Germline DNA testing using the next-gene­ration sequencing (NGS) technology has become the analytical standard for the diagnostics of hereditary diseases, including cancer. Its increasing use places high demands on correct sample identification, independent confirmation of prioritized variants, and their functional and clinical interpretation. To streamline these processes, we introduced parallel DNA and RNA capture-based NGS using identical capture panel CZECANCA, which is routinely used for DNA analysis of hereditary cancer predisposition. Here, we present the analytical workflow for RNA sample processing and its analytical and diagnostic performance. Parallel DNA/RNA analysis allowed credible sample identification by calculating the kinship coefficient. The RNA capture-based approach enriched transcriptional targets for the majority of clinically relevant cancer predisposition genes to a degree that allowed analysis of the effect of identified DNA variants on mRNA processing. By comparing the panel and whole-exome RNA enrichment, we demonstrated that the tissue-specific gene expression pattern is independent of the capture panel. Moreover, technical replicates confirmed high reproducibility of the tested RNA analysis. We concluded that parallel DNA/RNA NGS using the identical gene panel is a robust and cost-effective diagnostic strategy. In our setting, it allows routine analysis of 48 DNA/RNA pairs using NextSeq 500/550 Mid Output Kit v2.5 (150 cycles) in a single run with sufficient coverage to analyse 226 cancer predisposition and candidate ge­nes. This approach can replace laborious Sanger confirmatory sequencing, increase testing turnaround, reduce analysis costs, and improve interpretation of the impact of variants by analysing their effect on mRNA processing.

Abstract RAD18 is an E3 ubiquitin ligase that prevents replication fork collapse by promoting DNA translesion synthesis and template switching. Besides this classical role, RAD18 has been implicated in homologous recombination; however, this function is incompletely understood. Here, we show that RAD18 is recruited to DNA lesions by monoubiquitination of histone H2A at K15 and counteracts accumulation of 53BP1. Super-resolution microscopy revealed that RAD18 localizes to the proximity of DNA double strand breaks and limits the distribution of 53BP1 to the peripheral chromatin nanodomains. Whereas auto-ubiquitination of RAD18 mediated by RAD6 inhibits its recruitment to DNA breaks, interaction with SLF1 promotes RAD18 accumulation at DNA breaks in the post-replicative chromatin by recognition of histone H4K20me0. Surprisingly, suppression of 53BP1 function by RAD18 is not involved in homologous recombination and rather leads to reduction of non-homologous end joining. Instead, we provide evidence that RAD18 promotes HR repair by recruiting the SMC5/6 complex to DNA breaks. Finally, we identified several new loss-of-function mutations in RAD18 in cancer patients suggesting that RAD18 could be involved in cancer development.