Nanos1-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Nanos1-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-10741

品系全称

C57BL/6JCya-Nanos1em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-332397-Nanos1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Nanos1-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-10741) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
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
nanos C2HC-type zinc finger 1
基因别称
NOS-1
染色体号
Chr 19 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_178421.3 | Ensembl: ENSMUST00000088237
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 1
敲除长度
~834 bp
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:2669254Mice homozygous for disruptions in this gene display no phenotypic alterations.
Nanos1是一种RNA结合蛋白,它在多种生物的发育过程中发挥重要作用,尤其在生殖细胞发育和维持方面。Nanos1的保守性非常高,从无脊椎动物到脊椎动物,Nanos基因家族在生殖细胞命运决定中扮演着关键角色。在脊椎动物中,Nanos基因家族包括Nanos1、Nanos2和Nanos3等成员,它们在生殖细胞谱系中具有不同的表达模式和功能[1]。

在脊椎动物早期,Nanos1基因经历了多次复制和基因拷贝的丢失。在软骨鱼类中,存在两个Nanos1基因(Nanos1A/1B),这些基因在硬骨鱼类的Sarcopterygii和Actinopterygii谱系中也存在。然而,在硬骨鱼类中,Nanos1A基因丢失,Nanos1B基因复制,导致了两个同源基因(Nanos1Ba/1Bb)的出现。而在四足动物中,Nanos1B基因丢失[1]。

在软骨鱼类中,Nanos1A和Nanos1B基因在生殖腺中表现出不同的表达模式。Nanos1A主要在脑部表达,并且在所有类型的生殖细胞中都有表达,而Nanos1B则在生殖腺的生殖区表达最高。此外,Nanos1B蛋白主要位于雄性生殖细胞的细胞核中。在卵巢中,两个同源基因都在生殖细胞和体细胞中检测到[1]。

在哺乳动物中,Nanos1基因的功能也得到了研究。小鼠Nanos1基因编码一个含有锌指结构的RNA结合蛋白,与脊椎动物和无脊椎动物中的其他Nanos类基因具有相似性。虽然Nanos1在原始生殖细胞中没有检测到,但在成熟睾丸的曲细精管中可以观察到其表达。有趣的是,母源表达的Nanos1在卵母细胞中大量存在,但在受精后,母源RNA的数量迅速减少,并且在八细胞胚胎中观察到短暂的合子Nanos1表达。在交配后12.5天,Nanos1在中央神经系统中重新表达,并在成年大脑中持续表达,其中海马形成是主要区域。Nanos1基因敲除小鼠能够正常发育,没有明显的异常,并且是可育的。到目前为止,没有观察到明显的神经缺陷[2]。

除了在生殖细胞中的作用,Nanos1还参与了其他生物学过程。例如,在血吸虫中,Nanos1基因(SjNanos1)主要在生殖器官中表达。通过RNA干扰技术抑制SjNanos1基因表达后,观察到生殖器官的形态变化和卵生产量的减少。这些结果表明,SjNanos1基因在血吸虫生殖器官的发育和卵生产中起着重要作用[3]。

在非洲爪蟾中,Nanos1对于维持原始生殖细胞的命运至关重要。通过敲低母源Nanos1的表达,观察到原始生殖细胞的数量显著减少,并且从性腺中丢失。此外,Nanos1缺陷的原始生殖细胞未能从内胚层中迁移出来,而是发生凋亡。正常的原始生殖细胞在神经胚阶段之前不会转录激活,而Nanos1缺乏的原始生殖细胞过早地表现出RNA聚合酶II C端结构域的过度磷酸化,并异常表达内胚层相关基因。这些数据表明,母源VegT RNA是Nanos1/Pumilio翻译抑制的真正靶标。Nanos1通过翻译抑制通常指定内胚层和促进凋亡的RNA,从而保护生殖谱系[4]。

在斑马鱼中,Nanos1在咽内胚层中表达,该咽内胚层对于面部骨骼和脊椎动物头部的内分泌腺的发育至关重要。然而,Nanos1基因敲除动物没有发现颅面缺陷,如异常的囊、胸腺发育不良、面部骨骼畸形。这表明Nanos1在斑马鱼颅面发育中的作用可能是非必需的[5]。

在人类中,Nanos1基因突变与男性不育有关。通过对非梗阻性无精子症或少精子症患者进行Nanos1基因突变检测,发现三种类型的Nanos1基因突变与不育相关。这些突变主要位于Nanos1蛋白的N端和C端,分别与睾丸中缺乏生殖细胞和严重的少精子症相关。这些结果表明,Nanos1基因在人类生殖中具有重要作用[6]。

在大型黄鱼中,Nanos3而不是Nanos1和Nanos2是胚胎发生过程中的生殖细胞标记基因。Nanos3在胚胎发育的各个阶段都有表达,并在原始生殖嵴中定位,表明它参与了生殖细胞的特化和迁移[7]。

在人类生殖细胞系中,Nanos1通过下调促凋亡基因的mRNA水平来抑制细胞凋亡。此外,与不育相关的Nanos1突变导致Nanos1从抗凋亡功能转变为促凋亡功能。这表明Nanos1在人类生殖细胞维持中具有抗凋亡作用[8]。

在口腔鳞状细胞癌中,Nanos1限制了癌细胞的运动和TGF-β信号通路。Nanos1与TGF-β受体1(TGFBR1)mRNA相互作用,导致TGFBR1 mRNA的降解增加,从而减少TGFBR1蛋白的表达,并阻止下游TGF-β/SMAD信号通路。这表明Nanos1在口腔鳞状细胞癌中具有抑制肿瘤细胞运动和TGF-β信号通路的作用[9]。

综上所述,Nanos1基因在多种生物的生殖细胞发育和维持中发挥着重要作用。它在生殖细胞命运决定、细胞凋亡、肿瘤细胞运动和信号通路调控等方面具有多功能性。Nanos1基因的突变与人类不育相关,并且Nanos1在肿瘤发生中也具有重要作用。深入研究Nanos1的功能和机制,有助于我们更好地理解生殖细胞发育和肿瘤发生的过程,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Gribouval, Laura, Sourdaine, Pascal, Lareyre, Jean-Jacques, Auvray, Pierrïck, Gautier, Aude. 2018. The nanos1 gene was duplicated in early Vertebrates and the two paralogs show different gonadal expression profiles in a shark. In Scientific reports, 8, 6942. doi:10.1038/s41598-018-24643-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29720681/
2. Haraguchi, Seiki, Tsuda, Masayuki, Kitajima, Satoshi, Kurokawa, Kiyoshi, Saga, Yumiko. . nanos1: a mouse nanos gene expressed in the central nervous system is dispensable for normal development. In Mechanisms of development, 120, 721-31. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12834871/
3. Liu, Quan, Zhu, Lulu, Liu, Fengchun, Liu, Miao, Shen, Jijia. 2017. Function of Nanos1 gene in the development of reproductive organs of Schistosoma japonicum. In Parasitology research, 116, 1505-1513. doi:10.1007/s00436-017-5427-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28352943/
4. Lai, Fangfang, Singh, Amar, King, Mary Lou. 2012. Xenopus Nanos1 is required to prevent endoderm gene expression and apoptosis in primordial germ cells. In Development (Cambridge, England), 139, 1476-86. doi:10.1242/dev.079608. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22399685/
5. Na, Hyejee, Park, Jangwon, Jeon, Haewon, Jin, Sil, Choe, Chong Pyo. 2021. Pharyngeal endoderm expression of nanos1 is dispensable for craniofacial development. In Gene expression patterns : GEP, 41, 119202. doi:10.1016/j.gep.2021.119202. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34389512/
6. Gribouval, Laura, Sourdaine, Pascal, Lareyre, Jean-Jacques, Auvray, Pierrïck, Gautier, Aude. 2024. Author Correction: The nanos1 gene was duplicated in early Vertebrates and the two paralogs show different gonadal expression profiles in a shark. In Scientific reports, 14, 6516. doi:10.1038/s41598-024-56271-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38499596/
7. Kusz-Zamelczyk, Kamila, Sajek, Marcin, Spik, Anna, Pawelczyk, Leszek, Jaruzelska, Jadwiga. 2013. Mutations of NANOS1, a human homologue of the Drosophila morphogen, are associated with a lack of germ cells in testes or severe oligo-astheno-teratozoospermia. In Journal of medical genetics, 50, 187-93. doi:10.1136/jmedgenet-2012-101230. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23315541/
8. Han, Kunhuang, Chen, Shihai, Cai, Mingyi, Zhang, Ziping, Wang, Yilei. 2018. Nanos3 not nanos1 and nanos2 is a germ cell marker gene in large yellow croaker during embryogenesis. In Comparative biochemistry and physiology. Part B, Biochemistry & molecular biology, 218, 13-22. doi:10.1016/j.cbpb.2018.01.002. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29331522/
9. Janecki, Damian M, Ilaslan, Erkut, Smialek, Maciej J, Jaruzelska, Jadwiga, Kusz-Zamelczyk, Kamila. 2020. Human NANOS1 Represses Apoptosis by Downregulating Pro-Apoptotic Genes in the Male Germ Cell Line. In International journal of molecular sciences, 21, . doi:10.3390/ijms21083009. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32344590/