Otc-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Otc-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-04131

品系全称

C57BL/6JCya-Otcem1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-18416-Otc-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Otc-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-04131) were purchased from Cyagen.
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cKO小鼠库模型

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
ornithine transcarbamylase
基因别称
Sf,spf
染色体号
Chr X (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_008769 | Ensembl: ENSMUST00000049910
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~1.5 kb
品系说明
该品系是基于策略设计时的数据库信息制作而成,建议您在购买前查询最新的数据库和相关文献,以获取最准确的表型信息。
表型提示
MGI:97448Hemizygous males and homozygous females for spontaneous mutations exhibit small size, paucity of hair, wrinkled skin, orotic acidurea with bladder stones, hyperammonemia, reduced plasma arginine and citrulline, and loss of brain cholinergic neurons.
基因Otc,即鸟氨酸转氨甲酰酶(ornithine transcarbamylase)基因,编码了一种关键酶,参与哺乳动物尿素循环。尿素循环是一种代谢途径,用于将有毒的氨转化为无毒的尿素,从而将其排出体外。Otc基因位于X染色体上,因此与X连锁遗传病有关。基因突变会导致鸟氨酸转氨甲酰酶缺乏症(OTCD),这是一种常见的遗传性疾病,主要表现为高氨血症,可导致神经损伤、认知障碍、甚至死亡。

OTCD的遗传方式为X连锁隐性遗传,男性患者由于只有一个X染色体,因此如果其OTC基因有缺陷,就会表现出症状。女性患者有两个X染色体,如果其中一个OTC基因有缺陷,另一个正常基因可能足以维持正常的尿素循环功能,因此女性患者可能无症状或症状较轻。OTCD的临床表现与基因突变类型和程度有关,包括新生儿期严重的高氨血症和晚发型OTCD。

OTC基因突变具有高度异质性,突变类型包括点突变、缺失、插入、剪接位点的变异等。例如,在新生儿期发病的男性患者中,常见突变包括碱基插入/删除、外显子跳跃和在外显子4、5、6或7中的无义和错义突变。这些突变可能导致mRNA不稳定或蛋白质截断,或涉及酶的活性位点和核心结构域,导致结构变化[1]。在晚发型OTCD患者中,常见突变包括外显子2、4、8、9和10中的错义突变,以及外显子4、5和6中的错义突变和供体位点错误。这些突变可能影响蛋白质的表面结构,导致OTC活性降低[1]。

OTCD的诊断主要依靠生化检测和基因检测。治疗包括限制蛋白质摄入、使用氨清除剂和补充左旋肉碱等。近年来,基因治疗成为OTCD治疗的新方法。例如,一项研究表明,使用腺相关病毒(AAV)载体介导的OTC基因治疗能够纠正OTC缺乏症并预防小鼠肝脏纤维化[2]。此外,也有研究报道了OTC基因启动子变异与晚发型OTCD的相关性,该变异导致OTC表达降低,在代谢应激下无法满足尿素循环的需求,从而导致高氨血症[3]。

OTC基因不仅与人类疾病有关,也与微生物的致病性有关。例如,一项研究发现,链球菌属(Streptococcus suis)的otc基因参与生物膜形成、粘附和致病性。otc基因缺陷的菌株生物膜形成能力、粘附能力和致病性均显著降低[4]。这表明OTC基因在微生物的致病机制中发挥重要作用。

综上所述,Otc基因编码的鸟氨酸转氨甲酰酶在尿素循环中发挥重要作用。基因突变会导致OTCD,这是一种严重的遗传性疾病。OTCD的治疗包括限制蛋白质摄入、使用氨清除剂和补充左旋肉碱等。近年来,基因治疗成为OTCD治疗的新方法。OTC基因的研究有助于深入理解尿素循环的生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Matsuda, I, Tanase, S. . The ornithine transcarbamylase (OTC) gene: mutations in 50 Japanese families with OTC deficiency. In American journal of medical genetics, 71, 378-83. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9286441/
2. Wang, Lili, Bell, Peter, Morizono, Hiroki, Batshaw, Mark L, Wilson, James M. 2017. AAV gene therapy corrects OTC deficiency and prevents liver fibrosis in aged OTC-knock out heterozygous mice. In Molecular genetics and metabolism, 120, 299-305. doi:10.1016/j.ymgme.2017.02.011. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28283349/
3. Han, Sangwoo T, Anderson, Katherine J, Bjornsson, Hans T, Longo, Nicola, Valle, David. 2022. A promoter variant in the OTC gene associated with late and variable age of onset hyperammonemia. In Journal of inherited metabolic disease, 45, 710-718. doi:10.1002/jimd.12524. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35605046/
4. Yi, Li, Li, Jinpeng, Fan, Qingying, Grenier, Daniel, Wang, Yang. 2020. The otc gene of Streptococcus suis plays an important role in biofilm formation, adhesion, and virulence in a murine model. In Veterinary microbiology, 251, 108925. doi:10.1016/j.vetmic.2020.108925. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33181436/