Characterisation of gene expression profiles of yeast cells expressing BRCA1 missense variants

Germline mutations in breast cancer susceptibility gene 1 (BRCA1) confer high risk of developing breast and ovarian cancers. Even though most BRCA1 cancer-predisposing mutations produce a non-functional truncated protein, 5-10% of them cause single amino acid substitutions. This second type of mutations represents a useful tool for examining BRCA1 molecular functions. Human BRCA1 inhibits cell proliferation in transformed Saccharomyces cerevisiae cells and this effect is abolished by disease-associated mutations in the BRCT domain. Moreover, BRCA1 mutations located both inside and outside the BRCT domain may induce an increase in the homologous recombination frequency in yeast cells. Here we present a microarray analysis of gene expression induced in yeast cells transformed with five BRCA1 missense variants, in comparison with gene expression induced by wildtype BRCA1. Data analysis was performed by grouping the BRCA1 variants into three sets: Recombination (R)-set (Y179C and S1164I), Recombination and Proliferation (RP)-set(I1766S and M1775R) and Proliferation (P)-set (A1789T), according to their effects on yeast cell phenotype. We found 470, 740 and 1136 differentially expressed genes in R-, P- and RP-set, respectively. Our results point to some molecular mechanisms critical for the control of cell proliferation and of genome integrity providing support to a possible pathogenic role of the analysed mutations. They also confirm that yeast, despite the absence of a BRCA1 homologue, represents a valid model system to examine BRCA1 molecular functions, as the molecular pathways activated by BRCA1 variants are conserved in humans

Caratterizzazione dei profili di espressione genica di cellule di lievito transfettate con mutazioni missenso del gene BRCA1

I profili di espressione di cellule di lievito transfettate con alcune varianti missenso del gene BRCA1, isolate da pazienti con tumore della mammella, sono stati confrontati con quelli di cellule transfettate con BRCA1 “wild type” mediante un esperimento di microarray “dual-color”. Le varianti missenso sono state precedentemente raggruppate in base all’effetto prodotto nel lievito sulla proliferazione e sulla ricombinazione omologa. In questo modo sono emersi tre gruppi: il gruppo R, che comprende le mutazioni che inducono un aumento nella frequenza di ricombinazione omologa, il gruppo P, formato da una mutazione che elimina l’attività antiproliferativa posseduta da BRCA1 “wild type” e il gruppo RP, che comprende le mutazioni che possiedono entrambi gli effetti. Il confronto del trascrittoma di ciascun gruppo con quello delle cellule “wild-type” ha consentito di determinare alcune vie cellulari mediante le quali le varianti di BRCA1 considerate producono gli effetti osservati sulla proliferazione e sulla ricombinazione omologa