and psoriasis vulgaris.J Dermatol Sci. 2002; 30: 161-166Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (165) Google Scholar To explore the role of IL12B in the genetics of psoriasis and to identify potentially causative variants, we genotyped additional markers in and around IL12B and performed further analyses, including haplotype analyses. Because IL12B encodes the IL-12p40 subunit of two distinct heterodimeric cytokines—IL-12 and IL-2314Oppmann B Lesley R Blom B Timans JC Xu Y Hunte B Vega F Yu N Wang J Singh K et al.Novel p19 protein engages IL12p40 to form a cytokine, IL-23, with biological activities similar as well as distinct from IL-12.Immunity. 2000; 13: 715-725Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (2157) Google Scholar—we analyzed SNPs in IL12A, IL23A (encoding the IL-12p35 and IL-23p19 subunits, respectively), and the genes encoding the receptors of IL-12 and IL-23 (IL12RB1, IL12RB2, and IL23R [MIM 607562]), to determine if polymorphisms within these IL12B-related genes also play a role in psoriasis susceptibility. Finally, we replicated all interesting findings in a third independent white North American sample set. We conducted three sequential case-control studies (i.e., discovery, replication 1, and replication 2), to identify SNPs associated with psoriasis. In the discovery study, DNA samples from individuals with (cases) and without (controls) psoriasis were genotyped for 25,215 SNPs, with the use of disease-phenotype–based pooled DNA samples, to increase genotyping throughput and to minimize DNA consumption. The allele frequency of each SNP was determined as described elsewhere,15Germer S Holland MJ Higuchi R High-throughput SNP allele-frequency determination in pooled DNA samples by kinetic PCR.Genome Res. 2000; 10: 258-266Crossref PubMed Scopus (362) Google Scholar and SNPs associated with psoriasis at the .05 significance level were evaluated in an independent sample set (replication 1 study), by use of a similar pooling strategy. Non–MHC-linked SNPs that were associated with psoriasis in the replication 1 study (P<.05) and had the same risk allele as in the discovery study were then individually genotyped in both the discovery and the replication 1 sample sets, to verify the results from the pooled DNA studies. SNPs that were still significant (P<.05) were then interrogated in a third independent sample set (replication 2 study). Here, we report the results of the most significant non-MHC SNP. The discovery samples consisted of 467 white individuals with psoriasis and 500 white individuals who served as controls. All subjects are of northern European ancestry and reside in Utah or in adjacent regions of southern Idaho, the area served by the University of Utah Hospital and Clinics. The individuals with psoriasis were recruited from the University of Utah Department of Dermatology clinics, as part of the Utah Psoriasis Initiative (UPI), and had a diagnosis of psoriasis confirmed by a UPI investigator. A full clinical workup and a questionnaire were available for each individual with psoriasis, and samples from first- or second-degree relatives were not included in the study. Samples from 500 white individuals matched for sex and ethnicity were selected from the CEPH Utah (CEU) population (n=112 grandparents) and from other University of Utah research studies (n=388) to serve as controls. The other research studies include those of colon cancer, restless legs, smoking addiction, epilepsy, and retinal disorders, and all control subjects used in the study described here were either control subjects in these other research studies or were unrelated spouses from family studies. The 112 control subjects from the CEU population were ascertained without regard to disease status. For the remaining 388 individuals, information about autoimmune disease status was available from 53%, and any individual with psoriasis or another autoimmune disease was excluded. Information about autoimmune disease status was not available for the remaining 47%; however, we expect the frequency of psoriasis and other autoimmune diseases in this control population to be similar to that of the general Utah population. Note that, if any of these control subjects carry, with increased frequency, alleles for autoimmune diseases that are also found for psoriasis, the significance of the results reported here would increase if those controls were removed. The replication 1 sample set was collected by the Genomics Collaborative Division of SeraCare Life Sciences (GCI). Samples were included from 498 unrelated white North American individuals with a dermatologist-confirmed diagnosis of psoriasis and a Psoriasis Area and Severity Index (PASI) score and from 498 unrelated white North American individuals without a history of psoriasis or other autoimmune disorders and individually matched to the cases by sex and age. The replication 2 sample set, consisting of samples from 481 unrelated white North American individuals with a dermatologist-confirmed diagnosis of psoriasis and from 424 unrelated white North Americans without psoriasis, was used to confirm results from the two previous sample sets; samples from 293 individuals with psoriasis and 292 individuals without psoriasis were provided by GCI and met the criteria described above. BioCollections Worldwide provided an additional 188 samples from individuals with psoriasis who met the same criteria described above, as well as samples from 132 white North Americans without psoriasis. All individuals included in this study were 18 years or older at the time they were enrolled in the sample collections. In addition, none of the subjects had undergone a bone-marrow transplant. All protocols were approved by national and/or local institutional review boards, and informed written consent was obtained from all subjects. A detailed breakdown of the clinical characteristics of the discovery and replication 1 sample sets is provided in table 1. Detailed clinical information for all individuals with psoriasis in the replication 2 sample set was limited. The female:male sex ratio was 0.89, and the average (±SD) age of onset was 28 ± 16 years.Table 1.Demographic and Clinical InformationSample SetSubphenotypeaData for certain subphenotypes were not available for all patients.DiscoveryReplication 1Genetic backgroundWhite (Utah)White (North America)No. of cases467498No. of controls500498Female:male sex ratio1.21.2Average age at onset (years)28 ± 1729 ± 15Percentage with family history of psoriasis62.70%46.60%No. of cases with: Psoriatic arthritis and psoriasis for at least 10 years (yes/no)125/23998/143 National Psoriasis Foundation score <7.5/7.5–12.5/>12.5124/132/129… PASI score <10/10–50/>50…364/103/4a Data for certain subphenotypes were not available for all patients. Open table in a new tab Allele-specific, kinetic PCR assays were developed for a collection of 25,215 genecentric SNPs curated from dbSNP, the Applera Genome Initiative,16Shiffman D Ellis SG Rowland CM Malloy MJ Luke MM Iakoubova OA Pullinger CR Cassano J Aouizerat BE Fenwick RG et al.Identification of four gene variants associated with myocardial infarction.Am J Hum Genet. 2005; 77: 596-605Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (139) Google Scholar, 17Bustamante CD Fledel-Alon A Williamson S Nielsen R Hubisz MT Glanowski S Tanenbaum DM White TJ Sninsky JJ Hernandez RD et al.Natural selection on protein-coding genes in the human genome.Nature. 2005; 437: 1153-1157Crossref PubMed Scopus (566) Google Scholar and the literature. SNPs were selected for inclusion if they appeared in more than one database and had a minor-allele frequency (MAF) ⩾1%. Of the SNPs, ∼70% are missense polymorphisms predicted to modify the amino acid sequences encoded by the genes. The majority of the remaining 30% of SNPs were splice-site acceptors or donors, putative transcription-factor binding sites, etc. Of the SNPs, ∼75% have MAFs ⩾5%. SNP allele frequencies in pooled DNA samples were determined by allele-specific, kinetic PCR, as described elsewhere.15Germer S Holland MJ Higuchi R High-throughput SNP allele-frequency determination in pooled DNA samples by kinetic PCR.Genome Res. 2000; 10: 258-266Crossref PubMed Scopus (362) Google Scholar, 16Shiffman D Ellis SG Rowland CM Malloy MJ Luke MM Iakoubova OA Pullinger CR Cassano J Aouizerat BE Fenwick RG et al.Identification of four gene variants associated with myocardial infarction.Am J Hum Genet. 2005; 77: 596-605Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (139) Google Scholar In brief, 3 ng of pooled DNA was amplified using allele-specific primers and allele frequencies calculated from the two allele-specific PCR amplification curves, each determined in duplicate. Individual genotyping was performed using allele-specific kinetic PCR on 0.3 ng of DNA, and the data were hand curated before statistical analysis, without knowledge of case-control status. Genotyping calls were made on >99% of samples, for all SNPs genotyped. Previous analyses suggest a genotyping accuracy of >99%.18Li Y Tacey K Doil L van Luchene R Garcia V Rowland C Schrodi S Leong D Lau K Cantanese J et al.Association of ABCA1 with late-onset Alzheimer’s disease is not observed in a case-control study.Neurosci Lett. 2004; 366: 268-271Crossref PubMed Scopus (46) Google Scholar, 19Carlton VEH Hu X Chokkalingam AP Schrodi SJ Brandon R Alexander HC Chang M Catanese JJ Leong DU Ardlie KG et al.PTPN22 genetic variation: evidence for multiple variants associated with rheumatoid arthritis.Am J Hum Genet. 2005; 77: 567-581Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (184) Google Scholar Genotyping of the four most interesting SNPs described here (i.e., rs3212227, rs6887695, rs7530311, and rs11209026) in 320 of the psoriasis study samples, with use of an unrelated technology—a multiplexed oligoligation assay—showed >99.8% concordance. HLA-C genotypes were determined for the discovery samples by high-resolution sequence-based typing (performed by Atria Genetics). HLA-C genotypes were not available for the other two sample sets. Pools were constructed using an orthogonal design in which an individual DNA sample was arrayed into multiple pools on the basis of clinically relevant phenotypes. For the unstratified analyses (i.e., all cases vs. all controls), the allele-frequency measurements in each stratum were combined and averaged on the basis of the formulafrequency=12n∑j[(2lj)∑ifipij] ,where lj is the number of pools in which sample j appears, pij=1 if sample j belongs to pool i and is 0 otherwise, fi is the allele-frequency estimate in pool i, and n is the number of distinct samples across all pools. By using an orthogonal pooling strategy based on clinically relevant phenotypes and by collapsing all the strata into an analysis of all cases versus all controls, we were essentially taking repeated measurements and were able to reduce measurement error for the comparison of all cases versus all controls. To identify novel variants of IL12B, we selected DNA for resequencing from 96 randomly chosen individuals with psoriasis in the replication 1 sample set. Sequence data from all eight annotated exons and from the 5,000 bp upstream of the 5′-most exon of IL12B, which spans ∼17 kb, were extracted from the R27 draft of the Celera human genome sequence (Entrez Nucleotide [accession number NW_922784]). Primers were designed using the Primer3 program20Rozen S Skaletsky H Primer3 on the WWW for general users and for biologist programmers.in: Krawetz S Misener S Bioinformatics methods and protocols: methods in molecular biology. Humana Press, Totowa, NJ2000: 365-386Google Scholar and included the M13 forward (5′ primer) or reverse (3′ primer) universal sequencing primer-binding sequence at their 5′ ends. PCR amplification and sequencing were performed as described elsewhere.19Carlton VEH Hu X Chokkalingam AP Schrodi SJ Brandon R Alexander HC Chang M Catanese JJ Leong DU Ardlie KG et al.PTPN22 genetic variation: evidence for multiple variants associated with rheumatoid arthritis.Am J Hum Genet. 2005; 77: 567-581Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (184) Google Scholar Tag SNPs for follow-up genotyping were selected by downloading the CEU HapMap genotypes between positions 158,464,177 and 158,828,966 on chromosome 5 from the HapMap Web site (release 12, October 2004) and by running the computer program Redigo.21Hu X Schrodi SJ Ross DA Cargill M Selecting tagging SNPs for association studies using power calculations from genotype data.Hum Hered. 2004; 57: 156-170Crossref PubMed Scopus (21) Google Scholar The approach used by this program maximizes the statistical power to detect truly associated SNPs, while minimizing the number of SNPs that are genotyped, and does not use measures of LD to select the SNPs. For the power calculations, we set the following parameters: 500 cases, 500 controls, 0.95 power threshold, disease prevalence 0.01, and a conservative disease model (additive mode of inheritance with genotypic relative risk [GRR] 1.5). As described by Hu and colleagues,21Hu X Schrodi SJ Ross DA Cargill M Selecting tagging SNPs for association studies using power calculations from genotype data.Hum Hered. 2004; 57: 156-170Crossref PubMed Scopus (21) Google Scholar use of a conservative disease model produces a tag SNP set that can exhibit moderate-to-substantial LD between pairs of selected SNPs and is also robust to changes in disease models. The LD measure r2 was calculated from unphased data with use of the LDMAX program in the GOLD package.22Abecasis GR Cookson WO GOLD—graphical overview of linkage disequilibrium.Bioinformatics. 2000; 16: 182-183Crossref PubMed Scopus (673) Google Scholar Spotfire software was used to generate graphical representations of the r2 LD matrix. A pseudo-Gibbs sampling algorithm from the program SNPAnalyzer version 1.023Yoo J Seo B Kim Y SNPAnalyzer: a web-based integrated workbench for single-nucleotide polymorphism analysis.Nucleic Acids Res. 2005; 33: W483-W488Crossref PubMed Scopus (48) Google Scholar was used to estimate haplotype and diplotype frequencies from unphased data. Cases and controls were treated separately in this process. The Haplo.Stats package, which calculates global P values (P values that test the null hypothesis of independence between disease status and all the haplotypes) as well as P values for each individual predicted haplotype, was used to test for association between haplotypes and disease status.24Schaid DJ Rowland CM Tines DE Jacobson RM Poland GA Score tests for association between traits and haplotypes when linkage phase is ambiguous.Am J Hum Genet. 2002; 70: 425-434Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (1539) Google Scholar The Haplo.Stats package is particularly useful for unphased data, since it adjusts the variance on the test statistic for haplotype estimation error. A test of independence between allelic counts and disease status was performed using Fisher’s exact test.25Fisher RA Statistical methods for research workers. 12th ed. Oliver and Boyd, Edinburgh1954Google Scholar For larger contingency tables, the Williams-corrected G test was applied, to evaluate the null hypothesis of independence between genotype counts and psoriasis status,26Sokal RR Rohlf FJ Biometry. 3rd ed. W. H. Freeman and Company, New York1995Google Scholar except when the data were sparse. In that situation, a Monte Carlo simulation approach was used to obtain appropriate P values. To explore the extent of deviation from Hardy-Weinberg equilibrium (HWE), Weir’s exact test for HWE was calculated.27Weir BS Genetic data analysis II. Sinauer, Sunderland, MA1996Google Scholar Since many disease models will predict a difference in pairwise LD between samples from affected individuals and samples from unaffected individuals, we used the LD contrast test, described by Nielsen and colleagues,28Nielsen DM Ehm MG Zaykin DV Weir BS Effect of two- and three-locus linkage disequilibrium on the power to detect marker/phenotype associations.Genetics. 2004; 168: 1029-1040Crossref PubMed Scopus (53) Google Scholar to test for differences in LD patterns between cases and controls. We employed Fisher’s combined P value to perform a joint analysis across independent studies. A Mantel-Haenszel common odds ratio (OR) was calculated across independent studies.26Sokal RR Rohlf FJ Biometry. 3rd ed. W. H. Freeman and Company, New York1995Google Scholar GRR estimates (denoted as γ) were calculated using a Bayesian approach modeling (i) the prevalence of disease as a beta distribution having an expected disease prevalence of 2.3% and (ii) the genotype counts as multinomially distributed with parameters estimated from the empirical data. The Breslow-Day statistic29Breslow NE Day NE Statistical methods in cancer research.The analysis of case-control studies. Vol I. International Agency for Research on Cancer, Lyon1980Google Scholar was used to determine whether SNPs exhibited significant heterogeneity of ORs across subphenotypes. Estimates of the population-attributable fraction were calculated as described by Walter30Walter SD The distribution of Levin’s measure of attributable risk.Biometrika. 1975; 62: 371-374Crossref Scopus (96) Google Scholar and Schlesselman.31Schlesselman JJ Case-control studies: design, conduct, analysis. Oxford University Press, New York1982Google Scholar Since false-positive results can be problematic in any large-scale experiment in which modest nominal significance levels are used, we performed a Monte Carlo simulation to obtain the distribution of combined P values across the two studies. Two null hypotheses were considered, and the results were presented under each hypothesis. Under the first model, which assumed independence between the cases and controls and a uniform distribution of P values, we generated 26,000 stochastically independent P values, retaining the top 1,500 most significant. A second set of 1,500 P values were then generated under a uniform distribution, to simulate P values for the replication data set, and the two P values for each replicate were combined using Fisher’s combined P value. The entire in silico experiment was repeated 1,000 times. The single most significant P value from each in silico experiment was then used to generate a distribution of the 1,000 most significant experimentwide P values. This is analogous to results obtained under the Dunn-Sidak–corrected significance level (similar to a Bonferroni correction).26Sokal RR Rohlf FJ Biometry. 3rd ed. W. H. Freeman and Company, New York1995Google Scholar For the second model, we took a similar approach, except that we used the results from the pooled discovery samples to model the distribution of null P values. This approach is typically more conservative and is described in detail by Schrodi.32Schrodi SJ A probabilistic approach to large-scale association scans: a semi-Bayesian method to detect disease-predisposing alleles.Stat Appl Genet Mol Biol. 2005; 4: Article31PubMed Google Scholar The resulting gamma-null model was defined by scale and shape parameters of 1.2032 and 0.8517, respectively. Similar to other empirically based methods used in large-scale studies to obtain null or alternative models,33Efron B Tibshirani R Storey JD Tusher V Empirical Bayes analysis of a microarray experiment.J Am Stat Assoc. 2001; 96: 1151-1160Crossref Scopus (1091) Google Scholar this gamma-model method concurrently adj

Age-related macular degeneration (AMD) is the leading cause of severe central visual impairment among the elderly and is associated both with environmental factors such as smoking and with genetic factors. Here, 167 unrelated AMD patients were screened for alterations in ABCR , a gene that encodes a retinal rod photoreceptor protein and is defective in Stargardt disease, a common hereditary form of macular dystrophy. Thirteen different AMD-associated alterations, both deletions and amino acid substitutions, were found in one allele of ABCR in 26 patients (16%). Identification of ABCR alterations will permit presymptomatic testing of high-risk individuals and may lead to earlier diagnosis of AMD and to new strategies for prevention and therapy.

The ability to taste the substance phenylthiocarbamide (PTC) has been widely used for genetic and anthropological studies, but genetic studies have produced conflicting results and demonstrated complex inheritance for this trait. We have identified a small region on chromosome 7q that shows strong linkage disequilibrium between single-nucleotide polymorphism (SNP) markers and PTC taste sensitivity in unrelated subjects. This region contains a single gene that encodes a member of the TAS2R bitter taste receptor family. We identified three coding SNPs giving rise to five haplotypes in this gene worldwide. These haplotypes completely explain the bimodal distribution of PTC taste sensitivity, thus accounting for the inheritance of the classically defined taste insensitivity and for 55 to 85% of the variance in PTC sensitivity. Distinct phenotypes were associated with specific haplotypes, which demonstrates that this gene has a direct influence on PTC taste sensitivity and that sequence variants at different sites interact with each other within the encoded gene product.

Small (100-260 kb), nested deletions were characterized in DNA from two unrelated patients with familial adenomatous polyposis coli (APC). Three candidate genes located within the deleted region were ascertained and a previous candidate gene, MCC, was shown to be located outside the deleted region. One of the new genes contained sequence identical to SRP19, the gene coding for the 19 kd component of the ribosomal signal recognition particle. The second, provisionally designated DP1 (deleted in polyposis 1), was found to be transcribed in the same orientation as MCC. Two other cDNAs, DP2 and DP3, were found to overlap, forming a single gene, DP2.5, that is transcribed in the same orientation as SRP19.

Context Changes over time in epigenetic marks, which are modifications of DNA such as by DNA methylation, may help explain the late onset of common human diseases.However, changes in methylation or other epigenetic marks over time in a given individual have not yet been investigated. ObjectivesTo determine whether there are longitudinal changes in global DNA methylation in individuals and to evaluate whether methylation maintenance demonstrates familial clustering. Design, Setting, and ParticipantsWe measured global DNA methylation by luminometric methylation assay, a quantitative measurement of genome-wide DNA methylation, on DNA sampled at 2 visits on average 11 years apart in 111 individuals from an Icelandic cohort (1991 and 2002-2005) and on average 16 years apart in 126 individuals from a Utah sample (1982-1985 and 1997-2005). Main Outcome Measure Global methylation changes over time.Results Twenty-nine percent of Icelandic individuals showed greater than 10% methylation change over time (PϽ.001).The family-based Utah sample also showed intraindividual changes over time, and further demonstrated familial clustering of methylation change (P=.003).The family showing the greatest global methylation loss also demonstrated the greatest loss of gene-specific methylation by a separate methylation assay. ConclusionThese data indicate that methylation changes over time and suggest that methylation maintenance may be under genetic control.

Heterozygous familial hypercholesterolemia (FH) is a serious disorder causing twice normal low-density lipoprotein cholesterol levels early in childhood and very early coronary disease in both men and women. Treatment with multiple medications and diet can normalize cholesterol levels in many persons with FH and prevent or delay the development of coronary atherosclerosis. Thus, there is a need for accurate and genetically validated criteria for the early diagnosis of heterozygous FH. Previously published blood cholesterol criteria greatly underdiagnosed new cases of FH among members of known families with FH in Utah and overdiagnosed FH among participants of general population screening, revealing the need for different cholesterol screening criteria in persons from these 2 different settings. The statistical concept of a priori probabilities was applied to derive 2 sets of practical screening criteria: one for persons participating in general population screening studies and another for close relatives of confirmed FH cases, showing dramatic differences. At a cholesterol level of 310 mg/dl, only 4% of persons in the general population would have FH but 95% of persons who were first-degree relatives of known cases would have FH. Detailed tables were derived to provide practical total and low-density lipoprotein blood cholesterol screening criteria for diagnosing FH in different screening settings and specific age groups. In population screening the new FH criteria require a total cholesterol > 360 mg/dl for age 40+ (or 270 mg/dl in youth). Among first-degree relatives of confirmed cases in families with FH, the new total cholesterol criteria are much lower (> 290 mg/dl for age 40+, > 220 mg/dl for youth).(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)