The neurotrophin brain-derived neurotrophic factor (BDNF) inhibits food intake, and rodent models of BDNF disruption all exhibit increased food intake and obesity, as well as hyperactivity. We report an 8-year-old girl with hyperphagia and severe obesity, impaired cognitive function, and hyperactivity who harbored a de novo chromosomal inversion, 46,XX,inv(11)(p13p15.3), a region encompassing the BDNF gene. We have identified the proximal inversion breakpoint that lies 850 kb telomeric of the 5′ end of the BDNF gene. The patient’s genomic DNA was heterozygous for a common coding polymorphism in BDNF, but monoallelic expression was seen in peripheral lymphocytes. Serum concentration of BDNF protein was reduced compared with age- and BMI-matched subjects. Haploinsufficiency for BDNF was associated with increased ad libitum food intake, severe early-onset obesity, hyperactivity, and cognitive impairment. These findings provide direct evidence for the role of the neurotrophin BDNF in human energy homeostasis, as well as in cognitive function, memory, and behavior.

De novo mutations in protein-coding genes are a well-established cause of developmental disorders1. However, genes known to be associated with developmental disorders account for only a minority of the observed excess of such de novo mutations1,2. Here, to identify previously undescribed genes associated with developmental disorders, we integrate healthcare and research exome-sequence data from 31,058 parent–offspring trios of individuals with developmental disorders, and develop a simulation-based statistical test to identify gene-specific enrichment of de novo mutations. We identified 285 genes that were significantly associated with developmental disorders, including 28 that had not previously been robustly associated with developmental disorders. Although we detected more genes associated with developmental disorders, much of the excess of de novo mutations in protein-coding genes remains unaccounted for. Modelling suggests that more than 1,000 genes associated with developmental disorders have not yet been described, many of which are likely to be less penetrant than the currently known genes. Research access to clinical diagnostic datasets will be critical for completing the map of genes associated with developmental disorders. By integrating healthcare and exome-sequencing data from parent–offspring trios of patients with developmental disorders, 28 genes that had not previously been associated with developmental disorders were identified.

The homodimeric transmembrane receptor natriuretic peptide receptor B (NPR-B [also known as guanylate cyclase B, GC-B, and GUC2B]; gene name NPR2) produces cytoplasmic cyclic GMP from GTP on binding its extracellular ligand, C-type natriuretic peptide (CNP). CNP has previously been implicated in the regulation of skeletal growth in transgenic and knockout mice. The autosomal recessive skeletal dysplasia known as “acromesomelic dysplasia, type Maroteaux” (AMDM) maps to an interval that contains NPR2. We sequenced DNA from 21 families affected by AMDM and found 4 nonsense mutations, 4 frameshift mutations, 2 splice-site mutations, and 11 missense mutations. Molecular modeling was used to examine the putative protein change brought about by each missense mutation. Three missense mutations were tested in a functional assay and were found to have markedly deficient guanylyl cyclase activity. We also found that obligate carriers of NPR2 mutations have heights that are below the mean for matched controls. We conclude that, although NPR-B is expressed in a number of tissues, its major role is in the regulation of skeletal growth. The homodimeric transmembrane receptor natriuretic peptide receptor B (NPR-B [also known as guanylate cyclase B, GC-B, and GUC2B]; gene name NPR2) produces cytoplasmic cyclic GMP from GTP on binding its extracellular ligand, C-type natriuretic peptide (CNP). CNP has previously been implicated in the regulation of skeletal growth in transgenic and knockout mice. The autosomal recessive skeletal dysplasia known as “acromesomelic dysplasia, type Maroteaux” (AMDM) maps to an interval that contains NPR2. We sequenced DNA from 21 families affected by AMDM and found 4 nonsense mutations, 4 frameshift mutations, 2 splice-site mutations, and 11 missense mutations. Molecular modeling was used to examine the putative protein change brought about by each missense mutation. Three missense mutations were tested in a functional assay and were found to have markedly deficient guanylyl cyclase activity. We also found that obligate carriers of NPR2 mutations have heights that are below the mean for matched controls. We conclude that, although NPR-B is expressed in a number of tissues, its major role is in the regulation of skeletal growth.