Köpek meme tümörlü (KMT) hastalarda PALB2 geni WD40 domaini genetik analizi
Genetic analysis of PALB2 gene WD40 domain in canine mammary tumour (CMT) patients
Yazar: ÖZGE ŞEBNEM ÇILDIR
Danışman: DOÇ. DR. ÖZGE ÖZMEN
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Genetik = Genetics ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Gen ifadesi = Gene expression ; Genetik = Genetics ; Köpek hastalıkları = Dog diseases ; Köpekler = Dogs ; Meme hastalıkları = Breast diseases ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Veteriner hekimlik = Veterinary medicine

Özet:
DNA tamir mekanizmalarının bozulması, tümör oluşumu için önde gelen genetik faktörlerden biridir. BRCA2, RAD51 ve PALB2 (Partner and Localizer of BRCA2) proteinleri arasındaki etkileşimler, DNA çift zincir kırıklarının hatasız tamirini sağlayan homolog rekombinasyon aracılı DNA tamir mekanizmasında (HR) kilit rol oynamaktadır. Tez çalışması kapsamında, köpek PALB2 proteininin BRCA2 ve RAD51 proteinleri ile etkileşime geçtiği bilinen WD40 domainine ait nükleotit dizilerindeki germ hattı mutasyonları köpek meme tümörü (KMT) hastaları (n=20) ve sağlıklı kontrolde (n=1) Sanger DNA dizileme ile araştırılmıştır. Çalışma sonucunda, bir intron (c.3096+8C>G), iki ekzon (c.3149C>T/p.A1050V ve c.4062C>T/p.R1354R) ve bir 3' UTR (c.4071T>C) varyantı olmak üzere toplamda dört adet varyant tespit edilmiştir. c.4062C>T/p.R1354R ve c.4071T>C varyantları ilk kez bu çalışmada saptanmıştır. Tespit edilen varyantların etkileri in silico analizler ile araştırılmıştır. p.A1050V yanlış anlam mutasyonu etkileri bakımından önemli görülmüş ancak bu mutasyona ilişkin in silico analiz sonuçlarında tutarsızlıklar bulunmuştur. Tüm tespit edilen varyantlar için biyoinformatik analizlerin fonksiyonel testlerle doğrulanması gereklidir. Varyantların tümör malignitesine ilişkin herhangi bir etkisi bulunamamıştır. Aynı örneklem grubunun dahil edildiği daha önceki çalışmaların verileri de değerlendirilerek, HR mekanizması ve KMT arasındaki ilişki bütüncül olarak ele alınmıştır. Örneklem grubundaki iki birey haricinde tüm KMT hastası bireylerde BRCA2, RAD51 ve PALB2 etkileşim bölgelerinin en az birinde zararlı olma potansiyeli bulunan bir varyant görülmüştür. İnsanlarda germ hattı PALB2 mutasyonlarına bağlı gelişen meme tümörü vakaları ile köpeklerde tez çalışması kapsamında tespit edilen varyantlar karşılaştırılarak, yeteri derecede benzerlik saptanmamıştır. Sonuç olarak, köpeklerin PALB2 mutasyonları açısından model olarak kullanımının uygun olup olmadığının tartışılabilmesi için veriler yetersizdir ve daha geniş bir örneklem ve fonksiyonel testlerle yapılacak ileri çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.

Abstract:
Disruption of DNA-repair mechanisms is one of the leading genetic factors for tumorigenesis. Interactions of BRCA2, RAD51, and PALB2 (Partner and Localizer of BRCA2) proteins have a key role in the DNA-repair mechanism mediated by homologous recombination (HR), which ensures the error-free repair of DNA double-strand breaks. Within the scope of the dissertation project, germline mutations in the nucleotide sequences of the WD40 domain of the canine PALB2 gene, which is known to interact with the BRCA2 and RAD51 proteins, were investigated by Sanger sequencing in samples of canine mammary tumour (CMT) (n=20) and a healthy control (n=1). In the results of study, four nucleotide variants were detected, which were an intronic (c.3096+8C>G), two exonic (c.3149C>T/p.A1050V and c.4062C>T/ p.R1354R) and a 3' UTR variant (c.4071T>C). c.4062C>T/p.R1354R and c.4071T>C novel variants were detected for the first time in this study. The effects of detected variants were investigated by in silico analysis. The p.A1050V missense mutation is found important in terms of its effects. However, the results of in silico analysis of this mutation have inconsistencies. Confirmation of results of bioinformatics analysis with functional studies is essential for all variants. It seems there's no effect of variants on tumour malignancy. Data from previous studies was also used for the same sample group to consider the relationship between HR mechanism and CMT and discussed holistically. At least one potentially pathogenic variant was seen in one of the BRCA2, RAD51, or PALB2 interaction sites in CMT, except for two samples. Breast cancer cases due to germline PALB2 mutations in humans, and variants detected within the scope of the dissertation study in dogs with CMT, were compared. However, sufficient similarity could not be determined. In conclusion, data are insufficient to discuss whether dogs are suitable as a model for PALB2 mutations of breast cancer cases, and further studies with a larger sample group and functional studies are needed.