معلومة

عمل BRCA2

عمل BRCA2


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أعلم أن BRCA2 يتفاعل مع RAD51 لإصلاح تلف الحمض النووي.

ولكن كيف تعمل بالضبط؟ ما هي البروتينات الأخرى التي تتفاعل معها؟


أنا فقط أتصفحها الآن ، لكن مراجعة 2011 في Nature Reviews Cancer تبدو وكأنها تحتوي على كل ما قد ترغب في معرفته حول مسار BRCA1 / BRCA2. إذا لم يكن لديك حق الوصول إلى المجلة ، فيجب أن تحتوي الصفحة الأولى من بحث Google هذا على رابط PDF لـ Researchgate أسفل بالقرب من الجزء السفلي ، أو يمكنك تجربة هذا الرابط المباشر.

أعتذر عن الإجابة "بالرابط فقط" ، ولكن هناك الكثير من المعلومات في الورقة ، وسيكون من الصعب تلخيصها في بضع فقرات فقط. هذا سؤال واسع إلى حد ما ، لذا ربما يمكنك قراءة المراجعة والمراجع ، وإذا كان لا يزال لديك أسئلة محددة حول المسارات أو التفاعلات ، يمكنك طرح سؤال آخر.


هذه صورة موجهة لـ BRCA2 و RAD51 (أنتجتها باستخدام PyMOL!)

الجزء الملون بلون الشوكولاتة هو بعض مكررات BRCA. يمكنك أن ترى كيف يتكرر BRCA ويتم توجيه RAD51. هنا ، يظهر الارتباط لواحدة فقط من الوحدات الفرعية السبعة لـ RAD51

الآلية الدقيقة باختصار:.

  1. يرتبط BRCA2 بالوحدات الفرعية RAD51 داخل الحلقة عبر محاكاة تكرار BRC لعزر البلمرة RAD51.

2.BRC يكرر تفكيك الحلقة.

3- يتم تجنيد RAD51: BRCA2 comple في كسر حبلا مزدوج للحمض النووي.

4- يساعد BRCA2 على إزاحة البروتين الوقائي ، وهو بروتين النسخ المتماثل A-RPA ، ويربط الركيزة الأساسية ssDNA بطياتها B.

5- يقوم بتحميل RAD51 على الحمض النووي. يمكن تسهيل تفاعل التسليم عن طريق جذب الحمض النووي من خلال الأقواس الحلزونية المتكررة BRC ذات الشحنة الموجبة. قد يربط مجال الحلزون اللولبي BRCA2 (باللون الأحمر) في نهاية البرج dsDNA في رابطة الدول المستقلة عند تقاطع ssDNA / dsDNA داخل الحمض النووي (3) أو في الانتقال إلى dsDNA الذي يعمل لاحقًا كقالب DNA متماثل (6) وقد يساعد القوس المشحون إيجابًا أيضًا في جذب قالب dsDNA.

المصدر: Yang etal. 2002، Shin et al 2003

بفضل Nicholas Provert لتعليمي أساسيات PyMOL على Coursera.


ال BRCA1 و BRCA2 الجينات

الجينات الأكثر شيوعًا في الإصابة بسرطان الثدي الوراثي وسرطان المبيض هي سرطان الثدي 1 (BRCA1) و سرطان الثدي 2 (BRCA2) الجينات. حوالي 3٪ من سرطانات الثدي (حوالي 7500 امرأة في السنة) و 10٪ من سرطانات المبيض (حوالي 2000 امرأة في السنة) تنجم عن طفرات وراثية في BRCA1 و BRCA2 الجينات.

عادة ، BRCA1 و BRCA2 تحميك الجينات من الإصابة ببعض أنواع السرطان. لكن بعض الطفرات في BRCA1 و BRCA2 تمنعهم الجينات من العمل بشكل صحيح ، بحيث إذا ورثت إحدى هذه الطفرات ، فمن المرجح أن تصاب بسرطان الثدي والمبيض وسرطانات أخرى. ومع ذلك ، ليس كل من يرث أ BRCA1 أو BRCA2 الطفرة سوف تصاب بسرطان الثدي أو سرطان المبيض.

كل شخص لديه نسختين من BRCA1 و BRCA2 نسخة واحدة موروثة من والدتهم ونسخة من والدهم. حتى لو يرث الشخص أ BRCA1 أو BRCA2 طفرة من أحد الوالدين ، فلا يزال لديهم النسخة العادية من BRCA1 أو BRCA2 الجين من الوالد الآخر. يحدث السرطان عندما تحدث طفرة ثانية تؤثر على النسخة الطبيعية من الجين ، بحيث لا يعود لدى الشخص BRCA1 أو BRCA2 الجين الذي يعمل بشكل صحيح. على عكس الموروثة BRCA1 أو BRCA2 الطفرة ، الطفرة الثانية لن تكون موجودة في جميع أنحاء جسم الشخص و rsquos ، ولكنها ستكون موجودة فقط في الأنسجة السرطانية.

يمكن أن يحدث سرطان الثدي والمبيض أيضًا بسبب طفرات وراثية في جينات أخرى غير BRCA1 و BRCA2. هذا يعني أنه في بعض العائلات التي لديها تاريخ من الإصابة بسرطان الثدي والمبيض ، لن يكون لدى أفراد الأسرة طفرات فيها BRCA1 أو BRCA2، ولكن يمكن أن يكون لها طفرات في أحد هذه الجينات الأخرى. يمكن التعرف على هذه الطفرات من خلال الاختبارات الجينية باستخدام لوحات متعددة الجينات ، والتي تبحث عن طفرات في عدة جينات مختلفة في نفس الوقت.

من المرجح أن يكون لديك أنت وأفراد أسرتك امتداد BRCA1 أو BRCA2 طفرة إذا كان لدى عائلتك تاريخ قوي من سرطان الثدي أو سرطان المبيض. أفراد الأسرة الذين يرثون BRCA1 و BRCA2 عادة ما تشترك الطفرات في نفس الطفرة. إذا كان أحد أفراد عائلتك معروفًا BRCA1 أو BRCA2 الطفرة ، يجب فحص أفراد الأسرة الآخرين الذين خضعوا للاختبار الجيني لهذه الطفرة.

إذا كنت قلقًا من أنه يمكن أن يكون لديك ملف BRCA1, BRCA2، أو الطفرات الأخرى المتعلقة بسرطان الثدي والمبيض ، فإن الخطوة الأولى هي جمع تاريخ صحة عائلتك لسرطان الثدي والمبيض ومشاركة هذه المعلومات مع طبيبك.


محتويات

على الرغم من اختلاف تراكيب جينات BRCA1 و BRCA2 اختلافًا كبيرًا ، إلا أن بعض الوظائف على الأقل مترابطة. البروتينات التي يصنعها كلا الجينين ضرورية لإصلاح الحمض النووي التالف (انظر الشكل الخاص بخطوات الإصلاح التأشبي). يربط BRCA2 الحمض النووي الفردي ويتفاعل مباشرة مع recombinase RAD51 لتحفيز [27] والحفاظ على [28] غزو الخيوط ، وهي خطوة حيوية لإعادة التركيب المتماثل. يتطلب توطين RAD51 إلى كسر الحمض النووي المزدوج تشكيل مجمع BRCA1-PALB2-BRCA2. يمكن أن يعمل PALB2 (الشريك والموضع في BRCA2) [29] بشكل تآزري مع الوهم BRCA2 (يطلق عليه piccolo ، أو piBRCA2) لتعزيز غزو الخيوط. [30] يمكن أن تحدث هذه الانقطاعات بسبب الإشعاع الطبيعي والطب أو التعرض البيئي الآخر ، ولكنها تحدث أيضًا عندما تتبادل الكروموسومات المواد الجينية أثناء نوع خاص من انقسام الخلايا الذي ينتج الحيوانات المنوية والبويضات (الانقسام الاختزالي). يتم أيضًا إنشاء فواصل حبلا مزدوجة أثناء إصلاح روابط الحمض النووي المتقاطعة. من خلال إصلاح الحمض النووي ، تلعب هذه البروتينات دورًا في الحفاظ على استقرار الجينوم البشري ومنع إعادة ترتيب الجينات الخطيرة التي يمكن أن تؤدي إلى أمراض الدم وأمراض السرطان الأخرى.

لقد ثبت أن BRCA2 له دور حاسم في الحماية من التحلل النووي المعتمد على MRE11 للشوكات المعكوسة التي تتشكل أثناء توقف شوكة تكرار الحمض النووي (الناجم عن عوائق مثل الطفرات ، عوامل الإقحام وما إلى ذلك). [31]

مثل BRCA1 ، ربما ينظم BRCA2 نشاط الجينات الأخرى ويلعب دورًا مهمًا في نمو الجنين.

تزيد بعض الاختلافات في جين BRCA2 من مخاطر الإصابة بسرطان الثدي كجزء من متلازمة سرطان الثدي والمبيض الوراثية. حدد الباحثون مئات الطفرات في جين BRCA2 ، والتي يتسبب الكثير منها في زيادة خطر الإصابة بالسرطان. عادةً ما تكون طفرات BRCA2 عبارة عن عمليات إدخال أو حذف لعدد صغير من أزواج قواعد الحمض النووي في الجين. نتيجة لهذه الطفرات ، يكون منتج البروتين الخاص بجين BRCA2 غير طبيعي ولا يعمل بشكل صحيح. يعتقد الباحثون أن بروتين BRCA2 المعيب غير قادر على إصلاح تلف الحمض النووي الذي يحدث في جميع أنحاء الجينوم. نتيجة لذلك ، هناك زيادة في الطفرات بسبب التوليف المعرضة للخطأ بعد تلف الحمض النووي الذي لم يتم إصلاحه ، ويمكن أن تتسبب بعض هذه الطفرات في انقسام الخلايا بطريقة غير منضبطة وتشكيل ورم.

يعاني الأشخاص الذين لديهم نسختان متحورتان من جين BRCA2 من نوع واحد من فقر الدم فانكوني. تحدث هذه الحالة بسبب انخفاض مستويات بروتين BRCA2 في الخلايا ، مما يسمح بتراكم الحمض النووي التالف. المرضى الذين يعانون من فقر الدم فانكوني معرضون لأنواع عديدة من سرطان الدم (نوع من سرطان خلايا الدم) الأورام الصلبة ، وخاصة في الرأس والرقبة والجلد والأعضاء التناسلية ونخاع العظم (انخفاض إنتاج خلايا الدم الذي يؤدي إلى فقر الدم). تتعرض النساء اللائي ورثن جين BRCA1 أو BRCA2 المعيب لمخاطر الإصابة بسرطان الثدي والمبيض والتي تكون عالية جدًا ويبدو أنها انتقائية لدرجة أن العديد من حاملي الطفرات يختارون إجراء الجراحة الوقائية. كان هناك الكثير من التخمين لشرح خصوصية الأنسجة المذهلة على ما يبدو. ترتبط المحددات الرئيسية لمكان حدوث السرطانات الوراثية المرتبطة بـ BRCA1 و BRCA2 بخصوصية الأنسجة لمسببات السرطان ، أو العامل الذي يسبب الالتهاب المزمن ، أو المسرطنة. قد يحتوي النسيج المستهدف على مستقبلات للعامل الممرض ، ويتعرض بشكل انتقائي لمواد مسرطنة وعملية معدية. يضعف النقص الجيني الفطري الاستجابات الطبيعية ويزيد من قابلية الإصابة بالأمراض في أهداف الأعضاء. تناسب هذه النظرية أيضًا بيانات العديد من مثبطات الأورام التي تتجاوز BRCA1 أو BRCA2. الميزة الرئيسية لهذا النموذج هي أنه يقترح وجود بعض الخيارات بالإضافة إلى الجراحة الوقائية. [32]

بالإضافة إلى سرطان الثدي لدى الرجال والنساء ، تؤدي الطفرات في BRCA2 أيضًا إلى زيادة خطر الإصابة بسرطان المبيض وقناة فالوب والبروستاتا والبنكرياس. في بعض الدراسات ، ارتبطت الطفرات في الجزء المركزي من الجين بزيادة خطر الإصابة بسرطان المبيض وانخفاض خطر الإصابة بسرطان البروستاتا مقارنة بالطفرات في أجزاء أخرى من الجين. كما شوهدت عدة أنواع أخرى من السرطان في عائلات معينة مصابة بطفرات BRCA2.

بشكل عام ، الطفرات الجينية الموروثة بقوة (بما في ذلك الطفرات في BRCA2) تمثل 5-10٪ فقط من حالات سرطان الثدي ، ويعتمد الخطر المحدد للإصابة بسرطان الثدي أو أي سرطان آخر لأي شخص يحمل طفرة BRCA2 على العديد من العوامل. [33]

تم استنساخ الجين لأول مرة من قبل العلماء في Myriad Genetics و Endo Recherche، Inc. و HSC Research & amp Development Limited Partnership وجامعة بنسلفانيا. [36]

طرق تشخيص احتمالية إصابة المريض بطفرات في BRCA1 و BRCA2 تمت تغطية الإصابة بالسرطان من خلال براءات الاختراع التي تملكها أو تسيطر عليها شركة Myriad Genetics. [37] [38] نموذج عمل ميرياد الذي يقدم الاختبار التشخيصي حصريًا قاد من بدايات ميرياد كشركة ناشئة في 1994 إلى كونها شركة مساهمة عامة تضم 1200 موظف وحوالي 500 مليون دولار في الإيرادات السنوية في 2012 [39] كما أدى إلى الجدل حول أسعار الاختبار المرتفعة وعدم توفر آراء ثانية من مختبرات التشخيص الأخرى ، مما أدى بدوره إلى المعلم التاريخي رابطة علم الأمراض الجزيئي ضد الوراثة التي لا تعد ولا تحصى دعوى قضائية. [40]


BRCA1 في مركب مع BARD1 هو E3 Ubiquitin Ligase ضروري لسلامة الجينوم

الجين 1 للإصابة بسرطان الثدي (BRCA1) هو جين مثبط للورم ، ترتبط طفرات السلالة الجرثومية بسرطان الثدي والمبيض العائلي (Hall et al.، 1990 Futreal et al.، 1994 Godwin et al.، 1994 Miki et al.، 1994). لقد أوضحت أكثر من عقدين من البحث وظيفة BRCA1 في مسارات خلوية متعددة ، بما في ذلك تنظيم النسخ ، وإشارات تلف الحمض النووي ، ونقاط تفتيش دورة الخلية ، وتنظيم الجسيم المركزي ، وإصلاح DSBs DNA من خلال الموارد البشرية (Moynahan et al. ، 1999 Xu et al. ، 1999 Deng، 2002، 2006 Yarden et al.، 2002 Caestecker and Van de Walle، 2013 Hill et al.، 2014 Hatchi et al.، 2015). من الأهمية بمكان أن دورها في تعزيز الموارد البشرية يرتبط ارتباطًا مباشرًا بالحفاظ على سلامة الجينوم (Roy et al.، 2011 Prakash et al.، 2015).

في البشر ، يحتوي بروتين BRCA1 من الأحماض الأمينية 1،863 على مجال N-terminal RING (R eally I nteresting N ew G ene) الذي ينسق اثنين من كاتيونات الزنك في ترتيب متقاطع ، منطقة مركزية غير منظمة إلى حد كبير مشفرة بواسطة exon11 ، متبوعة بـ a مجال الملف الملفوف واثنين من تكرار BRCT C- المحطة (الشكل 1). تُنشئ مجالات RING منصة للارتباط بـ E2 ubiquitin المقترن بالإنزيمات وتسهيل نقل اليوبيكويتين من E2 إلى الركائز ، وبالتالي تحديد نشاط E3 ubiquitin ligase (Deshaies and Joazeiro ، 2009). تكرارات BRCT هي وحدات تفاعل فسفوببتيد للارتباط بالبروتينات الفسفورية (Manke et al. ، 2003 Rodriguez et al. ، 2003 Yu et al. ، 2003). يشكل BRCA1 مغايرًا مغايرًا مع شريكه الملزم الملزم BARD1 (B RCA1- A sociated R ING D omain protein 1) من خلال مناطق N-terminal الخاصة بهم ويعرض المغير المتغاير نشاط نقل اليوبيكويتين الفعال (Wu et al. ، 1996 Meza et al. ، 1999 Brzovic et al.، 2001 Hashizume et al.، 2001 Baer and Ludwig، 2002). يبلغ طول بروتين BARD1 777 من الأحماض الأمينية ويشبه BRCA1 ، ويحتوي على مجال RING عند طرفه N وتكراري BRCT عند نهايته C (الشكل 1). بالإضافة إلى ذلك ، توجد أربعة مكررات من ankyrin تشارك في التعرف على الكروماتين للكروماتيدات الشقيقة المنسوخة حديثًا في منتصف البروتين (Fox III ، Le Trong et al. ، 2008 Nakamura et al. ، 2019). تشير معظم الدراسات إلى أن BARD1 لا غنى عنه لوظيفة BRCA1 وأن ​​نضوب BARD1 يؤدي إلى أنماط ظاهرية متشابهة للغاية كما لوحظ في طفرات BRCA1. تم التعرف على الطفرات في BARD1 في مرضى سرطان الثدي والمبيض وأنواع أخرى من السرطان ، على الرغم من تواترها أقل من طفرات BRCA1 (Thai et al. ، 1998 Ghimenti et al. ، 2002). علاوة على ذلك ، كما هو الحال مع BRCA1 ، يؤدي فقدان BARD1 إلى الموت الجنيني في الفئران بالإضافة إلى عيوب في الموارد البشرية تؤدي إلى عدم استقرار الكروموسومات (McCarthy et al. ، 2003).

بنية المجال لبروتينات BRCA1 و BARD1. يحتوي الإنسان BRCA1 على مجال N-terminal RING ، وهو منطقة مركزية غير منظمة مشفرة بواسطة exon11 كبير متبوعًا بمجال ملفوف (CC) وتكراري BRCA1 C-terminal (BRCT). يعبر كل من الإنسان والفأر عن متغير مقسم بديل BRCA1 & # x0039411 يحتوي على مجال N-terminal RING و C-terminal يتكرر BRCT لكنه يفتقر إلى المنطقة المركزية غير المنظمة (Thakur et al. ، 1997 Huber et al. ، 2001). يتم التعبير عن هذا البروتين المقطوع في شكل صغير Brca1 & # x0039411/ & # x0039411 الفأر. C. ايليجانس يشبه BRC-1 من الناحية الهيكلية متغير الربط BRCA1 & # x0039411 مع وجود مجال N-terminal RING وتكراري BRCT عند نهايته C. A. thaliana يقوم بترميز أخصائي تقويم العظام BRCA1 الذي يحتوي على N-terminal RING واثنين من تكرار C-terminal BRCT. الإنسان BARD1 و C. ايليجانس BRD-1 متشابهة في الحجم وهيكل المجال ، وتحتوي على مجال RING N-terminal ، يتكرر ankyrin في الوسط وتكراري BRCT C-terminal. A. thaliana يحتوي BARD-1 على بنية مجال مماثلة ولكن يبدو أنه يفتقر إلى تكرارات ankyrin ، والتي لم يتم توقعها من خلال محاذاة التسلسل. يتفاعل BRCA1 مع BARD1 من خلال مجالات RING الخاصة بهم لتشكيل مغاير مع نشاط E3 ubiquitin ligase.

تتضمن الآليات التي يعمل بها BRCA1-BARD1 على تعزيز الموارد البشرية أثناء إصلاح DSB خطوات متعددة. أولاً ، يعزز BRCA1 استئصال نهاية الحمض النووي عن طريق استعداء 53BP1 ، وهو بروتين استجابة لتلف الحمض النووي يعزز الانضمام غير المتماثل المعرض للخطأ (NHEJ) (Bunting et al.، 2010 Daley and Sung، 2014). ثانيًا ، ينظم BRCA1 مجمع MRE11-RAD50-NBS1-CtIP الضروري لمعالجة نهاية الحمض النووي (Cruz-Garcia et al. ، 2014 Aparicio et al. ، 2016). هناك أيضًا دليل على أن BRCA1 يزيل حاجز الكروماتين لاستئصال الحمض النووي من خلال انتشار الهيستون H2A (Densham et al. ، 2016). بالإضافة إلى تعزيز الاستئصال ، يرتبط BRCA1-BARD1 بالحمض النووي ويتفاعل مع RAD51 مباشرةً ، مما يعزز نشاط إعادة التركيب RAD51 من خلال تعزيز غزو الخيوط المتجانسة وتشكيل المعقد المشبكي (Zhao et al. ، 2017). ومع ذلك ، ما إذا كان BRCA1 يعمل بآليات مماثلة لتعزيز الموارد البشرية أثناء الانقسام الاختزالي لإصلاح DSBs التي يسببها SPO11 ظل بعيد المنال.


التفاعل الوظيفي بين FANCD2 و BRCA2 / FANCD1 أحادي الفكهة في الكروماتين

تين. 1. التلوين ، التجزيء المشترك ، والتساقط المناعي المشترك لـ FANCD2 و BRCA2 أحادي الفكهة في الكروماتين. (أ) كولوكلييشن من FANCD2 و BRCA2 في بؤر يحفزها تلف الحمض النووي. كانت خلايا هيلا إما غير معالجة ، أو تعرضت للأشعة تحت الحمراء (2 أو 15 غراي) ، أو عولجت بـ MMC (80 نانوغرام / مل) ، كما هو محدد. تم تلطيخ خلايا هيلا بالأجسام المضادة متعددة النسيلة المضادة لـ FANCD2 (E35) (أحمر) والأجسام المضادة أحادية النسيلة المضادة لـ BRCA2 (Ab-1) (الخضراء) بعد وقت العلاج المحدد. التكبير × 630. (ب) البروتوكول المستخدم للتجزئة النووية للخلايا. تم استخلاص السيتوبلازم والنيوكليوبلازم عن طريق النفاذية بالمنظف ، وتم هضم النوى الناتجة عن DNase I ، وتم استخلاص الكروماتين بكبريتات الأمونيوم (NH).2وبالتالي4). (C) خلايا U2OS ، إما غير معالجة أو معرضة لـ IR (15 Gy) أو MMC (170 نانوغرام / مل) ، تم تجزئتها بعد 15 ساعة من بدء تلف الحمض النووي. تم إخضاع المواد الطافية (S) والكريات (P) لتحليل لطخة غربية باستخدام الأجسام المضادة المشار إليها: E35 لـ FANCD2 و Ab-1 لـ BRCA2. تم تأكيد وجود الكروماتين في جزء S4 عن طريق النشاف باستخدام الأجسام المضادة H4 المضادة للهيستون. (D) تعرضت أجزاء S2 (البروتينات النووية القابلة للذوبان) و S4 (الكروماتين) من خلايا U2OS إلى ترسيب مناعي باستخدام جسم مضاد أحادي النسيلة مضاد لـ BRCA2 للفأر (Ab-1) أو جسم مضاد لفأر تحكم (mIgG) ومن ثم تم تنقيط مناعي باستخدام مضاد متعدد النسيلة. الأجسام المضادة BRCA2 (Ab-2) أو الأجسام المضادة لـ FANCD2 (E35). تم استخدام سلسلة IgG الثقيلة كعنصر تحكم في التحميل. (هـ) تم نقل خلايا هيلا باستخدام ترميز (كدنا) HA- يوبيكويتين ، كما هو محدد. بعد تعداء الخلايا ، عولجت الخلايا بالجرعة المحددة من IR أو MMC. تم ترسيب S2 (بروتينات نووية قابلة للذوبان) و S4 (كروماتين) من خلايا هيلا (IP) بجسم مضاد متعدد النسيلة (E35) إلى FANCD2 ، كما هو محدد. تم تشغيل المجمعات المناعية على SDS-PAGE والمناعة المناعية باستخدام الأجسام المضادة أحادية النسيلة المضادة لـ FANCD2 (FI-17) أو المضادة لـ HA (HA.11). WCE ، مستخلص الخلية الكاملة. تين. 2. يعزز FANCD2 أحادي البؤرة التجميع الناجم عن الأشعة تحت الحمراء لبؤر BRCA2. (أ) مقتطفات الخلايا الكاملة من الخلايا الليفية PD20 (FA-D2) التي تعبر بثبات عن ناقل فارغ (PD20F + Vec) و PD20 الليفية المصححة باستخدام FANCD2 (PD20F + FANCD2) تعرضت لمناعة مناعية مع ترسيب أحادي النسيلة مضاد لـ BRCA2 (Ab-1) أو جسم مضاد لفأر التحكم (mIgG) ومن ثم مناعي مع أجسام مضادة لـ FANCD2 (E35) أو مضادة لـ BRCA2 (Ab-2). تم استخدام سلسلة IgG الثقيلة كعنصر تحكم في التحميل. (ب) تشكيل بؤري FANCD2 و BRCA2 تحت النواة استجابةً للعلاج بالأشعة تحت الحمراء. الخلايا الليفية PD20 (FA-D2) ، التي تعبر بثبات عن ناقل فارغ بمفرده (اللوحة العلوية) أو FANCD2 (كدنا) كامل الطول (اللوحة السفلية) ، إما لم تتم معالجتها أو معالجتها باستخدام الأشعة تحت الحمراء (15 غراي) وتم إصلاحها بعد 4 ساعات. كانت الخلايا ملطخة مزدوجة بأجسام مضادة متعددة النسيلة FANCD2 (E35) (حمراء) وحيدة النسيلة مضادة لـ BRCA2 (Ab-1) (خضراء) وتم تحليلها بواسطة الفحص المجهري المناعي. التكبير ، × 630. (ج) القياس الكمي لبؤر BRCA2. PD20 (FA-D2) الخلايا الليفية تعبر بثبات عن ناقلات فارغة وحدها (PD20F + Vec) ، FANCD2 (PD20F + FANCD2) ، أو FANCD2-K561R متحولة (PD20F + K561R) ، GM6914 (FA-A) الخلايا الليفية وتصحيح GM6914 الألياف الليفية (GM6914 + FANCA) ، الأورام اللمفاوية EUFA130 (FA-E) والأورام اللمفاوية المصححة EUFA130 (EUFA130 + HA-FANCE) ، وخلايا هيلا إما لم يتم علاجها أو معالجتها بالأشعة تحت الحمراء (15 غراي) وتم إصلاحها بعد 4 ساعات. تم حساب الخلايا التي تحتوي على أكثر من أربع بؤر متميزة على أنها إيجابية. تم تحليل ما مجموعه 200 خلية / عينة. القيم المعروضة هي يعني ± الانحراف المعياري من ثلاث تجارب منفصلة. تين. 3. تفشل بؤرتا FANCD2 و BRCA2 في الارتباط بخلايا FA-D1 (BRCA2 - / -). (أ) رسم تخطيطي لبروتين BRCA2 البشري ، يشير إلى الطفرات في خلايا EUFA 423 (FA-D1). تم عرض مواقع الحلقات للأجسام المضادة لـ BRCA2 Ab-1 و Ab-2. (ب) الأورام الليفية EUFA423 (FA-D1) والخلايا المصححة المنقولة بشكل ثابت بالكروموسوم البشري 13 (EUFA423 + BRCA2) تعرضت للأشعة تحت الحمراء ، إما بجرعات مختلفة (يسار) أو لفترات زمنية مختلفة (يمين). تم إجراء النشاف الغربي باستخدام الأجسام المضادة لـ BRCA2 (Ab-1 أو Ab-2) أو الأجسام المضادة لـ FANCD2 (E35). (C) تم فحص التوطين المناعي لـ BRCA2 و FANCD2 بعد العلاج بالأشعة تحت الحمراء (15 Gy) في الخلايا الليفية EUFA423 (FA-D1) ، والأورام الليفية EUFA423 المنقولة بشكل عابر باستخدام PCDNA3 HA-BRCA2 (EUFA423 + HA-BRCA2) ، و EUFA 423 المنقولة بالكروموسوم البشري 13 (EUFA423 + BRCA2). تم تلطيخ الخلايا مرتين بالأجسام المضادة المشار إليها وتم تحليلها بواسطة الفحص المجهري المناعي. التكبير × 630. (D و E) القياس الكمي للنسبة المئوية للخلايا التي تحتوي على بؤر FANCD2 (D) والنسبة المئوية للخلايا التي تحتوي على بؤري FANCD2 و BRCA2 (E) في خلايا هيلا ، الخلايا الليفية EUFA423 ، الخلايا الليفية EUFA423 التي تعبر بشكل عابر عن HA-BRCA2 (EUFA423 + HA -BRCA2) و EUFA423 الليفية التي تعبر بثبات عن الكروموسوم البشري 13 (EUFA423 + BRCA2). كانت الخلايا إما غير معالجة أو عولجت بالأشعة تحت الحمراء (15 غراي) وثابتة بعد 4 ساعات للفحص المجهري المناعي. تم اعتبار الخلايا التي تحتوي على أكثر من أربع بؤر متميزة إيجابية. تم تحليل مائتين و 100 خلية / عينة في اللوحات D و E ، على التوالي. القيم المعروضة هي يعني ± الانحراف المعياري من ثلاث تجارب منفصلة. (F) S2 (بروتينات نووية قابلة للذوبان) و S4 (كروماتين) من خلايا EUFA423 المشععة وخلايا EUFA423 التي تعبر بثبات عن كروموسوم بشري 13 (EUFA423 + BRCA2) تعرضت لمقاومة مناعية مع جسم مضاد مضاد لـ FANCD2 من الأرانب (E35) أو جهاز تحكم غير محصن. مصل الأرانب (Pre-imm) ثم منقوع مناعيًا إما بأجسام مضادة أحادية النسيلة مضادة لـ BRCA2 (Ab-1) أو مضادة لـ FANCD2 (FI-17). تم استخدام سلسلة IgG الثقيلة كعنصر تحكم في التحميل. WCE ، مستخلص الخلية الكاملة. تين. 4. خلايا FA-D1 و FA-D2 معيبة في تجميع بؤر RAD51 التي تحفز الأشعة تحت الحمراء. (أ) القياس الكمي لبؤر RAD51 في الخلايا الليفية EUFA423 (FA-D1) ، والأورام الليفية EUFA423 المنقولة بشكل ثابت مع الكروموسوم البشري 13 (EUFA423 + BRCA2) ، وخلايا هيلا. كانت الخلايا إما غير معالجة أو عولجت بالأشعة تحت الحمراء (2 أو 15 غراي) وتم إصلاحها بعد 15 ساعة. كانت الخلايا ملطخة بالأجسام المضادة أحادية النسيلة المضادة لـ RAD51 وتم تحليلها بواسطة الفحص المجهري المناعي. تم اعتبار الخلايا التي تحتوي على أكثر من أربع بؤر متميزة إيجابية. تم تحليل مائتي خلية / عينة. القيم المعروضة هي يعني ± الانحراف المعياري من ثلاث تجارب منفصلة. (ب) القياس الكمي لبؤر RAD51 في الخلايا الليفية PD20 (FA-D2) التي تعبر بثبات عن ناقل فارغ بمفرده (PD20F + Vec) ، FANCD2 cDNA كامل الطول (PD20F + FANCD2) ، أو متحولة FANCD2 K561R (PD20F + K561R) ، و HeLa الخلايا. كانت الخلايا إما غير معالجة أو عولجت بالأشعة تحت الحمراء (2 أو 15 غراي) وتم إصلاحها بعد 8 ساعات. تم إجراء الفحص المجهري المناعي والتهم كما هو موضح أعلاه للوحة A. تين. 5. يعمل التثبيط الأحادي لـ FANCD2 على تعزيز التراكم المحرض بالأشعة تحت الحمراء لـ BRCA2 في الكروماتين. (A) S2 (بروتينات نووية قابلة للذوبان) و S4 (كروماتين) تم تحضيرها من خلايا U2OS و FA ، والتي إما لم يتم معالجتها أو معالجتها بالأشعة تحت الحمراء (15 Gy ، مجزأة بعد 15 ساعة). تعرضت الكسور لتحليل لطخة غربية باستخدام الأجسام المضادة لـ FANCD2 (E35) أو الأجسام المضادة لـ BRCA2 (Ab-1). تم تأكيد استخراج الكروماتين في الجزء S4 عن طريق النشاف باستخدام الجسم المضاد H4 المضاد للهيستون ، كما هو محدد. يتم تمثيل خلايا FA بواسطة الخلايا الليفية GM6914 (FA-A) ، والأرومات الليفية EUFA423 (FA-D1) ، والأرومات اللمفاوية HSC230 (FA-B). (ب) تم تحضير كسور S2 (بروتينات نووية قابلة للذوبان) و S4 (كروماتين) من الخلايا الليفية PD20 (FA-D2) التي تعبر بثبات عن ناقل فارغ وحده (PD20F + HA-PMMP) ، HA-FANCD2 (PD20F + HA-FANCD2) ، أو متحولة FANCD2-HA-K561R (PD20F + HA-K561R) ، والتي إما لم تتم معالجتها أو معالجتها بالأشعة تحت الحمراء (15 غراي ، مجزأة بعد 6 ساعات). تعرضت الكسور لتحليل لطخة غربية باستخدام الأجسام المضادة لـ FANCD2 (E35) أو الأجسام المضادة لـ BRCA2 (Ab-1). تم تأكيد استخراج الكروماتين في الجزء S4 عن طريق النشاف باستخدام الجسم المضاد H4 المضاد للهيستون. تين. 6. مطلوب أجهزة الصراف الآلي للفسفرة التي تنشط بالأشعة تحت الحمراء لـ BRCA2 في الكروماتين. (أ) تم علاج BRCA2 المناعي (Ab-1) من كسور الكروماتين إما مع أو بدون مثبطات البيتا الفوسفاتيز والفوسفاتيز ، كما هو محدد. تم اشتقاق كسور الكروماتين إما من خلايا U2OS غير المعالجة أو 15 ساعة بعد العلاج بالأشعة تحت الحمراء (15 Gy). يظهر تحول تنقل BRCA2 في الممرات 4 و 6. WCE ، مستخلص الخلية الكاملة. (ب) BRCA2 المشتق من جزء الكروماتين من الخلايا الليفية المصححة AT (AT + ATM) في نقاط زمنية بعد العلاج بالأشعة تحت الحمراء (15 Gy) يخضع لتحول في الحركة ، بينما BRCA2 من جزء الكروماتين من الخلايا الليفية AT (ATM - / -) يفعل ليس. تم استئصال كسور الكروماتين بأجسام مضادة لـ BRCA2 (Ab-1) أو مضادة لـ ATM أو مضادة لـ FANCD2 (E35). (C) خلايا EUFA423 (FA-D1) و PD20 (FA-D2) معيبة في نقطة تفتيش على شكل S قابلة للتحفيز بالأشعة تحت الحمراء. تم تقييم RDS بعد 30 دقيقة من تسليم الأشعة تحت الحمراء لخطوط الخلايا المشار إليها. تين. 7. تفاعل FANCE و BRCA2. (أ) مقتطفات الخلية الكاملة (WCE) من خلايا هيلا ، سواء كانت غير معالجة أو تعرضت للأشعة تحت الحمراء (15 غراي ، تم حصادها بعد 15 ساعة) أو MMC (40 نانوغرام / مل ، تم حصادها بعد 24 ساعة) ، تعرضت لتراكم مناعي مع أحادي النسيلة. الجسم المضاد لـ BRCA2 (Ab-1) أو الجسم المضاد لفأر التحكم (mIgG). تم استخدام سلسلة IgG الثقيلة كعنصر تحكم في التحميل. (ب) مقتطفات الخلايا الكاملة من EUFA130 (FA-E) غير المشع أو المشع ، وخلايا EUFA130 التي تعبر بثبات عن HA-FANCE (EUFA130 + HA-FANCE) ، تعرضت للترسيب المناعي مع الأجسام المضادة متعددة النسيلة المضادة لـ BRCA2 (H-300) أو جسم مضاد للأرنب (rIgG) ثم منقوع مناعيًا بمضاد BRCA2 (Ab-1) أو الأجسام المضادة لـ HA. تم استخدام سلسلة IgG الثقيلة كعنصر تحكم في التحميل. (C) الأورام اللمفاوية EUFA130 (FA-E) وخلايا EUFA130 التي تعبر بثبات عن HA-FANCE (EUFA130 + HA-FANCE) كانت إما غير معالجة أو تعرضت للأشعة تحت الحمراء بجرعات مختلفة ، كما هو محدد ، وتم حصادها بعد 4 ساعات. تم إجراء النشاف الغربي باستخدام مضادات BRCA2 (Ab-1) أو مضادات FANCD2 (E35) أو الأجسام المضادة لـ HA. (د) الترسيب المناعي المتبادل لـ FANCD2 و BRCA2 مع الأجسام المضادة الأخرى. تم تحصين الكسور المشار إليها (S2 و S4) ، المحضرة من خلايا U2OS المشععة ، بأجسام مضادة لـ FANCD2 (E35) ، أو FANCE ، أو مصل أرنب غير محصن (قبل المناعة) ، وتم تنقيط المجمعات المناعية بمضاد BRCA2 ( Ab-1) أو الأجسام المضادة لـ FANCD2 (FI-17). تم استخدام سلسلة IgG الثقيلة كعنصر تحكم في التحميل. (E) نموذج تخطيطي لاستجابة تلف الحمض النووي بوساطة ATM-BRCA2-FANCD2. ينشط الأشعة تحت الحمراء أجهزة الصراف الآلي ، مما يؤدي إلى فسفرة BRCA2 و FANCD2 والعديد من ركائز البروتين الأخرى. يتم بعد ذلك تجنيد BRCA2 المنشط للكروماتين بواسطة FANCD2 ، والذي يتم تنشيطه عن طريق monoubiquitination. يتطلب تفاعل BRCA2 و FANCD2 كلاً من الطرف C من BRCA2 و FANCD2 monoubiquitination. بعد تحميله على الكروماتين ، يعمل BRCA2 بعد ذلك في اتجاه مجرى FANCD2 أحادي.

الطفرات الجينية BRCA: مخاطر السرطان والاختبار الجيني

BRCA1 (جين BReast CAncer 1) و BRCA2 (جين BReast CAncer 2) هي جينات تنتج بروتينات تساعد في إصلاح الحمض النووي التالف. كل شخص لديه نسختان من كل من هذه الجينات - نسخة واحدة موروثة من كل والد. BRCA1 و BRCA2 تسمى أحيانًا جينات مثبطة للورم لأنه عندما يكون لها تغيرات معينة ، تسمى المتغيرات الضارة (أو المسببة للأمراض) (أو الطفرات) ، يمكن أن يتطور السرطان.

الأشخاص الذين يرثون متغيرات ضارة في أحد هذه الجينات لديهم مخاطر متزايدة للإصابة بعدة سرطانات - أبرزها سرطان الثدي والمبيض ، ولكن أيضًا عدة أنواع إضافية من السرطان. الأشخاص الذين ورثوا متغيرًا ضارًا في BRCA1 و BRCA2 يميلون أيضًا إلى الإصابة بالسرطان في سن أصغر من الأشخاص الذين ليس لديهم مثل هذا البديل.

متغير ضار في BRCA1 أو BRCA2 يمكن أن يرث من أي من الوالدين. كل طفل من أحد الوالدين يحمل أي طفرة في أحد هذه الجينات لديه فرصة بنسبة 50٪ (أو فرصة واحدة من كل 2) لوراثة الطفرة. الطفرات الموروثة - تسمى أيضًا طفرات السلالة الجرثومية أو المتغيرات - موجودة منذ الولادة في جميع خلايا الجسم.

حتى لو ورث شخص ما متغيرًا ضارًا في BRCA1 أو BRCA2 من أحد الوالدين ، ربما ورثوا نسخة طبيعية من هذا الجين من الوالد الآخر (وذلك لأنه في معظم الحالات ، لا يمكن للأجنة ذات المتغير الضار من كل والد أن تتطور). لكن النسخة الطبيعية يمكن أن تضيع أو تتغير في بعض خلايا الجسم خلال حياة ذلك الشخص. مثل هذا التغيير يسمى تغيير جسدي. يمكن للخلايا التي لا تحتوي على أي بروتينات BRCA1 أو BRCA2 فعالة أن تنمو خارج نطاق السيطرة وتصبح سرطانية.

ما مقدار المتغير الضار الموروث في BRCA1 أو BRCA2 تزيد من خطر إصابة المرأة بسرطان الثدي والمبيض؟

يزداد خطر إصابة المرأة بسرطان الثدي و / أو سرطان المبيض على مدار حياتها بشكل ملحوظ إذا ورثت متغيرًا ضارًا في BRCA1 أو BRCA2لكن درجة الزيادة تختلف باختلاف الطفرة.

سرطان الثدي: حوالي 13٪ من النساء في عموم السكان يصبن بسرطان الثدي في وقت ما خلال حياتهن (1). بالمقابل 55٪ - 72٪ من النساء يرثن ضارا BRCA1 متغير و 45٪ - 69٪ من النساء اللواتي يرثن مادة ضارة BRCA2 البديل سوف يصاب بسرطان الثدي بعمر 70-80 سنة (2-4). يعتمد الخطر بالنسبة لأي امرأة على عدد من العوامل ، بعضها لم يتم توصيفه بشكل كامل.

مثل النساء المصابات بسرطان الثدي بشكل عام ، تلك المصابات بالضرر BRCA1 أو BRCA2 المتغيرات لديها أيضًا خطر متزايد للإصابة بالسرطان في الثدي المقابل (المقابل) في السنوات التالية لتشخيص سرطان الثدي (2). يزداد خطر الإصابة بسرطان الثدي المقابل بمرور الوقت منذ الإصابة بسرطان الثدي الأول ، حيث يصل إلى 20٪ -30٪ في 10 سنوات من المتابعة و 40٪ -50٪ في غضون 20 عامًا ، اعتمادًا على الجين المعني.

سرطان المبيض: حوالي 1.2 ٪ من النساء في عموم السكان يصبن بسرطان المبيض في وقت ما خلال حياتهم (1). بالمقابل ، 39٪ - 44٪ من النساء يرثن مادة ضارة BRCA1 متغير و 11٪ -17٪ من النساء اللواتي يرثن ضارًا BRCA2 المتغير سوف يصاب بسرطان المبيض بعمر 70-80 سنة (2-4).

ما السرطانات الأخرى المرتبطة بالمتغيرات الضارة في BRCA1 و BRCA2?

المتغيرات الضارة في BRCA1 و BRCA2 تزيد من خطر الإصابة بالعديد من السرطانات الإضافية. في النساء ، يشمل ذلك سرطان قناة فالوب (5 ، 6) وسرطان البريتوني الأولي (7) ، وكلاهما يبدأ في نفس الخلايا مثل أكثر أنواع سرطان المبيض شيوعًا. مع الرجال BRCA2 المتغيرات وبدرجة أقل BRCA1 المتغيرات ، معرضة أيضًا لخطر متزايد للإصابة بسرطان الثدي (8) وسرطان البروستاتا (9-11). كل من الرجال والنساء مع الضرر BRCA1 أو BRCA2 المتغيرات معرضة لخطر متزايد للإصابة بسرطان البنكرياس ، على الرغم من أن زيادة المخاطر منخفضة (12-14).

بالإضافة إلى ذلك ، هناك بعض المتغيرات في BRCA1 و BRCA2 يمكن أن يسبب أنواعًا فرعية من فقر الدم فانكوني ، وهو متلازمة نادرة تترافق مع أورام الطفولة الصلبة وتطور ابيضاض الدم النخاعي الحاد (15-17). الطفرات التي تسبب هذه الأنواع الفرعية من فقر الدم فانكوني لها تأثير أكثر اعتدالًا على وظيفة البروتين من الطفرات التي تسبب سرطان الثدي والمبيض. الأطفال الذين يرثون أحد هذه المتغيرات من كل والد سيصابون بفقر دم فانكوني.

هي المتغيرات الضارة في BRCA1 و BRCA2 أكثر شيوعًا في بعض المجموعات العرقية / الإثنية أكثر من غيرها؟

نعم فعلا. احتمالية حمل طفرة موروثة في BRCA1 أو BRCA2 (الانتشار) يختلف باختلاف مجموعات سكانية محددة. بينما يبلغ معدل الانتشار في عموم السكان حوالي 0.2٪ - 0.3٪ (أو حوالي 1 من كل 400) ، فإن حوالي 2.0٪ من الأشخاص من أصل يهودي أشكنازي يحملون متغيرًا ضارًا في أحد هذين الجينين وعادة ما تكون المتغيرات واحدة من ثلاثة أنواع محددة المتغيرات ، تسمى الطفرات المؤسس. المجموعات السكانية الأخرى ، مثل الشعوب النرويجية والهولندية والأيسلندية ، لديها أيضًا طفرات مؤسسية (18).

تميل المجموعات العرقية / الإثنية والجغرافية المختلفة أيضًا إلى حمل متغيرات مختلفة في هذه الجينات. على سبيل المثال ، الأمريكيون الأفارقة لديهم BRCA1 المتغيرات التي لا تظهر في المجموعات العرقية / الإثنية الأخرى في الولايات المتحدة (19-21). معظم الأشخاص من أصل يهودي أشكنازي في الولايات المتحدة والذين يحملون متغير BRCA لديهم واحد من ثلاثة متغيرات محددة (اثنان في BRCA1 وواحد في BRCA2). في السكان الأيسلنديين ، هناك نوع مختلف في BRCA1 شائع بين أولئك الذين يرثون طفرة في BRCA1.

من الذي يجب أن يفكر في الاستشارة الوراثية والاختبار BRCA1 و BRCA2 المتغيرات؟

أي شخص يشعر بالقلق بشأن احتمال وجود متغير ضار في BRCA1 أو BRCA2 يجب أن يناقش الجين مخاوفهم مع مقدم الرعاية الصحية أو مستشار الوراثة.

تتوفر الاختبارات لمعرفة ما إذا كان شخص ما قد ورث متغيرًا ضارًا في BRCA1 و BRCA2. ومع ذلك ، لا ينصح بالاختبار حاليًا لعامة الناس. بدلاً من ذلك ، توصي مجموعات الخبراء بأن يركز الاختبار على أولئك الذين لديهم احتمالية أكبر لحمل مادة ضارة BRCA1 أو BRCA2 متغير ، مثل أولئك الذين لديهم تاريخ عائلي لبعض أنواع السرطان. يمكن أن يكون الاختبار مناسبًا لكل من الأشخاص غير المصابين بالسرطان وكذلك الأشخاص الذين تم تشخيص إصابتهم بالسرطان. إذا علم شخص ما أن لديه طفرة في أحد هذه الجينات ، فيمكنه اتخاذ خطوات لتقليل مخاطر الإصابة بالسرطان أو اكتشاف السرطان مبكرًا. وإذا كانوا مصابين بالسرطان ، فقد تكون المعلومات المتعلقة بطفراتهم مهمة لاختيار العلاج.

Before testing is done, a person will usually have a risk assessment, in which they meet with a genetic counselor or other health care provider to review factors such as which of their relatives had cancer, what cancers they had, and at what ages they were diagnosed. If this assessment suggests that someone has an increased risk of carrying a harmful BRCA1 أو BRCA2 gene variant, their genetic counselor can discuss the benefits and harms of testing with them and order the appropriate genetic test, if the individual decides to have genetic testing (22).

Some people may choose to have genetic testing via direct-to-consumer (DTC) testing. Genetic counseling is recommended for those people as well to help them understand the test results and to make sure the most appropriate test was done. People should be aware that DTC tests may not be comprehensive, in that some tests do not test for all of the harmful mutations in the two genes. So receiving a negative result with a DTC test may not mean that they don’t have a harmful variant in BRCA1 أو BRCA2.

The United States Preventive Services Task Force recommends risk assessment for women who have a personal or family history of breast, ovarian, fallopian tube, or peritoneal cancer or whose ancestry is associated with having harmful BRCA1 و BRCA2 variants, as well as follow-up genetic counseling as appropriate.

The National Comprehensive Cancer Network (NCCN) has criteria for genetic testing of BRCA1 و BRCA2 as well as for several other genes (including CDH1, PALB2, PTEN، و TP53) that are associated with increased risk of breast and/or ovarian cancer (23). NCCN recommends risk assessment for people who have a blood relative with a known or likely harmful variant in any of these genes who have certain personal and/or family histories of cancer (cancer diagnosed at a younger age, certain types of cancer, people with two or more cancer diagnoses, or families with multiple cases of cancer) or who have certain inherited cancer predisposition disorders, such as Cowden syndrome, Peutz-Jeghers syndrome, Li-Fraumeni syndrome, or Fanconi anemia.

The American Society of Clinical Oncology recommends that all women diagnosed with epithelial ovarian cancer be offered genetic testing for inherited variants in BRCA1, BRCA2, and other ovarian cancer susceptibility genes, regardless of the clinical features of their disease or their family history (24).

Professional societies do not recommend that children under age 18 undergo genetic testing for BRCA1 و BRCA2 المتغيرات. This is because there are no risk-reduction strategies that are specifically meant for children, and children are very unlikely to develop a cancer related to an inherited BRCA variant.

Testing for inherited BRCA1 و BRCA2 variants may be done using a blood sample or a saliva sample. That is because blood cells and cells that are present in saliva, like every cell in the body, contain the BRCA1 و BRCA2 الجينات. Sometimes people with cancer find out that they have a BRCA1 أو BRCA2 mutation when their tumor is tested to see if they are a candidate for treatment with a particular targeted therapy. Because harmful BRCA variants reported in the tumor may be of somatic or germline origin, someone with such a variant in their tumor should consider having a germline genetic (blood) test to determine if the variant was inherited.

When a family history suggests the possibility that someone without cancer may have inherited a harmful variant in BRCA1 أو BRCA2, it is best for a family member who has already been diagnosed with cancer to be tested, if such a person is alive and willing to get tested. If such testing reveals a known harmful variant, then testing the individual for that variant will provide a clear indication of whether they also carry it. If all family members with cancer are deceased or are unwilling or unable to have genetic testing, testing family members who have not been diagnosed with cancer may still be of value and provide good information.

Does health insurance cover the cost of genetic testing for BRCA1 و BRCA2 variants?

People considering BRCA1 و BRCA2 variant testing may want to confirm their insurance coverage for genetic counseling and testing. Genetic counselors can often help answer questions about insurance coverage for genetic testing.

Some genetic testing companies may offer testing for inherited BRCA1 و BRCA2 variants at no charge to patients who lack insurance and meet specific financial and medical criteria.

What do BRCA1 و BRCA2 genetic test results mean?

BRCA1 و BRCA2 mutation testing can give several possible results: a positive result, a negative result, or a variant of uncertain significance (VUS) result.

Positive result. A positive test result indicates that a person has inherited a known harmful variant in BRCA1 أو BRCA2 (these are typically called “pathogenic” or “likely pathogenic” variants on laboratory test reports) and has an increased risk of developing certain cancers. However, a positive test result cannot tell whether or when the tested individual will develop cancer. Some people who inherit a harmful BRCA1 أو BRCA2 variant never develop cancer.

A positive test result may also have important implications for family members, including future generations.

  • Both men and women who inherit a harmful BRCA1 أو BRCA2 variant, whether or not they develop cancer themselves, may pass the variant to their children. Each child has a 50% chance of inheriting a parent’s variant.
  • All blood relatives of a person who has inherited a harmful BRCA1 أو BRCA2 variant are at some increased risk of having the variant themselves. For example, each of that person’s full siblings has a 50% chance of having inherited the variant as well.
  • Very rarely, an individual may test positive for a harmful variant not inherited from either parent. وهذا ما يسمى ب من جديد (or “new”) variant. Such a variant is one that arose in a germ cell (sperm or egg) of one of the parents and is present in all the cells of the person who grew from that cell. The children of someone with a من جديد variant (but not his or her siblings) are at risk of inheriting the variant.

Negative result. A negative test result can have several meanings, depending on the personal and family medical history of the person who is tested and whether or not a harmful mutation has already been identified in the family. If a close blood relative of the tested person is known to carry a harmful BRCA1 أو BRCA2 variant, a negative test result is clear: it means the tested person did not inherit the harmful variant that is present in the family and cannot pass it to their children. A person with such a test result, called a true negative, has a risk of cancer that is similar to that of someone in the general population. However, there are other factors besides genetic factors that may increase the risk of cancer, such as radiation exposures at an early age, and those factors should be considered in assessing their risk of cancer.

If the tested person has no personal history of cancer and their family isn’t known to carry a harmful variant, then in this case, a negative test result is considered to be “uninformative.” There are several possible reasons why someone could have an uninformative negative test result:

  • Without testing family members who have had cancer, it is uncertain whether the negative test means that the person did not inherit a BRCA1 أو BRCA2 mutation that is present in the family or whether the family history might be due to a mutation in another gene that was not tested or to other, nongenetic risk factors.
  • The individual may have a harmful variant that is not detectable by current testing technologies.
  • Rarely, there could be an error in the testing, either because inappropriate tests were recommended or ordered, genetic variants were interpreted incorrectly, or the wrong results were relayed to patients (25).

Variant of Uncertain Significance (VUS) result. Sometimes, a genetic test finds a change in BRCA1 أو BRCA2 that has not been previously associated with cancer and is uncommon in the general population. This type of test result is called “a variant of uncertain significance,” or VUS, because it isn’t known whether this specific genetic change is harmful.

As more research is conducted and more people are tested for BRCA1 و BRCA2 variants, scientists will learn more about uncertain changes and cancer risk. Clinicians and scientists are actively working to share information on these mutations so that they can be reclassified as either clearly harmful or clearly not harmful (26, 27).

Genetic counseling can help a person understand what a VUS in BRCA1 أو BRCA2 may mean in terms of their cancer risk. Until the interpretation of the variant is clarified, management of risk should be based on family history and other risk factors. However, it is important that a person who has a VUS test result regularly obtains updated information from the testing provider in case that VUS is reclassified as a harmful or likely harmful variant. Testing providers have different policies about notifying a tested person of a change in the interpretation of a VUS test result. Some will contact the tested person directly, whereas others place the responsibility on the tested person to check back in on a regular basis to learn of updates to the interpretation of their VUS test result.

How can a person who has inherited a harmful BRCA1 أو BRCA2 gene variant reduce their risk of cancer?

Several options are available for reducing cancer risk in individuals who have inherited a harmful BRCA1 أو BRCA2 البديل. These include enhanced screening, risk-reducing surgery (sometimes referred to as prophylactic surgery), and chemoprevention.

Enhanced screening. Some women who test positive for harmful BRCA1 و BRCA2 variants may choose to start breast cancer screening at younger ages, have more frequent screening than is recommended for women with an average risk of breast cancer, or have screening with magnetic resonance imaging (MRI) in addition to mammography.

No effective ovarian cancer screening methods are known. Some groups recommend transvaginal ultrasound, blood tests for the CA-125 antigen (which can be present at higher-than-normal levels in women with ovarian cancer), and clinical examinations for ovarian cancer screening in women with harmful BRCA1 أو BRCA2 المتغيرات. However, none of these methods appear to detect ovarian tumors at an early enough stage to improve long-term survival (28).

The benefits of screening men who carry harmful variants in BRCA1 أو BRCA2 for breast and other cancers are not known. Some expert groups recommend that such men undergo regular annual clinical breast exams starting at age 35 (23). The National Comprehensive Cancer Network (NCCN) guidelines recommend that men with harmful germline variants in BRCA1 أو BRCA2 consider having a discussion with their doctor about prostate-specific antigen (PSA) testing for prostate cancer screening starting at age 40 (29).

Some experts recommend the use of ultrasound or MRI/magnetic retrograde cholangiopancreatography to screen for pancreatic cancer in people who are known to carry a harmful BRCA1 أو BRCA2 variant and who have a close blood relative with pancreatic cancer (30). However, it is not yet clear whether pancreatic cancer screening and early pancreatic cancer detection reduces the overall risk of dying from a pancreatic cancer.

All of these screening approaches have potential harms as well as possible benefits. For example, MRI is more likely than mammography to result in false-positive findings. And there is some concern that women who have a harmful BRCA variant might be particularly sensitive to the DNA-damaging effects of tests that involve radiation (such as mammography) because they already have a defect in DNA repair (31).

Risk-reducing surgery. Risk-reducing, or prophylactic, surgery involves removing as much of the "at-risk" tissue as possible. Women may choose to have both breasts removed (bilateral risk-reducing mastectomy) to reduce their risk of breast cancer. Surgery to remove a woman's ovaries and fallopian tubes (bilateral risk-reducing salpingo-oophorectomy) can help reduce her risk of ovarian cancer. (Ovarian cancers often originate in the fallopian tubes, so it is essential that they be removed along with the ovaries.) Removing the ovaries may also reduce the risk of breast cancer in premenopausal women by eliminating a source of hormones that can fuel the growth of some types of breast cancer.

These surgeries are irreversible, and each has potential complications or harms. These include bleeding or infection, anxiety and concerns about body image (bilateral risk-reducing mastectomy), and early menopause in premenopausal women (bilateral risk-reducing salpingo-oophorectomy).

Risk-reducing surgery does not guarantee that cancer will not develop because not all at-risk tissue can be removed by these procedures. That is why these surgical procedures are described as “risk-reducing” rather than “preventive.” Some women have developed breast cancer, ovarian cancer, or primary peritoneal carcinomatosis (a type of cancer similar to ovarian cancer) even after risk-reducing surgery. Nevertheless, these surgical procedures greatly reduce risk. For example, in several studies women who underwent bilateral salpingo-oophorectomy had a nearly 80% reduction in risk of dying from ovarian cancer, a 56% reduction in risk of dying from breast cancer (32), and a 77% reduction in risk of dying from any cause during the studies’ follow-up periods (33).

The reduction in breast and ovarian cancer risk from removal of the ovaries and fallopian tubes appears to be similar for carriers of BRCA1 و BRCA2 variants (33).

Chemoprevention. Chemoprevention is the use of medicines to reduce the risk of cancer. Two chemopreventive drugs (tamoxifen [Nolvadex] and raloxifene [Evista]) have been approved by the Food and Drug Administration (FDA) to reduce the risk of breast cancer in women at increased risk, but the role of these drugs in women with harmful BRCA1 أو BRCA2 variants is not yet clear. Data from three studies suggest that tamoxifen may be able to help lower the risk of breast cancer in women who carry harmful variants in BRCA2 (34) and of cancer in the opposite breast among BRCA1 و BRCA2 variant carriers previously diagnosed with breast cancer (35, 36). Studies have not examined the effectiveness of raloxifene in BRCA1 و BRCA2 variant carriers specifically.

However, these medications may be an option for women who choose not to, or who cannot, undergo surgery. The potential harms of these drugs include menopausal symptoms, blood clots, stroke, increased risk of endometrial cancer (tamoxifen), and allergic reactions (raloxifene).

Both women in the general population, as well as those with harmful BRCA1 أو BRCA2 variants, who have ever used oral contraceptives (birth control pills) have about a 50% lower risk of ovarian cancer than women who have never used oral contraceptives (37). Potential harms of oral contraceptives include increased risk of breast cancer, increased risk that a human papillomavirus (HPV) infection will become cervical cancer, and possible cardiovascular effects among older reproductive-age women.

What are the benefits of genetic testing for BRCA1 و BRCA2 variants?

There can be benefits to genetic testing, regardless of whether a person receives a positive or a negative result.

The potential benefits of a true negative result include a sense of relief regarding the future risk of cancer, learning that one's children are not at risk of inheriting the family's cancer susceptibility, and the possibility that special check-ups, tests, or risk-reducing surgeries may not be needed.

A positive test result may allow people to make informed decisions about their future health care, including taking steps to reduce their cancer risk.

What are the possible harms of genetic testing for BRCA1 و BRCA2 variants?

The direct medical harms of genetic testing are minimal, but knowledge of test results, whether positive or negative, may have harmful effects on a person’s emotions, social relationships, finances, and medical choices.

Dealing with uncertainty of an uninformative negative or a VUS test result is another potential harm. For this reason, it is important to have genetic counseling before undergoing genetic testing.

Results of genetic tests are normally included in a person’s medical records, particularly if a doctor or other health care provider has ordered the test or has been consulted about the test results. Therefore, people considering genetic testing must understand that their results may become known to other people or organizations that have legitimate, legal access to their medical records, such as their insurance company or employer, if their employer provides the patient’s health insurance as a benefit.

What are the treatment implications of having a harmful BRCA1 أو BRCA2 variant for patients who have already developed cancer?

بسبب ال BRCA1 و BRCA2 genes are involved in DNA repair, tumors with alterations in either gene are particularly sensitive to anticancer agents that act by damaging DNA, such as cisplatin (38).

A class of drugs called PARP inhibitors, which block the repair of DNA damage, have been found to arrest the growth of cancer cells that have harmful BRCA1 أو BRCA2 المتغيرات. Four PARP inhibitors—olaparib [Lynparza], rucaparib [Rubraca], niraparib [Zejula], and talazoparib [Talzenna]—are approved by the FDA to treat certain cancers bearing harmful variants in BRCA1 أو BRCA2. (In some cases, these are used whether or not a BRCA1 أو BRCA2 mutation is present.)

Breast cancers with harmful BRCA1 variants are more likely to be "triple-negative cancers" (that is, the breast cancer cells do not have estrogen receptors, progesterone receptors, or large amounts of HER2/neu protein) than sporadic breast cancers or breast cancers with harmful BRCA2 المتغيرات. Triple-negative cancers are harder to treat and have a poorer prognosis than other types of breast cancers.

If someone has tumor genetic testing that reveals the presence of a harmful BRCA1 أو BRCA2 variant in the tumor, they should consider having a germline genetic (blood) test to determine if the variant was inherited. Knowing if the variant was inherited is important for that individual to understand their risks to potentially develop other cancers in the future. It can also determine if other family members may be at risk of inheriting the harmful variant.

مراجع مختارة

Howlader N, Noone AM, Krapcho M, et al. SEER Cancer Statistics Review, 1975–2017, National Cancer Institute. Bethesda, MD, https://seer.cancer.gov/csr/1975_2017/, based on November 2019 SEER data submission, posted to the SEER web site, April 2020.

Kuchenbaecker KB, Hopper JL, Barnes DR, et al. Risks of breast, ovarian, and contralateral breast cancer for BRCA1 and BRCA2 mutation carriers. جاما 2017 317(23):2402–2416.

Antoniou A, Pharoah PDP, Narod S, et al. Average risks of breast and ovarian cancer associated with BRCA1 or BRCA2 mutations detected in case series unselected for family history: A combined analysis of 22 studies. American Journal of Human Genetics 2003 72(5):1117–1130.

Chen S, Parmigiani G. Meta-analysis of BRCA1 and BRCA2 penetrance. مجلة علم الأورام السريري 2007 25(11):1329–1333.

Brose MS, Rebbeck TR, Calzone KA, et al. Cancer risk estimates for BRCA1 mutation carriers identified in a risk evaluation program. مجلة المعهد الوطني للسرطان 2002 94(18):1365–1372.

Finch A, Beiner M, Lubinski J, et al. Salpingo-oophorectomy and the risk of ovarian, fallopian tube, and peritoneal cancers in women with a BRCA1 or BRCA2 mutation. جاما 2006 296(2):185–192.

Levine DA, Argenta PA, Yee CJ, et al. Fallopian tube and primary peritoneal carcinomas associated with BRCA mutations. مجلة علم الأورام السريري 2003 21(22):4222–4227.

Tai YC, Domchek S, Parmigiani G, Chen S. Breast cancer risk among male BRCA1 and BRCA2 mutation carriers. مجلة المعهد الوطني للسرطان 2007 99(23):1811–1814.

Levy-Lahad E, Friedman E. Cancer risks among BRCA1 and BRCA2 mutation carriers. المجلة البريطانية للسرطان 2007 96(1):11–15.

Oh M, Alkhushaym N, Fallatah S, et al. The association of BRCA1 and BRCA2 mutations with prostate cancer risk, frequency, and mortality: A meta-analysis. البروستات 2019 79(8):880–895.

Nyberg T, Frost D, Barrowdale D, et al. Prostate cancer risks for male BRCA1 and BRCA2 mutation carriers: A prospective cohort study. European Urology 2020 77(1):24–35.

Ferrone CR, Levine DA, Tang LH, et al. BRCA germline mutations in Jewish patients with pancreatic adenocarcinoma. مجلة علم الأورام السريري 2009 27(3):433–438.

Cavanagh H, Rogers KM. The role of BRCA1 and BRCA2 mutations in prostate, pancreatic and stomach cancers. Hereditary Cancer in Clinical Practice 2015 13(1):16.

Hu C, Hart SN, Polley EC, et al. Association between inherited germline mutations in cancer predisposition genes and risk of pancreatic cancer. جاما 2018 319(23):2401–2409.

Howlett NG, Taniguchi T, Olson S, et al. Biallelic inactivation of BRCA2 in Fanconi anemia. علم 2002 297(5581):606–609.

Alter BP. Fanconi anemia and the development of leukemia. Best Practice & Research Clinical Haematology 2014 27(3–4):214–221.

Sawyer SL, Tian L, Kähkönen M, et al. Biallelic mutations in BRCA1 cause a new Fanconi anemia subtype. Cancer Discovery 2015 5(2):135–142.

Nelson HD, Fu R, Goddard K, et al. Risk assessment, genetic counseling, and genetic testing for BRCA-related cancer: Systematic review to update the U.S. Preventive Services Task Force Recommendation [Internet]. Rockville (MD): Agency for Healthcare Research and Quality (US) 2013 Dec. Report No.: 12-05164-EF-1.

Hall MJ, Reid JE, Burbidge LA, et al. BRCA1 and BRCA2 mutations in women of different ethnicities undergoing testing for hereditary breast-ovarian cancer. سرطان 2009 115(10):2222–2233.

Kurian AW. BRCA1 and BRCA2 mutations across race and ethnicity: Distribution and clinical implications. Current Opinion in Obstetrics & Gynecology 2010 22(1):72–78.

Rebbeck TR, Friebel TM, Friedman E, et al. Mutational spectrum in a worldwide study of 29,700 families with BRCA1 or BRCA2 mutations. Human Mutation 2018 39(5):593–620.

US Preventive Services Task Force, Owens DK, Davidson KW, et al. Risk assessment, genetic counseling, and genetic testing for BRCA-related cancer: US Preventive Services Task Force Recommendation Statement. جاما 2019 322(7):652–665.

National Comprehensive Cancer Network. NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology: Genetic/Familial High-Risk Assessment: Breast, Ovarian, and Pancreatic. Version 1.2021. Plymouth Meeting, PA: National Comprehensive Cancer Network, 2020. Available online with free registration. Last accessed November 2, 2020.

Konstantinopoulos PA, Norquist B, Lacchetti C, et al. Germline and somatic tumor testing in epithelial ovarian cancer: ASCO guideline. مجلة علم الأورام السريري 2020 38(11):1222–1245.

Farmer MB, Bonadies DC, Mahon SM, et al. Adverse events in genetic testing: The Fourth Case Series. Cancer Journal 2019 25(4):231–236.

Findlay GM, Daza RM, Martin B, et al. Accurate classification of BRCA1 variants with saturation genome editing. طبيعة سجية 2018 562(7726):217–222.

Cline MS, Liao RG, Parsons MT, et al. BRCA Challenge: BRCA Exchange as a global resource for variants in BRCA1 and BRCA2. علم الوراثة PLoS 2018 14(12):e1007752.

Evans DG, Gaarenstroom KN, Stirling D, et al. Screening for familial ovarian cancer: Poor survival of BRCA1/2 related cancers. مجلة علم الوراثة الطبية 2009 46(9):593–597.

National Comprehensive Cancer Network. NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology: Prostate Cancer Early Detection. Version 2.2020. Plymouth Meeting, PA: National Comprehensive Cancer Network, 2020. Available online with free registration. Last accessed November 2, 2020.

Goggins M, Overbeek KA, Brand R, et al. Management of patients with increased risk for familial pancreatic cancer: Updated recommendations from the International Cancer of the Pancreas Screening (CAPS) Consortium. القناة الهضمية 2020 69(1):7–17.

Pijpe A, Andrieu N, Easton DF, et al. Exposure to diagnostic radiation and risk of breast cancer among carriers of BRCA1/2 mutations: Retrospective cohort study (GENE-RAD-RISK). BMJ 2012 345:e5660.

Domchek SM, Friebel TM, Singer CF, et al. Association of risk-reducing surgery in BRCA1 or BRCA2 mutation carriers with cancer risk and mortality. جاما 2010 304(9):967–975.

Finch AP, Lubinski J, Møller P, et al. Impact of oophorectomy on cancer incidence and mortality in women with a BRCA1 or BRCA2 mutation. مجلة علم الأورام السريري 2014 32(15):1547–1553.

King MC, Wieand S, Hale K, et al. Tamoxifen and breast cancer incidence among women with inherited mutations in BRCA1 and BRCA2: National Surgical Adjuvant Breast and Bowel Project (NSABP–P1) Breast Cancer Prevention Trial. جاما 2001 286(18):2251–2256.

Phillips KA, Milne RL, Rookus MA, et al. Tamoxifen and risk of contralateral breast cancer for BRCA1 and BRCA2 mutation carriers. مجلة علم الأورام السريري 2013 31(25):3091–3099.

Gronwald J, Tung N, Foulkes WD, et al. Tamoxifen and contralateral breast cancer in BRCA1 and BRCA2 carriers: An update. المجلة الدولية للسرطان 2006 118(9):2281–2284.

McLaughlin JR, Risch HA, Lubinski J, et al. Reproductive risk factors for ovarian cancer in carriers of BRCA1 or BRCA2 mutations: A case–control study. لانسيت الأورام 2007 8(1):26–34.

Tung NM, Garber JE. BRCA1/2 testing: Therapeutic implications for breast cancer management. المجلة البريطانية للسرطان 2018 119(2):141–152.


Memorial Sloan-Kettering scientists uncover function of BRCA2 protein

BRCA2 was already known to be a tumor suppressor -- a protective protein that prevents the development of cancer -- but exactly how the protein does its job was not understood. Now MSKCC scientists have been able to map out the structure of the protein, showing that it interacts directly with DNA and helps to repair genetic damage. An inability to correct genetic damage leads to unstable chromosomes and often to cancer.

"If BRCA2 is altered or missing, it leads to a dangerous accumulation of genetic errors," said the study's senior author Nikola P. Pavletich, PhD, head of MSKCC's Laboratory of Structural Biology of Oncogenes and Tumor Suppressors and an investigator in the Howard Hughes Medical Institute. "By studying the normal function of BRCA2, we can understand how changes in the protein contribute to the development of cancer."

BRCA2 is an unusually large molecule, which has made it difficult for researchers to study. But Dr. Pavletich's team, including first author Haijuan Yang, found a way around that problem and was able to crystallize the protein. Those crystals were then bombarded with high-energy X-rays, a process called X-ray crystallography, and the diffraction patterns created by the X-rays were used to calculate the three-dimensional picture of the protein. This picture revealed that BRCA2 is similar in structure to other proteins known to bind DNA. The researchers then took the work a step further, showing that BRCA2 does indeed bind to DNA in special regions that are commonly found around broken DNA strands.

Researchers showed that BRCA2 participates in the repair of "double-strand" breaks: These breaks are a particularly lethal type of damage because if both strands of the DNA double helix break at the same time, cells can permanently lose genetic information. The structure revealed that BRCA2 binds the broken strands and enables the recovery of lost information via a process called homologous recombination -- in which the missing DNA is copied from another part of the cell.

"We are now a step closer to understanding this particular type of inherited breast and ovarian cancers," Dr. Pavletich said.

Mutations in the BRCA2 gene have been implicated in hereditary breast and ovarian cancers since 1995. The other gene commonly linked to hereditary breast and ovarian cancers is called BRCA1.

Researchers from the University of Texas Health Science Center in San Antonio also contributed to the study, which was funded by the National Institutes of Health, the Howard Hughes Medical Institute, the Dewitt Wallace Foundation, the Samuel and May Rudin Foundation, and the Arthur and Rochelle Belfer Foundation.

Memorial Sloan-Kettering Cancer Center is the world's oldest and largest institution devoted to prevention, patient care, research, and education in cancer. Our scientists and clinicians generate innovative approaches to better understand, diagnose, and treat cancer. Our specialists are leaders in biomedical research and in translating the latest research to advance the standard of cancer care worldwide.

تنصل: AAAS و EurekAlert! ليست مسؤولة عن دقة النشرات الإخبارية المرسلة إلى EurekAlert! من خلال المؤسسات المساهمة أو لاستخدام أي معلومات من خلال نظام EurekAlert.


How Do BRCA Mutations Cause Cancer?

Genes are the body’s sets of genetic instructions. Mutations within BRCA genes cause them to not work as well as they should. “When BRCA genes are mutated or altered, cells are unable to repair themselves, causing an increased risk to develop specific types of cancer,” says Clayback.

Mutations in the two kinds of BRCA genes will affect patients’ risk differently.

BRCA1 mutations are associated with an increased risk for:

  • Breast cancer, including an aggressive form called Triple Negative Breast Cancer
  • Ovarian cancer
  • سرطان البنكرياس
  • سرطان البروستات

BRCA2 mutations are associated with an increased risk for:

  • سرطان الثدي
  • Ovarian cancer
  • سرطان الجلد
  • سرطان البنكرياس
  • سرطان البروستات

خيارات الوصول

احصل على حق الوصول الكامل إلى دفتر اليومية لمدة عام واحد

جميع الأسعار أسعار صافي.
سيتم إضافة ضريبة القيمة المضافة في وقت لاحق عند الخروج.
سيتم الانتهاء من حساب الضريبة أثناء الخروج.

احصل على وصول محدود أو وصول كامل للمقالات على ReadCube.

جميع الأسعار أسعار صافي.


Citing Articles (38)

Panel A shows the pedigree of the family the arrow indicates the proband. Circles indicate female family members, and squares male family members the number 3 inside the square and circle indicates the numbers of brothers and sisters, respectively. The current ages are shown below the circles or squares. The slash denotes a deceased family member. Asterisks indicate the family members who were enrolled in the study, from whom the samples were obtained. Solid circles indicate the two sisters who had a normal female karyotype (46,XX), ovarian dysgenesis, microcephaly (head circumferences of 48.7 cm in family member III-2 when she was 19 years of age and 47.5 cm in family member III-4 when she was 14 years of age), and café au lait spots. The older sister (III-2) also had received a diagnosis of leukemia at 5 years of age. The half-solid square indicates the brother who died from acute promyelocytic leukemia at 13 years of age. The gray circle indicates fetal death. V1 denotes the BRCA2 c.7579delG variant, V2 the BRCA2 c.9693delA variant, and N normal. Panel B is a depiction of the BRCA2 protein. The RAD51-binding domain includes eight repeated motifs called BRC repeats (blue). The DNA-binding domain contains a helical domain (H, green), three oligonucleotide binding folds (OB, purple), and a tower domain (T, orange). The nuclear localization signal (NLS) is near the C-terminal of the protein (red). The red arrow indicates the position of V1 and the blue arrow the position of V2 on the BRCA2 protein. BRCA2 p.V2527X is predicted to lack most of the DNA-binding domain and the NLS. BRCA2 p.S3231fs16*, with a predicted truncation of 171 residues, retains these domains. Panel C shows chromosomal breakage in the peripheral lymphocytes obtained from the proband (III-2 [V1/V2]), the mother (II-1 [V1/N]), and an unrelated control (N/N). Representative chromosomal breaks (Br) are marked by red arrows. Triradial (Tra), quadriradial (Qra), and complex rearrangements (cRa) are marked by dashed red arrows. Panel D shows the effect of increasing exposure to mitomycin C on chromosomal breaks in the cells of the two affected sisters (III-2 and III-4), the mother (II-1), a healthy sister (III-3), and an unrelated control (N/N). Chromosomes were first exposed to mitomycin C at increasing concentrations of 0 nM, 150 nM, and 300 nM according to a standard protocol. Because of the large number of chromosomal breaks observed at the 150 nM and 300 nM concentrations, the chromosomes were also exposed to mitomycin C at concentrations of 50 nM and 100 nM. Asterisks indicate more than 100 breaks per cell. The P values in the bottom row are comparisons between the affected sisters and V1/N persons (the mother and a healthy sister), and the P values in the top row are comparisons between the affected sisters and a control (Table S3 in the Supplementary Appendix).

Panel A shows the results of the quantitative real-time reverse-transcriptase–polymerase-chain-reaction (RT-PCR) assays of BRCA2 النصوص. The bars represent the mean levels of BRCA2 RNA expression (shown as the percentage of wild-type) for each genotype from six RT-PCR assays performed in each person T bars indicate the standard deviations. The results show that BRCA2 expression was significantly lower in the cells of the affected sisters (III-2 and III-4 [V1/V2]) than in those of their unaffected relatives (II-1 and III-3 [V1/N] and II-2 and III-5 [V2/N]) and of unrelated controls (N/N). NS denotes not significant. Panel B shows the quantification of Western blots of BRCA2 protein, with the use of the ImageJ image processing program from the National Institutes of Health representative images are shown in Fig. S2 in the Supplementary Appendix. Lysates were obtained from lymphoblasts of all the enrolled family members and unrelated controls. The bars represent the mean levels of BRCA2 protein expression (shown as the percentage of wild-type) from six Western blot analyses performed for each person T bars indicate the standard deviations. The results show that the levels of BRCA2 protein expression differed significantly among the compound heterozygotes (V1/V2), the heterozygotes (V1/N and V2/N), and the unrelated controls (N/N). The levels of BRCA2 protein expression in the samples from the compound heterozygotes were lower — by a factor of more than seven — than those in the samples from the controls who had no BRCA2 طفره. Panel C shows the effect of DNA damage induction by exposure to neocarzinostatin. Fibroblasts from an unrelated control (i though iv), from the mother (v through viii), and from the proband (ix through xii) were stained by immunofluorescence. Nuclei were stained with 4′,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) (blue [i, v, and ix]). γ-H2AX was detected with anti-phospho-Histone H2A.X (JBW301, Millipore) (green [ii, vi, and x]). RAD51 was detected with anti-RAD51 (N1C2, GeneTex) (red [iii, vii, and xi]). Merged staining of DAPI, γ-H2AX, and RAD51 is shown in iv, viii, and xii. Cells were visualized with the use of an Olympus fluorescent microscope with a ×60 objective lens. Panel D shows quantification of RAD51 foci formation after neocarzinostatin exposure (shown in Panel C). Bars represent the proportion of RAD51-positive γ-H2AX foci in mutant and nonmutant cells. T bars indicate the standard deviations. Foci were counted by a person who was unaware of the cellular genotype. The number of RAD51-positive foci was lower in the compound heterozygote cells (V1/V2) than in the cells from a carrier (V1/N) and in normal cells (N/N) by a factor of at least six.

Panel A shows that homozygous deletion of the drosophila orthologue of BRCA2 leads to sterility in female and male flies. Female and male Dmbrca2 −/− flies were crossed with wild-type controls to evaluate egg and progeny production. The results are presented as the mean daily number of eggs and progeny produced by each of the crosses indicated below the x axis (as averaged across three to five replicates per cross) T bars indicate the standard deviations. Eggs and progeny were counted daily for 3 days. The mean daily number of eggs laid by Dmbrca2-null female flies (−/− female) crossed with wild-type control male flies (yw male) was lower than the mean daily number of eggs laid by wild-type female flies (yw female) crossed with wild-type male flies (yw male) by a factor of 19.5 (mean daily number, 22 vs. 428, P=0.001). In comparison with the mean daily number of eggs hatched when wild-type female flies were crossed with wild-type male flies (388 of 428 eggs hatched [91%]), only 1 of a total of 214 eggs hatched among the Dmbrca2-null female flies that were crossed with wild-type male flies and 1 of a total of 2116 eggs hatched among the Dmbrca2-null male flies that were crossed with wild-type female flies. Panel B shows the percentages of abnormal ovary and testes phenotypes in Dmbrca2-null flies. Among 62 female flies tested, most ovarioles (69%) were severely dysgenic, 27% were moderately abnormal, and 4% were mildly abnormal. Among 59 male flies tested, nearly all testes (92%) were severely or moderately abnormal 8% were mildly abnormal. Panel C shows the morphologic features and immunostaining of the drosophila ovaries and testes. The panels on the left for the wild-type control flies show normal, healthy morphologic features of both the ovaries and testes, as compared with the panels on the left for the Dmbrca2-null flies that show shrunken, underdeveloped ovaries and testes. The panels on the right for both the wild-type control flies and the Dmbrca2-null flies show the results of immunostaining. Nuclear DNA is green, actin is blue, and cleaved caspase-3 (indicating apoptosis) is red. Dmbrca2 +/− (Fig. S4 in the Supplementary Appendix) and wild-type control flies had normal ovarioles, with normal nuclear DNA and actin and no staining of cleaved caspase-3. Dmbrca2-null flies had ovarioles with disintegrated egg chambers, as indicated by nuclear DNA condensation, disappearance of actin structures, and marked staining of cleaved caspase-3. Dmbrca2 +/− (Fig. S4 in the Supplementary Appendix) and wild-type control flies had normal testes, with normal appearance of cleaved caspase-3 in differentiating spermatids. Dmbrca2-null flies had abnormal testes without differentiation of spermatids and with abnormal appearance of cleaved caspase-3.



تعليقات:

  1. Nikolaus

    مادة جيدة. شكرًا!

  2. Groramar

    ولكن هذا لديه التناظرية؟

  3. Kazishicage

    موضوع مذهل ، ممتع للغاية بالنسبة لي :)

  4. Jaylend

    عذرا لذلك أنا أتدخل ... أنا أفهم هذا السؤال. فمن الممكن للمناقشة. اكتب هنا أو في PM.



اكتب رسالة