Transporter-facilitated uptake of serotonin (5-hydroxytryptamine or 5-HT) has been implicated in anxiety in humans and animal models and is the site of action of widely used uptake-inhibiting antidepressant and antianxiety drugs. Human 5-HT transporter (5-HTT) gene transcription is modulated by a common polymorphism in its upstream regulatory region. The short variant of the polymorphism reduces the transcriptional efficiency of the 5-HTT gene promoter, resulting in decreased 5-HTT expression and 5-HT uptake in lymphoblasts. Association studies in two independent samples totaling 505 individuals revealed that the 5-HTT polymorphism accounts for 3 to 4 percent of total variation and 7 to 9 percent of inherited variance in anxiety-related personality traits in individuals as well as sibships.

Twin and adoption studies suggest that 30 to 60% of the variance in many personality traits is due to inherited factors. However, there is little knowledge of the number or identity of the responsible genes, how they differ between individuals, or how their gene products interact with the developing brain and with environmental and experiential factors to generate the complex blend of attitudes and actions that comprise human temperament1. In the accompanying paper, Ebstein et al.2 have found a population association between a long allele of polymorphic exon III repeat sequence of the D4 dopamine receptor gene (DADR) and the normal personality trait of Novelty Seeking. The possibility of a causal relationship between DADR and Novelty Seeking is further supported by studies showing that the number of exon III repeats can affect the binding of ligands to the receptor3,4; that DADR is expressed in lim-bic areas involved in cognition and emotion5,6; that dopamine mediates exploratory behaviour in experimental animals7–12; that the rewarding effects of amphetamines and cocaine are related to dopamine release13; and that Novelty Seeking is low in dopamine-deficient patients with Parkinson's disease14. We investigated the relationship between DADR exon III sequence variants and personality test scores in a population of 315 mostly male siblings, other family members and individuals from the United States. The association between long alleles of exon III and personality traits related to Novelty Seeking was confirmed. Moreover, family studies showed that this association is the result of genetic transmission rather than of population stratification.

We describe a new polymorphism upstream of the gene for monoamine oxidase A (MAOA), an important enzyme in human physiology and behavior. The polymorphism, which is located 1.2 kb upstream of the MAOA coding sequences, consists of a 30-bp repeated sequence present in 3, 3.5, 4, or 5 copies. The polymorphism is in linkage disequilibrium with other MAOA and MAOB gene markers and displays significant variations in allele frequencies across ethnic groups. The polymorphism has been shown to affect the transcriptional activity of the MAOA gene promoter by gene fusion and transfection experiments involving three different cell types. Alleles with 3.5 or 4 copies of the repeat sequence are transcribed 2-10 times more efficiently than those with 3 or 5 copies of the repeat, suggesting an optimal length for the regulatory region. This promoter region polymorphism may be useful as both a functional and an anonymous genetic marker for MAOA.

The role of genetics in male sexual orientation was investigated by pedigree and linkage analyses on 114 families of homosexual men. Increased rates of same-sex orientation were found in the maternal uncles and male cousins of these subjects, but not in their fathers or paternal relatives, suggesting the possibility of sex-linked transmission in a portion of the population. DNA linkage analysis of a selected group of 40 families in which there were two gay brothers and no indication of nonmaternal transmission revealed a correlation between homosexual orientation and the inheritance of polymorphic markers on the X chromosome in approximately 64 percent of the sib-pairs tested. The linkage to markers on Xq28, the subtelomeric region of the long arm of the sex chromosome, had a multipoint lod score of 4.0 (P = 10(-5), indicating a statistical confidence level of more than 99 percent that at least one subtype of male sexual orientation is genetically influenced.

Resistance to antineoplastic agents is the major obstacle to curative therapy of cancer. Tumor cell lines with acquired resistance to the antineoplastic agent cis -diamminedichloroplatinum(II) overexpressed metallothionein and demonstrated cross-resistance to alkylating agents such as chlorambucil and melphalan. Human carcinoma cells that maintained high levels of metallothionein because of chronic exposure to heavy metals were resistant to cis -diamminedichloroplatinum(II), melphalan, and chlorambucil. Furthermore, cells transfected with bovine papilloma virus expression vectors containing DNA encoding human metallothionein-II A were resistant to cis -diamminedichloroplatinum(II), melphalan, and chlorambucil but not to 5-fluorouracil or vincristine. Thus, overexpression of metallothionein represents one mechanism of resistance to a subset of clinically important anticancer drugs.

Copper homeostasis in yeast involves a copper binding protein, metallothionein, and a trans-acting regulatory protein that activates transcription of the metallothionein gene in response to copper ions. We show that the regulatory protein specifically binds to the metallothionein gene control sequences in the presence, but not in the absence, of copper. Both the DNA binding and metalloregulatory functions of the trans-acting factor are contained within its aminoterminal domain, and partial proteolysis experiments show that copper activates this domain by causing a major switch in its conformation. Silver also activates the DNA binding domain in vitro and induces metallothionein gene transcription in vivo. We propose a novel copper cluster model for the DNA binding domain based on its surprising structural similarities to metallothionein itself.