范可尼贫血，互补组 R; RAD51 重组酶

RAD51 通过修复 DNA 双链断裂（DSB） 在维持基因组完整性方面发挥着关键作用。RAD51 介导核中称为 RAD51 病灶的重组结构中的同源配对和链交换（Park 等人总结，2008）。

▼ 克隆与表达

在大肠杆菌中，RecA 蛋白搜索 2 个双链 DNA 分子之间的同源区域并促进链交换。它还参与 DSB 的重组修复。在酿酒酵母中，由 rad51 编码的蛋白质是修复有丝分裂或减数分裂中发生的 DSB 所必需的。通过搜索大肠杆菌 RecA 的直系同源物，筱原等人（1993）从人类、小鼠和粟酒裂殖酵母（裂殖酵母）中克隆了与 rad51 同源的基因。人和小鼠 RAD51 是相同的 339 个氨基酸蛋白，与酵母 rad51 蛋白高度同源（83%）。小鼠基因在胸腺、脾脏、睾丸和卵巢中的转录水平较高，而在脑中的转录水平较低。

通过用 RAD51 探针筛选睾丸 cDNA 文库，Park 等人（2008）克隆了一个缺少外显子 9 的 RAD51 剪接变体，他们称之为 RAD51-δ-ex9。推导出的 280 个氨基酸蛋白质与前 259 个氨基酸的全长 RAD51 相同，其中包括 N 端基本基序，后跟 Walker A 和 B ATP 结合基序。这两种蛋白质在它们的 C 末端发散，但两个 C 末端都包含预测用作核定位信号的基本基序。PCR分析检测到全长RAD51在睾丸中高表达，在胎盘、胸腺、胰腺和结肠中检测到中等表达，在肺、肝、骨骼肌、肾和卵巢中检测到较弱的表达。RAD51-δ-ex9 在睾丸中高度表达，仅在骨骼肌、胰腺、胸腺和卵巢中表达较弱。人睾丸的蛋白质印迹分析检测到表观分子量分别为 37 和 31 kD 的 RAD51 和 RAD51-δ-ex9。RAD51，但不是 RAD51-δ-ex9，也在胎盘、肺和小肠中检测到较低水平。荧光标记的 RAD51 和 RAD51-δ-ex9 蛋白均定位于转染的 COS-7 细胞的细胞核，排除在核仁之外。

Sage 等人使用蛋白质印迹分析（2010 年）表明，人类细胞系中 RAD51 的细胞质池的一部分与线粒体分馏。

▼ 基因功能

索林格等人（2002）表明 RAD54（ 603615 ） 蛋白将 RAD51 与双链 DNA（dsDNA） 上形成的核蛋白丝分离。添加 RAD54 蛋白克服了与底物 dsDNA 结合的 RAD51 蛋白对 DNA 链交换的抑制。RAD51 解离和 DNA 链交换测定中的物种偏好强调了特定 RAD54-RAD51 蛋白质相互作用的重要性。RAD51 蛋白在 ATP 水解后无法释放 dsDNA，使其在 DNA 链交换后粘在异源双链 DNA 产物上。作者提出 RAD54 蛋白参与 RAD51-dsDNA 细丝的转换。

在酿酒酵母中，Srs2 解旋酶负向调节重组，后来的实验表明它逆转了中间重组结构。维特等人（2003）证明由 RAD51 在体外介导的 DNA 链交换被 Srs2 抑制，并且 Srs2 破坏了在单链 DNA 上形成的 RAD51 细丝。维特等人（2003）得出结论，他们的数据解释了 Srs2 在体内的抗重组作用，并强调了一种此前未知的重组控制机制。

克雷奇等人（2003）通过纯化其编码产物并检查其与 RAD51 重组酶的相互作用，阐明了 Srs2 在重组调制中的作用。Srs2 具有强大的 ATP 酶活性，它依赖于单链 DNA 并与 RAD51 结合，但在 RAD51 介导的重组反应中添加催化量的 Srs2 会严重抑制这些反应。克雷奇等人（2003）表明 Srs2 通过从单链 DNA 中去除 RAD51 起作用。因此，Srs2 对重组效率的衰减主要源于其有效拆除 RAD51 突触前细丝的能力。克雷奇等人（2003）认为他们的发现对 Bloom（ 210900 ） 和 Werner（277700 ） 综合征，由 DNA 解旋酶突变引起，其特征是重组频率增加、易患癌症和加速衰老。

侯赛因等人（2003）发现，在丝裂霉素 C 损伤 DNA 后，FANCG 蛋白（ 602956 ） 与 BRCA2（ 600185 ） 和 RAD51共定位于核病灶。作者得出结论，BRCA2 与链间交联修复缺陷的途径直接相关，并且在至少 1 种其他范可尼贫血蛋白与同源重组 DNA 修复机制密切相关。

董等人（2003）分离出一种含有 BRCA1（ 113705 ）、BRCA2、BARD1（ 610593 ） 和 RAD51 的全酶复合物，他们将其称为含有 BRCA1 和 BRCA2 的复合物（BRCC）。该复合物显示 UBC5（参见 UBE2D1；602961）依赖性泛素 E3 连接酶活性。BRE（ 610497 ） 和 BRCC3（ 300617 ） 的加入增强了复合物的泛素化，而 BRCA1 中与癌症相关的截断减少了 BRE 和 BRCC3 与复合物的结合。HeLa 细胞中 BRE 和 BRCC3 的 RNA 干扰增加了细胞对电离辐射的敏感性，并导致 G2/M 检查点停滞的缺陷。董等人（2003）得出结论，BRCC 是一种泛素 E3 连接酶，可在 DNA 损伤后增强细胞存活。

杨等人（2005）表明全长 Brca2 同源物（Brh2，来自真菌 Ustilago maydis）在相对于 Rad51 的亚化学计量浓度下刺激 Rad51 介导的重组。Brh2 将 Rad51 募集到 DNA 并促进细丝的成核，然后由游离 Rad51 池拉长。Brh2 优先作用于双链 DNA 和单链 DNA 之间的连接处，对切除的双链断裂的 3 素突出端极性具有严格的特异性。杨等人（2005）得出结论，他们的结果在 RAD51 介导的双链断裂修复中建立了 BRCA2 功能，并解释了 BRCA2 相关癌症中这种修复能力的丧失。

榎本等（2006）证明人类 MND1（ 611422 ） 和 HOP2（ 608665 ） 在大肠杆菌中的共表达导致形成稳定的异二聚体，刺激 DMC1 和 RAD51 介导的 DNA 链交换。智等人（2007）发现小鼠重组 Hop2-Mnd1 复合物的 Hop2 成分是主要的 DNA 结合亚基，而 Mnd1 是 Rad51 相互作用的实体。Hop2-Mnd1 稳定了 Rad51-单链 DNA（ssDNA） 核蛋白丝，并增强了 Rad51-ssDNA 核蛋白丝捕获双链 DNA 的能力，这是形成对 DNA 关节形成至关重要的突触复合物的必要步骤.

通过将光学镊子与单分子荧光显微镜和微流体相结合，van Mameren 等人（2009）证明人类 RAD51 核蛋白细丝的分解是由 ATP 水解和释放储存在细丝中的张力之间的相互作用引起的。通过对 DNA 施加外部张力，他们发现分解速度减慢，甚至可能停止。作者量化了 RAD51 贴片的荧光，发现分解发生在穿插长时间停顿的爆发中。在停滞的复合体放松后，暂停被抑制，导致大爆发。范马梅伦等人（2009）得出的结论是，在与张力无关的 ATP 水解后，张力依赖性分解仅发生在细丝末端。

使用纯化的重组蛋白，Tombline 和 Fishel（2002）表明，与细菌 RecA 相比，人 RAD51 的催化效率降低了 50 倍，并且缺乏作为 RecA 标志的 ATP 诱导的协同性。发现改变 DNA/RAD51 的比例并包括刺激 DNA 链交换的盐，例如硫酸铵，可以提高 RAD51 的催化效率。RAD51 和 RecA 在 ssDNA 和 dsDNA 诱导其 ATP 酶活性的能力方面存在差异，并且在 DNA 位点大小方面也存在差异。RAD51 的最小位点大小为 3 个核苷酸，但每个 RAD51 单体 6 到 8 个核苷酸的 ssDNA 激发了最佳的 ATPase 效率，而 RecA 的 ssDNA 位点大小为 3 个核苷酸。

公园等人（2008）表明 RAD51-δ-ex9 在体外显示出与全长 RAD51 大致相同的 DNA 链交换活性，尽管它在同源 DNA 修复中的活性明显高于 RAD51。突变分析表明，RAD51 和 RAD51-δ-ex9 的独特 C 末端孤立地指导它们在转染的 COS-7 细胞中的核定位。

Sage 等人使用蛋白质印迹分析（2010）发现人类细胞系中 RAD51、RAD51C 和 XRCC3 的线粒体水平随着氧化应激和弱电离辐射而增加。免疫沉淀分析表明，氧化应激增加了 RAD51 与线粒体 DNA（mtDNA） 的相互作用，并且通过小干扰 RNA 敲低 RAD51，增加了 mtDNA 拷贝数，这显然是由于细胞周期进程的普遍抑制。氧化应激通常会增加 mtDNA 拷贝数；然而，RAD51、RAD51C 或 XRCC3 的敲低抑制了这种应激反应并导致 mtDNA 拷贝数减少。圣人等人（2010）得出结论，同源重组途径的蛋白质是维持线粒体基因组所必需的。

詹森等人（2010）报道了 BRCA2 的纯化，并表明它既能结合 RAD51，又能通过促进 RAD51 组装到 ssDNA 上来增强重组 DNA 修复。BRCA2 通过将 RAD51 靶向 dsDNA 上的 ssDNA 起作用，使 RAD51 能够从 ssDNA 中置换复制蛋白-A（RPA; 179835 ） 并通过阻断 ATP 水解来稳定 RAD51 ssDNA 细丝。BRCA2 不会对与 RPA 复合的 ssDNA 进行退火，这意味着它不会直接在涉及 ssDNA 退火的修复过程中发挥作用。Jensen 等人的研究结果（2010）表明 BRCA2 是同源重组的关键介质，并为了解 BRCA2 突变如何破坏这种 DNA 修复过程提供了分子基础。

有关 RAD51 和执行 DNA 修复和重组的 BRCC 蛋白复合物的更多信息，请参阅 BRCA2（ 600185 ）。

Jirawatnotai 等人（2011）对几种类型的人类肿瘤中的 cyclin D1（ 168461 ） 蛋白伙伴进行了一系列蛋白质组学筛选，发现 cyclin D1 直接结合 RAD51，并且 cyclin D1-RAD51 相互作用是由辐射诱导的。与 RAD51 一样，cyclin D1 以 BRCA2 依赖的方式被募集到 DNA 损伤位点。人类癌细胞中细胞周期蛋白 D1 水平的降低会损害 RAD51 对受损 DNA 的募集，阻碍同源重组介导的 DNA 修复，并增加细胞对体外和体内辐射的敏感性。这种效应见于缺乏视网膜母细胞瘤蛋白（ 614041 ） 的癌细胞，其增殖不需要 D-cyclins。Jirawatnotai 等人（2011）得出的结论是，他们的发现揭示了核心细胞周期蛋白在 DNA 修复中的意外功能，并表明靶向 cyclin D1 也可能对视网膜母细胞瘤阴性癌症有益，这些癌症被认为不受 cyclin D1 抑制的影响。

龙等人（2011）报道，非洲爪蟾提取物中由 DNA 双链断裂产生的断裂姐妹染色单体通过 RAD51 依赖性链侵入再生的姐妹进行修复。重组作用于 FANCI（ 611360 ）-FANCD2（ 613984 ） 的下游，但 RAD51 在双链断裂形成之前孤立于 FANCI 和 FANC2 结合链间交联停滞的复制叉。龙等人（2011）得出结论，他们的结果阐明了范可尼贫血通路与链间交联修复过程中的重组机制之间的功能联系。此外，他们的结果表明通过体外同源重组完全修复了双链断裂。

在发育中的小鼠皮层中，Depienne 等人（2012）发现 Rad51 基因的表达在胚胎第 12 天（E12） 最高，并且主要在皮质心室增殖区检测到。Dcc 基因（ 120470）此时也表达了，但在有丝分裂前区的不同位置。在新生小鼠的皮层中，Rad51 主要存在于亚板中，少量存在于 V 层，而 Dcc 选择性地位于支配皮层的轴突中。在 2 日龄小鼠的锥体交叉处的皮质脊髓轴突亚群中也检测到 Rad51。Rad51的亚细胞位置也随着发育而改变：在E12，它主要在祖细胞的细胞核中检测到，而在出生后，它主要定位在细胞体中。结果表明，Rrad51 可能具有与不同细胞定位相关的多种功能。

使用功能分离突变形式的 Rad51，在酿酒酵母中保留细丝形成但不形成关节分子（JM） 活性，Cloud 等人（2012）表明 Rad51 的 JM 活性对于减数分裂重组是完全可有可无的。Dmc1（ 602721 ）中的相应突变导致严重的重组缺陷，表明 Dmc1 的 JM 活性单独负责减数分裂重组。云等人（2012）进一步提供了生化证据表明 Rad51 与 Mei5-Sae3 作为 Dmc1 辅助因子一起发挥作用。因此，Rad51 是一种多功能蛋白，在有丝分裂中直接催化重组，在减数分裂期间通过 Dmc1 间接催化重组。

塞卡尔迪等人（2015）报道了上皮性卵巢癌中同源重组（HR） 活性与聚合酶 theta（POLQ; 604419 ） 表达之间的负相关。在 HR 熟练的细胞中敲除 POLQ 会上调 HR 活性和 RAD51 核丝组装，而在 HR 缺陷的上皮性卵巢癌中敲除 POLQ 会增强细胞死亡。与这些结果一致，小鼠中 HR 基因 Fancd2 和 Polq 的遗传失活导致胚胎致死。此外，POLQ 包含 RAD51 结合基序并阻断 RAD51 介导的重组。塞卡尔迪等人（2015）得出的结论是，他们的结果揭示了同源重组途径与 POLQ 介导的上皮性卵巢癌修复之间的合成致死关系，并将 POLQ 确定为一种新的可药用靶标。

通过检查纯化的野生型和突变型 BRCA1（ 113705 ）-BARD1（ 601593 ），Zhao 等人（2017）表明 BRCA1 和 BARD1 都结合 DNA 并与 RAD51 相互作用，并且 BRCA1-BARD1 增强了 RAD51 的重组酶活性。从机制上讲，BRCA1-BARD1 促进突触复合体的组装，突触复合体是 RAD51 介导的 DNA 关节形成的重要中间体。赵等人（2017）提供的证据表明 BRCA1 和 BARD1 对于 RAD51 刺激是必不可少的。值得注意的是，RAD51 相互作用减弱的 BRCA1-BARD1 突变体显示出 DNA 关节形成受损以及细胞中同源重组和 DNA 修复的介导受损。

含有端粒重复的 RNA（TERRA） 是一类长链非编码 RNA（lncRNA），它们从染色体末端转录并通过端粒酶调节端粒染色质结构和端粒维持（见187270）。费雷扎基等人（2020）表明，人类 TERRA 的 UUAGGG 重复序列对于将 TERRA 靶向染色体末端是必要和充分的。TERRA 通过形成可以反式形成的端粒 DNA-RNA 杂合体（R 环）结构优先与短端粒相关联。端粒关联和 R 环形成触发端粒脆弱性，并由 RAD51 及其相互作用的伙伴 BRCA2 促进，但被 RNA 监视因子 RNASEH1（ 604123 ） 和 TRF1（TERF1; 600951 ） 抵消）。RAD51 与 TERRA 在物理上相互作用，并在体外催化了与 TERRA 的 R 环形成，表明这种 DNA 重组酶直接参与通过链入侵招募 TERRA。费雷扎基等人（2020 年）得出结论，RAD51 依赖性途径控制着 TERRA 介导的转录后 R 环形成，提供了一种将 lncRNA 募集到反式新位点的机制。

▼ 基因结构

公园等人（2008）确定 RAD51 基因包含 10 个外显子。

▼ 生化特征

Slupianek 等人（2001）证明 RAD51 对于表达 BCR（ 151410 ）/ABL（ 189980 ） 致癌酪氨酸激酶的细胞对顺铂和丝裂霉素 C 的抗性很重要。BCR/ABL 显着增强了 RAD51 和几个 RAD51 旁系同源物的表达。RAD51 过表达由 STAT5（ 601511 ） 依赖性转录以及 半胱天冬酶-3（ 600636 ） 依赖性切割的抑制介导。BCR/ABL 对 RAD51 tyr315 残基的磷酸化似乎对增强 DSB 修复和耐药性至关重要。

晶体结构

佩莱格​​里尼等人（2002）报道了 BRC 重复序列（BRCA2 中进化上保守的序列）和 RAD51 的 RecA 同源结构域之间复合物的 1.7 埃晶体结构。BRC 重复模拟 RAD51 中的一个基序，该基序作为单个 RAD51 单体之间寡聚化的界面，从而使 BRCA2 能够控制 RAD51 核蛋白丝的组装，这对于 DNA 重组过程中的链配对反应至关重要。RAD51 寡聚基序在 RecA 样重组酶中高度保守，突出了核蛋白丝形成机制的共同进化起源，反映在 BRC 重复中。佩莱格​​里尼等人（2002）表明影响 BRC 重复序列的癌症相关突变破坏了其与 RAD51 的预测相互作用，从而对癌症易感性机制产生了结构性洞察。

陈等人（2008）解决了大肠杆菌 RecA-ssDNA 和 RecA 异源双链丝的晶体结构。他们表明 ssDNA 和 ATP 协同结合到 RecA-RecA 界面，解释了 DNA 结合的 ATP 依赖性。ATP γ-磷酸盐通过 RecA-RecA 界面被 2 个也刺激 ATP 水解的赖氨酸残基感知，从而为 DNA 释放提供了一种机制。DNA 在全球范围内被缠绕和拉伸，但在局部它采用 B-DNA 样构象，将同源性搜索限制为 Watson-Crick 型碱基配对。互补链主要通过碱基配对相互作用，使异源双链体的形成严格依赖于互补性。缠绕、拉伸的细丝构象可能演变为破坏供体双链体的稳定性，从而释放互补链以进行同源采样。

▼ 测绘

筱原等人（1993）通过分析体细胞杂交组将 RAD51 基因定位到 15 号染色体，并通过荧光原位杂交将小鼠基因定位到 2F1 号染色体。

通过 FISH 分析，Takahashi 等人（1994）将 RAD51 基因分配给染色体 15q15.1，将小鼠基因分配给染色体 2F1。

▼ 分子遗传学

对乳腺癌的易感性

RAD51 是大肠杆菌 RecA 的同源物，在重组和 DNA 修复中起作用。与家族性乳腺癌有关的 BRCA1 和 BRCA2 蛋白与 RAD51 形成复合物，这些基因被认为参与了与同源重组和 DSB 修复激活相关的常见 DNA 损伤反应途径。为了研究 RAD51 基因可能参与遗传性乳腺癌发展的可能性，Kato 等人（2000）对患有遗传性乳腺癌的日本患者进行了 RAD51 突变筛查，发现外显子 6（ 179617.0001 ） 有一个改变。这被确定存在于 2 名双侧乳腺癌患者的生殖系中。

镜像运动 2

通过对一个具有先天性镜像运动-2（MRMV2; 614508 ） 的法国大家族进行外显子组测序，最初由Depienne 等人报道（2011 年），Depienne 等人（2012）鉴定了 RAD51 基因中的杂合截断突变（ 179617.0003 ）。在 8 个受影响的个体和 8 个未受影响的个体中发现了这种突变，表明存在显着的不完全外显率（50%）。RAD51 基因的第二个截短突变（ 179617.0004） 在一个患有这种疾病的德国家庭中被发现。作者得出结论，单倍体不足是致病机制。将 RAD1 缺陷与疾病联系起来的机制尚不清楚：早期皮质生成过程中与 RAD51 相关的 DNA 修复不足可能导致过度细胞凋亡和中枢神经系统发育改变；然而，作者指出，RAD51 可能在轴突引导中具有直接或间接的作用。

特鲁亚德等人（2016 年）在挪威 MRMV2 家族的 8 名成员中发现了 RAD51 基因中的杂合 R254X 突变。通过对 RAD51 基因的直接测序发现的突变与家族中的疾病分离。4名突变携带者手上有明显的镜像运动，干扰了日常生活活动，而其他4名突变携带者尽管有轻微的镜像运动，但没有抱怨。未进行变体的功能研究和患者细胞的研究。

Meneret 等人在 2 名患有散发性 MRMV2 的无关患者（来自 3 和 16 家族的女性先证者）中（2014 年）通过直接 Sanger 测序鉴定了 RAD51 基因（H47R 和 I137F）中的杂合错义变体。两种变异都遗传自患者未受影响的母亲，其中 1 个（H47R） 也存在于未受影响的兄弟中。未进行患者细胞的功能研究和研究。这些患者是从一组 6 例家族性和 20 例单纯性先天性镜像运动病例中确定的，这些病例专门筛查了 DCC（ 120470 ） 和 RAD51 基因的突变。

在 9 个人中，跨越 2 代的 MRMV2 家族（A 家族），Franz 等人（2015）鉴定了 RAD51 基因中的杂合错义突变（R250Q; 179617.0006 ）。通过连锁分析和外显子组测序相结合发现的变异与家族中的疾病分离。未进行 RAD51 变体的功能研究和患者细胞的研究。一个变体携带者（患者 IV.6）没有明显的镜子运动，但确实表现出由加速度计手套检测到的细微镜子运动。

范可尼贫血，补充组 R

在患有非典型范可尼贫血症（FANCR; 617244 ）的患者中，Ameziane等人（2015）在 RAD51 基因（A293T; 179617.0005 ）中发现了一个从头杂合错义突变。该突变通过全基因组测序发现并通过Sanger测序确认。体外功能表达测定和生化研究表明，该突变损害了 RAD51 与单链和双链 DNA 的结合，并在与野生型蛋白共表达时以显性负向方式减弱了 RAD51 的 DNA 刺激的 ATP 酶活性。由于 DNA 修复缺陷，患者细胞对 DNA 交联剂的敏感性增加，FANCD2 单泛素化正常（ 613984）），表明核心 FA 复合体下游存在缺陷。

在一个患有 FANCR 的女孩中，Wang 等人（2015）在 RAD51 基因（T131P; 179617.0007 ）中发现了一个从头杂合错义突变。该突变是通过全外显子组测序发现的。对患者细胞的分析表明，突变等位基因在 mRNA 和蛋白质水平上表达，尽管与野生型相比蛋白质水平较低。患者细胞响应交联剂 DEB 和 MMC 显示出增加的染色体断裂。突变体似乎以显性负向方式起作用。相比之下，与对照组相比，患者细胞对电离辐射并不敏感，这表明同源重组途径是完整的。

▼ 动物模型

Tsuzuki 等人在胚胎干（ES） 细胞中使用靶向基因突变（1996）将一个小的缺失引入小鼠 Rad51 基因的一个重要区域，并通过小鼠生殖细胞系传递突变。突变杂合的小鼠是可行的和可育的。作者在检查的 148 名新生儿中没有发现 Rad51 -/- 幼崽。然而，在胚胎发育的早期阶段检查时发现了一些 Rad51 -/- 胚胎。在选择性生长条件下未检测到 Rad51 -/- ES 细胞。都木等人（1996）得出的结论是 Rad51 蛋白在细胞增殖中起重要作用，并且 Rad51 -/- 胚胎中存在的基本分子缺陷会干扰细胞活力，导致植入前致死率。纯合的 Rad51 无效突变可以表征为破坏细胞基本分子功能的植入前致死突变。

▼ 等位基因变体（ 7个精选示例）：

.0001 乳腺癌，家族性
RAD51、ARG150GLN
在对来自乳腺癌（ 114480 ） 家庭的 20 名患者和 25 名早发、双侧或伴有其他器官原发性癌症病史的乳腺癌患者的研究中，Kato 等人（2000）在 2 名家族性乳腺癌患者中发现了一个错义突变：一个 G 到 A 的转换，将密码子 150 从 CGG（arg） 转换为 CAG（gln）。两名患者均患有双侧乳腺癌，一名患有同时性双侧乳腺癌，另一名患有同时性双侧多发性乳腺癌。这些患者被认为是无关的。

.0002 BRCA1 和 BRCA2 携带者中的乳腺癌，易感性
RAD51, 135G-C
王等人（1999）提供的证据表明，RAD51 的 5 素非翻译区中的单核苷酸多态性（SNP） 与 BRCA1（ 113705 ） 和 BRCA2（ 600185 ） 携带者的乳腺癌风险增加有关，但不影响以下女性的乳腺癌风险。不是 BRCA1 或 BRCA2 携带者。该 SNP 命名为 135g/c，是 RAD51 cDNA 中第 135 位的 C 取代 G。利维-拉哈德等人（2001 年）研究了 257 名女性德系犹太人携带者，他们携带一种常见的 BRCA1（185delAG；113705.0003，或 5382insC；113705.0018）或 BRCA2（ 6174delT； 600185.0009 ）） 突变。他们发现 135 个 SNP 改变了 BRCA2 携带者的癌症风险，而不是 BRCA1 携带者。BRCA2 携带者的生存分析表明，135C 会增加患乳腺癌和/或卵巢癌的风险，风险比（HR） 为 4.0。这种影响主要是由于乳腺癌风险增加，在 135C 杂合子的 BRCA2 携带者中，乳腺癌的 HR 为 3.46。RAD51 状态不影响卵巢癌风险。

安东尼奥等人（2007）汇总了来自 19 项 RAD51 135G-C SNP 研究的 8,512 名女性携带者的基因型数据。他们发现 CC 纯合子中乳腺癌风险增加的证据（风险比 1.92；95% 置信区间 1.25-2.94）但杂合子中没有。当分别分析 BRCA1 和 BRCA2 突变携带者时，风险增加仅在 BRCA2 突变携带者中具有统计学意义，他们观察到杂合子中的风险比为 1.17（95% 置信区间 0.91-1.51）和 3.18（95% 置信区间 1.39- 7.27）在罕见的纯合子中。此外，他们确定 135G-C 变体影响 5 素非翻译区域内的 RAD51 剪接。因此，135G-C 可能通过改变 RAD51 的表达来改变 BRCA2 突变携带者患乳腺癌的风险。安东尼奥等人（2007）指出，RAD51 是第一个被可靠鉴定为 BRCA1/2 突变携带者风险修饰因子的基因。

.0003 镜面机芯 2
RAD51、ARG254TER
在一个大型 4 代法国家庭的 8 名受影响的成员中，先天性镜子运动 2（MRMV2; 614508 ），最初由Depienne 等人报道（2011 年），Depienne 等人（2012）确定了 RAD51 基因外显子 8 中的杂合 760C-T 转换，导致 arg254-to-ter（R254X） 取代。在 644 名对照中未发现该突变，但在 8 名未受影响的家庭成员中发现了该突变，表明显着的不完全外显率（50%）。该突变是通过外显子组测序发现的。由于无义介导的 mRNA 衰变，RAD51 mRNA 显着下调，表明单倍体不足是致病机制。

特鲁亚德等人（2016 年）在一个 MRMV2 挪威家族的 8 名成员中发现了一个杂合的 R254X 突变（c.760C-T，NM_002875.4）。通过对 RAD51 基因的直接测序发现的突变与家族中的疾病分离。4名突变携带者手上有明显的镜像运动，干扰了日常生活活动，而其他4名突变携带者尽管有轻微的镜像运动，但没有抱怨。未进行变体的功能研究和患者细胞的研究。

.0004 镜面机芯 2
RAD51，1-BP DUP，855A
在德国母子中，先天性镜子运动-2（MRMV2; 614508 ），最初由Depienne 等人报道（2011 年），Depienne 等人（2012）在 RAD51 基因的外显子 9 中发现了一个杂合的 1-bp 重复（855dupA），导致移码和过早终止。在 644 名对照中未发现该突变。

.0005 范可尼贫血症，补充组 R
RAD51, ALA293THR
Ameziane等人在一名 23 岁的补充组 R（FANCR; 617244 ）的范可尼贫血男性中（2015）鉴定了 RAD51 基因中的从头杂合 c.877G-A 转换（c.877G-A，NM_002875），导致在参与单体-单体相互作用的区域中的保守残基处发生 ala293-to-thr（A293T） 取代. 通过全基因组测序发现并通过 Sanger 测序确认的突变，已针对 1000 Genomes Project 和 Exome Sequencing Project 数据库进行过滤。体外研究表明，突变蛋白表达并与增加的自发和 MMC 诱导的染色体断裂以及增加的细胞对 MMC 的敏感性有关。体外功能表达测定表明，突变蛋白减少了 D 环中间体的形成，该中间体通过同源重组测量了 DNA 修复过程中同源依赖性关节分子的形成。生化研究表明，该突变削弱了 RAD51 与单链和双链 DNA 的结合，并减弱了 RAD51 的 DNA 刺激的 ATP 酶活性。突变蛋白不能形成适当和功能性的核蛋白丝，并且在与野生型蛋白共表达时以显性失活的方式起作用。

.0006 镜面机芯 2
RAD51、ARG250GLN
在跨越 2 代家庭（家庭 A）的 9 个人中，具有先天性镜像运动 2（MRMV2；614508），Franz 等人（2015）鉴定了 RAD51 基因中的杂合 c.749G-A 转换（c.749G-A，NM_002875.4），导致在保守残基处发生 arg250-to-gln（R250Q）取代。通过连锁分析和外显子组测序相结合发现的变异与家族中的疾病分离。在外显子组测序项目数据库中找不到它。外显子组测序还发现了另外 3 个与家族中的疾病分离的错义变异；没有提供这些变体的详细信息。未进行 RAD51 变体的功能研究和患者细胞的研究。一个变体携带者（患者 IV.6）没有明显的镜子运动，但确实表现出由加速度计手套检测到的细微镜子运动。

.0007 范可尼贫血症，补充组 R
RAD51、THR131PRO
在范可尼贫血补充组 R（FANCR; 617244 ）的 13 岁女孩中， Wang 等人（2015）鉴定了 RAD51 基因中的从头杂合 c.391A-C 颠换，导致在 Walker A 结构域中的保守残基处发生 thr131-to-pro（T131P） 取代，这对于 ATP 结合和水解很重要。该突变是通过全外显子组测序发现的。对患者细胞的分析表明，突变等位基因在 mRNA 和蛋白质水平上表达，尽管与野生型相比蛋白质水平较低。患者细胞响应交联剂 DEB 和 MMC 显示出增加的染色体断裂。相比之下，与对照组相比，患者细胞对电离辐射并不敏感，这表明同源重组途径是完整的。来自患者的原代成纤维细胞（RA2630） 显示有缺陷的 DNA 链间交联（ICL） 修复与 DNA2（ 601810）- 和 WRN（ 604611 ） 依赖的 RPA（179835） 过度激活），在用 MMC 处理后导致 DNA 降解。通过基因破坏消除 RAD51 突变等位基因并仅在 RA2630 细胞中保留野生型等位基因可恢复细胞异常并恢复正常表型，表明 T131P 是 ICL 修复缺陷的原因。对纯化的 RAD51 T131P 蛋白的分析表明，突变蛋白具有与野生型 RAD51 相当的组成型 ATP 酶活性，但这种活性与 ssDNA 无关。突变蛋白可以结合 ssDNA 和 dsDNA，但它不能作为同源 DNA 配对和链交换蛋白。当 RA2630 细胞中存在野生型和突变型 RAD51 的混合物时，突变蛋白表现出显性负性行为并破坏 DNA 链交换反应，导致 ICL 修复缺陷和 RPA 过度激活。