RNAi dynamics in Juvenile Fasciola spp. Liver flukes reveals the persistence of gene silencing in vitro

Background: Fasciola spp. liver fluke cause pernicious disease in humans and animals. Whilst current control is unsustainable due to anthelmintic resistance, gene silencing (RNA interference, RNAi) has the potential to contribute to functional validation of new therapeutic targets. The susceptibility of juvenile Fasciola hepatica to double stranded (ds)RNA-induced RNAi has been reported. To exploit this we probe RNAi dynamics, penetrance and persistence with the aim of building a robust platform for reverse genetics in liver fluke. We describe development of standardised RNAi protocols for a commercially-available liver fluke strain (the US Pacific North West Wild Strain), validated via robust transcriptional silencing of seven virulence genes, with in-depth experimental optimisation of three: cathepsin L (FheCatL) and B (FheCatB) cysteine proteases, and a σ-class glutathione transferase (FheσGST).

Methodology/Principal Findings: Robust transcriptional silencing of targets in both F. hepatica and Fasciola gigantica juveniles is achievable following exposure to long (200–320 nt) dsRNAs or 27 nt short interfering (si)RNAs. Although juveniles are highly RNAi-susceptible, they display slower transcript and protein knockdown dynamics than those reported previously. Knockdown was detectable following as little as 4h exposure to trigger (target-dependent) and in all cases silencing persisted for ≥25 days following long dsRNA exposure. Combinatorial silencing of three targets by mixing multiple long dsRNAs was similarly efficient. Despite profound transcriptional suppression, we found a significant time-lag before the occurrence of protein suppression; FheσGST and FheCatL protein suppression were only detectable after 9 and 21 days, respectively.

Conclusions/Significance: In spite of marked variation in knockdown dynamics, we find that a transient exposure to long dsRNA or siRNA triggers robust RNAi penetrance and persistence in liver fluke NEJs supporting the development of multiple-throughput phenotypic screens for control target validation. RNAi persistence in fluke encourages in vivo studies on gene function using worms exposed to RNAi-triggers prior to infection.

Neuropathological, clinical and molecular pathology in female fragile X premutation carriers with and without FXTAS.

Fragile X-associated tremor/ataxia syndrome (FXTAS) is an adult-onset neurodegenerative disorder associated with premutation alleles of the fragile X mental retardation 1 (FMR1) gene. Approximately 40% of older male premutation carriers, and a smaller proportion of females, are affected by FXTAS; due to the lower penetrance the characterization of the disorder in females is much less detailed. Core clinical features of FXTAS include intention tremor, cerebellar gait ataxia and frequently parkinsonism, autonomic dysfunction and cognitive deficits progressing to dementia in up to 50% of males. In this study, we report the clinical, molecular and neuropathological findings of eight female premutation carriers. Significantly, four of these women had dementia; of the four, three had FXTAS plus dementia. Post-mortem examination showed the presence of intranuclear inclusions in all eight cases, which included one asymptomatic premutation carrier who died from cancer. Among the four subjects with dementia, three had sufficient number of cortical amyloid plaques and neurofibrillary tangles to make Alzheimer's disease a highly likely cause of dementia and a fourth case had dementia with cortical Lewy bodies. Dementia appears to be more common than originally reported in females with FXTAS. Although further studies are required, our observation suggests that in a portion of FXTAS cases there is Alzheimer pathology and perhaps a synergistic effect on the progression of the disease may occur.

Study of a Swiss dopa-responsive dystonia family with a deletion in GCH1: redefining DYT14 as DYT5.

OBJECTIVE: To report the study of a multigenerational Swiss family with dopa-responsive dystonia (DRD). METHODS: Clinical investigation was made of available family members, including historical and chart reviews. Subject examinations were video recorded. Genetic analysis included a genome-wide linkage study with microsatellite markers (STR), GTP cyclohydrolase I (GCH1) gene sequencing, and dosage analysis. RESULTS: We evaluated 32 individuals, of whom 6 were clinically diagnosed with DRD, with childhood-onset progressive foot dystonia, later generalizing, followed by parkinsonism in the two older patients. The response to levodopa was very good. Two additional patients had late onset dopa-responsive parkinsonism. Three other subjects had DRD symptoms on historical grounds. We found suggestive linkage to the previously reported DYT14 locus, which excluded GCH1. However, further study with more stringent criteria for disease status attribution showed linkage to a larger region, which included GCH1. No mutation was found in GCH1 by gene sequencing but dosage methods identified a novel heterozygous deletion of exons 3 to 6 of GCH1. The mutation was found in seven subjects. One of the patients with dystonia represented a phenocopy. CONCLUSIONS: This study rules out the previously reported DYT14 locus as a cause of disease, as a novel multiexonic deletion was identified in GCH1. This work highlights the necessity of an accurate clinical diagnosis in linkage studies as well as the need for appropriate allele frequencies, penetrance, and phenocopy estimates. Comprehensive sequencing and dosage analysis of known genes is recommended prior to genome-wide linkage analysis.

Recurrent deletions and reciprocal duplications of 10q11.21q11.23 including CHAT and SLC18A3 are likely mediated by complex low-copy repeats.

We report 24 unrelated individuals with deletions and 17 additional cases with duplications at 10q11.21q21.1 identified by chromosomal microarray analysis. The rearrangements range in size from 0.3 to 12 Mb. Nineteen of the deletions and eight duplications are flanked by large, directly oriented segmental duplications of >98% sequence identity, suggesting that nonallelic homologous recombination (NAHR) caused these genomic rearrangements. Nine individuals with deletions and five with duplications have additional copy number changes. Detailed clinical evaluation of 20 patients with deletions revealed variable clinical features, with developmental delay (DD) and/or intellectual disability (ID) as the only features common to a majority of individuals. We suggest that some of the other features present in more than one patient with deletion, including hypotonia, sleep apnea, chronic constipation, gastroesophageal and vesicoureteral refluxes, epilepsy, ataxia, dysphagia, nystagmus, and ptosis may result from deletion of the CHAT gene, encoding choline acetyltransferase, and the SLC18A3 gene, mapping in the first intron of CHAT and encoding vesicular acetylcholine transporter. The phenotypic diversity and presence of the deletion in apparently normal carrier parents suggest that subjects carrying 10q11.21q11.23 deletions may exhibit variable phenotypic expressivity and incomplete penetrance influenced by additional genetic and nongenetic modifiers.

Diversité fonctionnelle du facteur de transcription Tbx5 dans le coeur

Le cœur des vertébrés est un organe modulaire qui requiert le " patterning " complexe des champs morphogénétiques cardiogènes et la convergence coordonnée des diverses sous-populations de progéniteurs cardiogéniques. Au moins 7 facteurs de transcription de la famille T-box coopèrent au sein de ces nombreuses sous-populations de progéniteurs cardiogéniques afin de réguler la morphogenèse et l’agencement de multiples structures le long de l’ébauche cardiaque, ce qui explique que les mutations humaines de ces gènes engendrent diverses malformations congénitales cardiaques (MCCs). L’un de ces gènes T-box, Tbx5, dont l’haploinsuffisance génère le syndrome de Holt-Oram (SHO), intervient dans une grande variété de réseaux de régulation géniques (RRGs) qui orchestrent la morphogenèse des oreillettes, du ventricule gauche, de la valve mitrale, des septums inter-auriculaire et inter-ventriculaire, ainsi que du système de conduction cardiaque. La diversité des RRGs impliqués dans la formation de ces structures cardiaques suggère que Tbx5 détient une profusion de fonctions qui ne seront identifiables qu’en répertoriant ses activités moléculaires dans chaque lignée cardiaque examinée isolément. Afin d’aborder cette problématique, une ablation génétique de Tbx5 dans l’endocarde a été réalisée. Cette expérience a démontré le rôle crucial de Tbx5 dans la survie des cellules endocardiques bordant le septum primum et des cardiomyocytes au sein de cette structure embryonnaire qui contribuera à la morphogenèse du septum inter-auriculaire. En outre, cette étude a révélé l’existence d’une communication croisée entre la sous-population de cellules endocardiques Tbx5+ et le myocarde au niveau du septum primum, afin d’assurer la survie des cardiomyocytes, et ultimement de garantir la maturation du septum inter-auriculaire. Nos résultats confirment aussi l’importance de l’interdépendance génétique (Tbx5 et Gata4 ainsi que Tbx5 et Nos3) entre différents loci dans la morphogenèse de la cloison inter-auriculaire, et particulièrement de l’influence que peut avoir l’environnement sur la pénétrance et l’expressivité des communications inter-auriculaires (CIAs) dans le SHO. En outre, puisque les fonctions d’un gène dépendent ordinairement des différents isoformes qu’il peut générer, une deuxième étude a focalisé davantage sur l’aspect transcriptionnel de Tbx5. Cette approche a mené à la découverte de 6 transcrits alternatifs exhibant des fonctions à la fois communes et divergentes. La caractérisation de 2 de ces isoformes a révélé le rôle de l’isoforme long (Tbx5_v1) dans la régulation de la croissance des cardiomyocytes durant la cardiogénèse, tandis que l’isoforme court (Tbx5_v2), préférentiellement exprimé dans le cœur mature, réprime la croissance cellulaire. Il est donc entièrement concevable que les mutations de TBX5 entraînant une troncation de la région C-terminale accroissent la concentration d’une protéine mutée qui, à l’instar de Tbx5_v2, interfère avec la croissance de certaines structures cardiaques. En revanche, la divergence de fonctions de ces isoformes, caractérisée par les disparités de localisation subcellulaire et de d’interaction avec d’autres cofacteurs cardiaques, suggère que les mutations affectant davantage un isoforme favoriseraient l’émergence d’un type particulier de MCC. Finalement, un dernier objectif était d’identifier le ou les mécanisme(s) moléculaire(s) par le(s)quel(s) Tbx5 régule son principal gène cible, Nppa, et d’en extraire les indices qui éclairciraient sa fonction transcriptionnelle. Cet objectif nécessitait dans un premier lieu d’identifier les différents modules cis-régulateurs (MCRs) coordonnant la régulation transcriptionnelle de Nppa et Nppb, deux gènes natriurétiques dont l’organisation en tandem et le profil d’expression durant la cardiogénèse sont conservés dans la majorité des vertébrés. L’approche d’empreinte phylogénétique employée pour scanner le locus Nppb/Nppa a permis d’identifier trois MCRs conservés entre diverses espèces de mammifères, dont un (US3) est spécifique aux euthériens. Cette étude a corroboré que la régulation de l’expression du tandem génique Nppb/Nppa requérait l’activité transcriptionnelle d’enhancers en complément aux promoteurs de Nppa et Nppb. La concordance quasiment parfaite entre les profils d’expression de Tbx5 et de ces deux gènes natriurétiques chez les mammifères, suggère que le gradient d’expression ventriculaire de Tbx5 est interprété par le recrutement de ce facteur au niveau des différents enhancers identifiés. En somme, les études présentées dans cette thèse ont permis de clarifier la profusion de fonctions cardiaques que possède Tbx5. Certaines de ces fonctions émanent de l’épissage alternatif de Tbx5, qui favorise la synthèse d’isoformes dotés de propriétés spécifiques. Les diverses interactions combinatoires entre ces isoformes et d’autres facteurs cardiaques au sein des diverses sous-populations de progéniteurs cardiogènes contribuent à l’émergence de RRGs cardiaques divergents.

Etude des déterminants génétiques des psychoses à début précoce. Génétique de la schizophrénie et hypothèse glutamatergique

Les troubles schizophréniques (SCZ) ont une forte héritabilité, de l’ordre de 80%, mais, une très faible part du risque génétique a été identifiée. La plupart des études ont considéré l’implication de polymorphismes fréquents, chacun ayant un effet relativement faible individuellement, alors que les études de variants du nombre de copies (CNVs) ainsi que les études d’anomalies chromosomiques ont pointé l’implication possible de variants rares et de novo à une forte pénétrance. Dans une première partie, nous présentons une synthèse sur les facteurs génétiques dans la SCZ, puis une revue des arguments en faveur de l’implication d’anomalies du système glutamatergique dans la SCZ, domaine sur lequel s’est centré notre travail. Notre travail s’inscrit dans un projet plus vaste, Synapse to Disease (S2D) ayant pour objectif de séquencer 1000 gènes synaptiques dans des cohortes de patients atteints de schizophrénie ou de troubles du spectre autistique. Nous avons exploré en particulier le système glutamatergique et les récepteurs NMDA. Dans un premier article, nous montrons une association d’une mutation troncante de novo de la kinésine 17, impliquée dans le transport de la sous-unité GRIN2B des récepteurs NMDA. Dans un second article, nous explorons les mutations rares et de novo dans les sous-unités des récepteurs NMDA et montrons l’association de mutation de novo dans GRIN2A et GRIN2B avec des cas de SCZ et d’autisme. Nos résultats renforcent l’idée qu’une part des cas de schizophrénie pourrait être due à l’implication de mutations rare à effet majeur, hypothèse alternative mais non exclusive à l’hypothèse d’interactions entre variants génétiques fréquents à effet mineur.

Identification et caractérisation d’une souris mutante Skam26Jus comme un nouveau modèle des anomalies du tube neural

Les anomalies du tube neural (ATN) sont des malformations congénitales très fréquentes chez l’humain en touchant 1-2 nouveau-nés sur 1000 naissances. Elles résultent d’une fermeture incomplète du tube neural lors de l’embryogenèse. L’étiologie des ATN est complexe impliquant des facteurs environnementaux et des facteurs génétiques. La souris représente un outil puissant afin de mieux comprendre la génétique des ATN. Particulièrement, la souris modèle a impliqué fortement la voie de la polarité cellulaire planaire (PCP) dans ces malformations. Dans cette étude, nous avons identifié et caractérisé une nouvelle souris mutante, Skam26Jus dans le but d’identifier un nouveau gène causant les ATN. Skam26Jus a été générée par l’agent mutagène N-Ethyl-N-Nitrosuera. Cette souris est caractérisée par une queue en forme de boucle ou de crochet, soit un phénotype associé aux ATN. La complémentation génétique de la souris Skam26Jus avec une souris mutante d’un gène de la voie PCP Vangl2 (Looptail) a montré une interaction génétique entre le gène muté chez Skam26Jus et Vangl2, suggérant que ces deux gènes fonctionnent dans des voies de signalisation semblables ou parallèles. Un total de 50% des embryons doubles hétérozygotes avec un phénotype de la queue présentent un spina bifida. La cartographie par homozygotie du génome entier suivie par un clonage positionnel a permis d’identifier Lrp6 comme le gène muté chez Skam26Jus. Une mutation homozygote, p.Ile681Arg, a été identifiée dans Lrp6 chez les souris ayant une queue en boucle/crochet. Cette mutation était absente dans 30 souches génétiques pures indiquant que cette mutation est spécifique au phénotype observé. Une étude de phénotype-génotype évalue la pénétrance à 53 % de la mutation Ile681Arg. Lrp6 est connu pour activer la voie canonique Wnt/β-caténine et inhiber la voie non canonique Wnt/PCP. Le séquençage de la région codante et de la jonction exon-intron de LRP6 chez 268 patients a mené à l’identification de quatre nouvelles rares mutations faux sens absentes chez 272 contrôles et de toutes les bases de données publiques. Ces mutations sont p.Tyr306His ; p.Tyr373Cys ; p.Val1386Ile; p.Tyr1541Cys et leur pathogénicité prédite in silico indiquent que p.Val1386Ile est bénigne, et que p.Tyr306Hiset p.Tyr373Cys et p.Tyr1541Cys sont i possiblement dommageables. Les mutations p.Tyr306His, p.Tyr373Cys et p.Tyr1541Cys ont affecté l’habilité de LRP6 d’activer la voie Wnt/β-caténine en utilisant le système rapporteur luciférase de pTOPflash. Nos résultats suggèrent que LRP6 joue un rôle dans le développement des ATN chez une petite fraction de patients ayant une ATN. Cette étude présente aussi Skam26Jus comme un nouveau modèle pour étudier les ATN chez l’humain et fournit un outil important pour comprendre les mécanismes moléculaires à l’origine des A TN.

Regulation of BAP1 tumor suppressor complex by post-translational modifications

Le régulateur transcriptionnel BAP1 est une déubiquitinase nucléaire (DUB) dont le substrat est l’histone H2A modifiée par monoubiquitination au niveau des residus lysines 118 et 119 (K118/K119). Depuis les dernières années, BAP1 emerge comme un gene suppresseur de tumeur majeur. En effet, BAP1 est inactivé dans un plethore de maladies humaines héréditaires et sporadiques. Cependant, malgré l’accumulation significative des connaissances concernant l’occurrence, la pénétrance et l’impact des défauts de BAP1 sur le développement de cancers, ses mécanismes d’action et de régulation restent très peu compris. Cette étude est dédiée à la caractérisation moléculaire et fonctionnelle du complexe multi-protéique de BAP1 et se présente parmi les premiers travaux décrivant sa régulation par des modifications post-traductionnelles. D’abord, nous avons défini la composition du corps du complexe BAP1 ainsi que ses principaux partenaires d’interaction. Ensuite, nous nous sommes spécifiquement intéressés a investiguer d’avantage deux principaux aspects de la régulation de BAP1. Nous avons d’abord décrit l’inter-régulation entre deux composantes majeures du complexe BAP1, soit HCF-1 et OGT. D’une manière très intéressante, nous avons trouvé que le cofacteur HCF-1 est un important régulateur des niveaux protéiques d’OGT. En retour, OGT est requise pour la maturation protéolytique de HCF-1 en promouvant sa protéolyse par O-GlcNAcylation, un processus de régulation très important pour le bon fonctionnement de HCF-1. D’autre part, nous avons découvert un mécanisme unique de régulation de BAP1 médiée par l’ubiquitine ligase atypique UBE2O. en effet, UBE2O se caractérise par le fait qu’il s’agit aussi bien d’une ubiquitine conjuratrice et d’une ubiquitine ligase. UBE2O, multi-monoubiquitine BAP1 au niveau de son domaine NLS et promeut son exclusion du noyau, le séquestrant ainsi dans le cytoplasme. De façon importante, nos travaux ont permis de mettre de l’emphase sur le rôle de l’activité auto-catalytique de chacune de ces enzymes, soit l’activité d’auto-déubiquitination de BAP1 qui est requise pour la maintenance de sa localisation nucléaire ainsi que l’activité d’auto-ubiquitination d’UBE2O impliquée dans son transport nucléo-cytoplasmique. De manière significative, nous avons trouvé que des défauts au niveau de l’auto-déubiquitination de BAP1 due à des mutations associées à certains cancers indiquent l’importance d’une propre regulation de cette déubiquitinase pour les processus associés à la suppression de tumeurs.

Interactions between age and apoE genotype on fasting and postprandial triglycerides levels

Objective The influences of genetic determinants on the magnitude of postprandial lipaemia are presently unclear. Here the impact of the common apolipoprotein (apo)E epsilon mutation on the postprandial triglyceride (TG) response is determined, along with an assessment of genotype penetrance according to age, body mass index and gender. Methods and results Healthy adults (n = 251) underwent a postprandial investigation, in which blood samples were taken at regular intervals after a test breakfast (0 min, 49 g fat) and lunch (330 min, 29 g fat) until 480 min after the test breakfast. There was a significant impact of apoE genotype on fasting total cholesterol (TC), (P = 0.027), LDL-cholesterol (LDL-C), (P = 0.008), and %LDL3 (P = 0.001), with higher and lower levels in the E4 and E2 carriers respectively relative to the E3/E3 genotype. Reflective of a higher fasting TG (P = 0.001), a significantly higher area under the curve for the postprandial TG response (TG AUC) was evident in the E4 carriers relative to the E3/E3 group (P = 0.038). In the group as a whole, a significant age × genotype interaction was observed for fasting TC (P = 0.021). In the participants >50 years there was a significant impact of genotype on TC (P = 0.005), LDL-C (P = 0.001) and TAG AUC (P = 0.028). Conclusions It is possible that an exaggerated postprandial lipaemia contributes to the increased coronary heart disease risk associated with carriers of the E4 allele; an effect which is more evident in older adults.

Why are autism spectrum conditions more prevalent in males?

Autism Spectrum Conditions (ASC) are much more common in males, a bias that may offer clues to the etiology of this condition. Although the cause of this bias remains a mystery, we argue that it occurs because ASC is an extreme manifestation of the male brain. The extreme male brain (EMB) theory, first proposed in 1997, is an extension of the Empathizing-Systemizing (E-S) theory of typical sex differences that proposes that females on average have a stronger drive to empathize while males on average have a stronger drive to systemize. In this first major update since 2005, we describe some of the evidence relating to the EMB theory of ASC and consider how typical sex differences in brain structure may be relevant to ASC. One possible biological mechanism to account for the male bias is the effect of fetal testosterone (fT). We also consider alternative biological theories, the X and Y chromosome theories, and the reduced autosomal penetrance theory. None of these theories has yet been fully confirmed or refuted, though the weight of evidence in favor of the fT theory is growing from converging sources (longitudinal amniocentesis studies from pregnancy to age 10 years old, current hormone studies, and genetic association studies of SNPs in the sex steroid pathways). Ultimately, as these theories are not mutually exclusive and ASC is multi-factorial, they may help explain the male prevalence of ASC.

Colorectal cancer and the relationship between genes and the environment

Colorectal cancer (CRC) is a significant cause of morbidity and mortality in developed countries, with both genetic and environmental factors contributing to the etiology and progression of the disease. Several risk factors have been identified, including positive family history, red meat intake, smoking, and alcohol intake. Protective factors include vegetables, calcium, hormone replacement therapy, folate, nonsteroidal anti-inflammatory drugs, and physical activity. The interaction between these environmental factors, in particular diet and genes, is an area of growing interest. Currently, oncogenes, tumor suppressor genes, and mismatch repair genes are believed to play an essential role in colorectal carcinogenesis. When considering the genetics of CRC, only 10% of cases are inherited and only 2-6% can be ascribed to the highly penetrant genes, such as APC, hMLH and hMSH2. Lower penetrance genes combined with a Western-style diet contribute to the majority of sporadic CRCs. The purpose of this article is to give a brief overview of the epidemiologic studies that have been conducted and present the major findings. Here, we examine the molecular events in CRC, with particular focus on the interaction between genes and environment, and review the most current research in this area.

The impact of obesity-related single nucleotide polymorphisms on appetite and energy intake: a pilot study

An increasing number of studies have reported a heritable component for the regulation of energy intake and eating behaviour, although the individual polymorphisms and their ‘effect size’ are not fully elucidated. The aim of the present study was to examine the relationship between specific SNP and appetite responses and energy intake in overweight men. In a randomised cross-over trial, forty overweight men (age 32 (sd 09) years; BMI 27 (sd 2) kg/m2) attended four sessions 1 week apart and received three isoenergetic and isovolumetric servings of dairy snacks or water (control) in random order. Appetite ratings were determined using visual analogue scales and energy intake at an ad libitum lunch was assessed 90 min after the dairy snacks. Individuals were genotyped for SNP in the fat mass and obesity-associated (FTO), leptin (LEP), leptin receptor (LEPR) genes and a variant near the melanocortin-4 receptor (MC4R) locus. The postprandial fullness rating over the full experiment following intake of the different snacks was 17·2 % (P= 0·026) lower in A carriers compared with TT homozygotes for rs9939609 (FTO, dominant) and 18·6 % (P= 0·020) lower in G carriers compared with AA homozygotes for rs7799039 (LEP, dominant). These observations indicate that FTO and LEP polymorphisms are related to the variation in the feeling of fullness and may play a role in the regulation of food intake. Further studies are required to confirm these initial observations and investigate the ‘penetrance’ of these genotypes in additional population subgroups.

Genome-wide association mapping to candidate polymorphism resolution in the unsequenced barley genome

Although commonplace in human disease genetics, genome-wide association (GWA) studies have only relatively recently been applied to plants. Using 32 phenotypes in the inbreeding crop barley, we report GWA mapping of 15 morphological traits across ∼500 cultivars genotyped with 1,536 SNPs. In contrast to the majority of human GWA studies, we observe high levels of linkage disequilibrium within and between chromosomes. Despite this, GWA analysis readily detected common alleles of high penetrance. To investigate the potential of combining GWA mapping with comparative analysis to resolve traits to candidate polymorphism level in unsequenced genomes, we fine-mapped a selected phenotype (anthocyanin pigmentation) within a 140-kb interval containing three genes. Of these, resequencing the putative anthocyanin pathway gene HvbHLH1 identified a deletion resulting in a premature stop codon upstream of the basic helix-loop-helix domain, which was diagnostic for lack of anthocyanin in our association and biparental mapping populations. The methodology described here is transferable to species with limited genomic resources, providing a paradigm for reducing the threshold of map-based cloning in unsequenced crops.

Transgenerational, dynamic methylation of stomata genes in response to low relative humidity

Transgenerational inheritance of abiotic stress-induced epigenetic modifications in plants has potential adaptive significance and might condition the offspring to improve the response to the same stress, but this is at least partly dependent on the potency, penetrance and persistence of the transmitted epigenetic marks. We examined transgenerational inheritance of low Relative Humidity-induced DNA methylation for two gene loci in the stomatal developmental pathway in Arabidopsis thaliana and the abundance of associated short-interfering RNAs (siRNAs). Heritability of low humidity-induced methylation was more predictable and penetrative at one locus (SPEECHLESS, entropy ≤ 0.02; χ2 < 0.001) than the other (FAMA, entropy ≤ 0.17; χ2 ns). Methylation at SPEECHLESS correlated positively with the continued presence of local siRNAs (r2 = 0.87; p = 0.013) which, however, could be disrupted globally in the progeny under repeated stress. Transgenerational methylation and a parental low humidity-induced stomatal phenotype were heritable, but this was reversed in the progeny under repeated treatment in a previously unsuspected manner.

Auriculo-condylar syndrome: mapping of a first locus and evidence for genetic heterogeneity

Auriculo-condylar syndrome (ACS), an autosomal dominant disorder of first and second pharyngeal arches, is characterized by malformed ears (`question mark ears`), prominent cheeks, microstomia, abnormal temporomandibular joint, and mandibular condyle hypoplasia. Penetrance seems to be complete, but there is high inter-and intra-familial phenotypic variation, with no evidence of genetic heterogeneity. We herein describe a new multigeneration family with 11 affected individuals (F1), in whom we confirm intra-familial clinical variability. Facial asymmetry, a clinical feature not highlighted in other ACS reports, was highly prevalent among the patients reported here. The gene responsible for ACS is still unknown and its identification will certainly contribute to the understanding of human craniofacial development. No chromosomal rearrangements have been associated with ACS, thus mapping and positional cloning is the best approach to identify this disease gene. To map the ACS gene, we conducted linkage analysis in two large ACS families, F1 and F2 (F2; reported elsewhere). Through segregation analysis, we first excluded three known loci associated with disorders of first and second pharyngeal arches (Treacher Collins syndrome, oculo-auriculo-vertebral spectrum, and Townes-Brocks syndrome). Next, we performed a wide genome search and we observed evidence of linkage to 1p21.1-q23.3 in F2 (LOD max 3.01 at theta = 0). Interestingly, this locus was not linked to the phenotype segregating in F1. Therefore, our results led to the mapping of a first locus of ACS (ACS1) and also showed evidence for genetic heterogeneity, suggesting that there are at least two loci responsible for this phenotype.