Summary

 Understanding the genetic structure of the European population is important, not only from a historical perspective, but also for the appropriate design and interpretation of genetic epidemiological studies. Previous population genetic analyses with autosomal markers in Europe either had a wide geographic but narrow genomic coverage [1, 2], or vice versa [3–6]. We therefore investigated Affymetrix GeneChip 500K genotype data from 2,514 individuals belonging to 23 different subpopulations, widely spread over Europe. Although we found only a low level of genetic differentiation between subpopulations, the existing differences were characterized by a strong continent-wide correlation between geographic and genetic distance. Furthermore, mean heterozygosity was larger, and mean linkage disequilibrium smaller, in southern as compared to northern Europe. Both parameters clearly showed a clinal distribution that provided evidence for a spatial continuity of genetic diversity in Europe. Our comprehensive genetic data are thus compatible with expectations based upon European population history, including the hypotheses of a south-north expansion and/or a larger effective population size in southern than in northern Europe. By including the widely used CEPH from Utah (CEU) samples into our analysis, we could show that these individuals represent northern and western Europeans reasonably well, thereby confirming their assumed regional ancestry.

Given the anthropometric differences between men and women and previous evidence of sex-difference in genetic effects, we conducted a genome-wide search for sexually dimorphic associations with height, weight, body mass index, waist circumference, hip circumference, and waist-to-hip-ratio (133,723 individuals) and took forward 348 SNPs into follow-up (additional 137,052 individuals) in a total of 94 studies. Seven loci displayed significant sex-difference (FDR<5%), including four previously established (near GRB14/COBLL1, LYPLAL1/SLC30A10, VEGFA, ADAMTS9) and three novel anthropometric trait loci (near MAP3K1, HSD17B4, PPARG), all of which were genome-wide significant in women (P<5×10−8), but not in men. Sex-differences were apparent only for waist phenotypes, not for height, weight, BMI, or hip circumference. Moreover, we found no evidence for genetic effects with opposite directions in men versus women. The PPARG locus is of specific interest due to its role in diabetes genetics and therapy. Our results demonstrate the value of sex-specific GWAS to unravel the sexually dimorphic genetic underpinning of complex traits.

Arne Pfeufer, Aravinda Chakravarti and colleagues from the QTSCD consortium report genetic associations influencing the QT interval duration, a measure of cardiac repolarization which is a risk factor for sudden cardiac death, in five genome-wide association studies. The QT interval, a measure of cardiac repolarization, predisposes to ventricular arrhythmias and sudden cardiac death (SCD) when prolonged or shortened. A common variant in NOS1AP is known to influence repolarization. We analyze genome-wide data from five population-based cohorts (ARIC, KORA, SardiNIA, GenNOVA and HNR) with a total of 15,842 individuals of European ancestry, to confirm the NOS1AP association and identify nine additional loci at P < 5 × 10−8. Four loci map near the monogenic long-QT syndrome genes KCNQ1, KCNH2, SCN5A and KCNJ2. Two other loci include ATP1B1 and PLN, genes with established electrophysiological function, whereas three map to RNF207, near LITAF and within NDRG4-GINS3-SETD6-CNOT1, respectively, all of which have not previously been implicated in cardiac electrophysiology. These results, together with an accompanying paper from the QTGEN consortium, identify new candidate genes for ventricular arrhythmias and SCD.

Context

 Alcohol dependence is a serious and common public health problem. It is well established that genetic factors play a major role in the development of this disorder. Identification of genes that contribute to alcohol dependence will improve our understanding of the mechanisms that underlie this disorder. 

Objective

 To identify susceptibility genes for alcohol dependence through a genome-wide association study (GWAS) and a follow-up study in a population of German male inpatients with an early age at onset. 

Design

 The GWAS tested 524 396 single-nucleotide polymorphisms (SNPs). All SNPs withP < 10⁻⁴were subjected to the follow-up study. In addition, nominally significant SNPs from genes that had also shown expression changes in rat brains after long-term alcohol consumption were selected for the follow-up step. 

Setting

 Five university hospitals in southern and central Germany. 

Participants

 The GWAS included 487 male inpatients with alcohol dependence as defined by theDSM-IVand an age at onset younger than 28 years and 1358 population-based control individuals. The follow-up study included 1024 male inpatients and 996 age-matched male controls. All the participants were of German descent. 

Main Outcome Measures

 Significant association findings in the GWAS and follow-up study with the same alleles. 

Results

 The GWAS produced 121 SNPs with nominalP < 10⁻⁴. These, together with 19 additional SNPs from homologues of rat genes showing differential expression, were genotyped in the follow-up sample. Fifteen SNPs showed significant association with the same allele as in the GWAS. In the combined analysis, 2 closely linked intergenic SNPs met genome-wide significance (rs7590720,P = 9.72 × 10⁻⁹; rs1344694,P = 1.69 × 10⁻⁸). They are located on chromosome region 2q35, which has been implicated in linkage studies for alcohol phenotypes. Nine SNPs were located in genes, including theCDH13andADH1Cgenes, that have been reported to be associated with alcohol dependence. 

Conclusions

 This is the first GWAS and follow-up study to identify a genome-wide significant association in alcohol dependence. Further independent studies are required to confirm these findings.