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.

Inherited retinal disease is a common cause of visual impairment and represents a highly heterogeneous group of conditions. Here, we present findings from a cohort of 722 individuals with inherited retinal disease, who have had whole-genome sequencing (n = 605), whole-exome sequencing (n = 72), or both (n = 45) performed, as part of the NIHR-BioResource Rare Diseases research study. We identified pathogenic variants (single-nucleotide variants, indels, or structural variants) for 404/722 (56%) individuals. Whole-genome sequencing gives unprecedented power to detect three categories of pathogenic variants in particular: structural variants, variants in GC-rich regions, which have significantly improved coverage compared to whole-exome sequencing, and variants in non-coding regulatory regions. In addition to previously reported pathogenic regulatory variants, we have identified a previously unreported pathogenic intronic variant in CHM in two males with choroideremia. We have also identified 19 genes not previously known to be associated with inherited retinal disease, which harbor biallelic predicted protein-truncating variants in unsolved cases. Whole-genome sequencing is an increasingly important comprehensive method with which to investigate the genetic causes of inherited retinal disease.

Succinate dehydrogenase B (SDHB) and D (SDHD) subunit gene mutations predispose to adrenal and extraadrenal pheochromocytomas, head and neck paragangliomas (HNPGL), and other tumor types. We report tumor risks in 358 patients with SDHB (n=295) and SDHD (n=63) mutations. Risks of HNPGL and pheochromocytoma in SDHB mutation carriers were 29% and 52%, respectively, at age 60 years and 71% and 29%, respectively, in SDHD mutation carriers. Risks of malignant pheochromocytoma and renal tumors (14% at age 70 years) were higher in SDHB mutation carriers; 55 different mutations (including a novel recurrent exon 1 deletion) were identified. No clear genotype–phenotype correlations were detected for SDHB mutations. However, SDHD mutations predicted to result in loss of expression or a truncated or unstable protein were associated with a significantly increased risk of pheochromocytoma compared to missense mutations that were not predicted to impair protein stability (most such cases had the common p.Pro81Leu mutation). Analysis of the largest cohort of SDHB/D mutation carriers has enhanced estimates of penetrance and tumor risk and supports in silicon protein structure prediction analysis for functional assessment of mutations. The differing effect of the SDHD p.Pro81Leu on HNPGL and pheochromocytoma risks suggests differing mechanisms of tumorigenesis in SDH-associated HNPGL and pheochromocytoma. Hum Mutat 31:41–51, 2010. © 2009 Wiley-Liss, Inc.

Abstract Critical COVID-19 is caused by immune-mediated inflammatory lung injury. Host genetic variation influences the development of illness requiring critical care 1 or hospitalization 2–4 after infection with SARS-CoV-2. The GenOMICC (Genetics of Mortality in Critical Care) study enables the comparison of genomes from individuals who are critically ill with those of population controls to find underlying disease mechanisms. Here we use whole-genome sequencing in 7,491 critically ill individuals compared with 48,400 controls to discover and replicate 23 independent variants that significantly predispose to critical COVID-19. We identify 16 new independent associations, including variants within genes that are involved in interferon signalling ( IL10RB and PLSCR1 ), leucocyte differentiation ( BCL11A ) and blood-type antigen secretor status ( FUT2 ). Using transcriptome-wide association and colocalization to infer the effect of gene expression on disease severity, we find evidence that implicates multiple genes—including reduced expression of a membrane flippase ( ATP11A ), and increased expression of a mucin ( MUC1 )—in critical disease. Mendelian randomization provides evidence in support of causal roles for myeloid cell adhesion molecules ( SELE , ICAM5 and CD209 ) and the coagulation factor F8 , all of which are potentially druggable targets. Our results are broadly consistent with a multi-component model of COVID-19 pathophysiology, in which at least two distinct mechanisms can predispose to life-threatening disease: failure to control viral replication; or an enhanced tendency towards pulmonary inflammation and intravascular coagulation. We show that comparison between cases of critical illness and population controls is highly efficient for the detection of therapeutically relevant mechanisms of disease.

Abstract Intrahepatic cholestasis of pregnancy (ICP) is a pregnancy-specific liver disorder affecting 0.5–2% of pregnancies. The majority of cases present in the third trimester with pruritus, elevated serum bile acids and abnormal serum liver tests. ICP is associated with an increased risk of adverse outcomes, including spontaneous preterm birth and stillbirth. Whilst rare mutations affecting hepatobiliary transporters contribute to the aetiology of ICP, the role of common genetic variation in ICP has not been systematically characterised to date. Here, we perform genome-wide association studies (GWAS) and meta-analyses for ICP across three studies including 1138 cases and 153,642 controls. Eleven loci achieve genome-wide significance and have been further investigated and fine-mapped using functional genomics approaches. Our results pinpoint common sequence variation in liver-enriched genes and liver-specific cis -regulatory elements as contributing mechanisms to ICP susceptibility.