Dmrtb1-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Dmrtb1-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-12013

品系全称

C57BL/6JCya-Dmrtb1em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-56296-Dmrtb1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Dmrtb1-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-12013) 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
DMRT-like family B with proline-rich C-terminal, 1
基因别称
Dmrt6,Prp13
染色体号
Chr 4 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_019872 | Ensembl: ENSMUST00000069271
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~1.0 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:1927125Male mice homozygous for a knock-out allele exhibit severe spermatogenesis defects, including a disruption of spermatogonial differentiation and a failure to complete meiotic prophase.
DMRTB1,也称为Doublesex- and mab-3-related transcription factor B1,是DMRT家族的成员之一,DMRT家族在性决定、分化、性腺发育和功能维持等方面发挥着重要作用。DMRTB1在许多生物体中都具有关键的功能,但在硬骨鱼中的研究相对较少。在黄鳍大黄鱼(Larimichthys crocea)的研究中发现,DMRTB1在睾丸发育中发挥着重要作用。通过基因克隆、原位杂交和RNA干扰技术,研究者发现DMRTB1在黄鳍大黄鱼睾丸发育过程中起着关键作用,研究结果将有助于进一步理解Lcdmrtb1/Lcdmrt6在黄鳍大黄鱼睾丸发育中的分子调控机制,并为通过操纵生殖途径进行黄鳍大黄鱼的性别控制育种提供新的思路[1]。

在硬骨鱼中,DMRTB1在生殖调节中的作用尚未完全明确。有研究发现,DMRTB1在黄鳍大黄鱼的睾丸组织中高度表达,主要存在于精原细胞和精母细胞中。在黄鳍大黄鱼睾丸细胞(LYCT)中干扰DMRTB1表达后,DMRTB1和DMRT1的表达水平显著降低,睾丸细胞形态从纤维状变为圆形,生长速度减慢。同时,精原细胞消失,支持细胞数量减少。免疫组化结果显示,敲低DMRTB1后,睾丸中Sox9蛋白的表达未检测到。这些结果表明,Lcdmrtb1的缺失不仅极大地抑制了细胞生长并破坏了睾丸细胞的形态,还下调了睾丸中Lcdmrt1的表达[1]。

在四足动物中,DMRTB1在睾丸大小进化中的作用也得到了研究。通过比较系统发育方法,研究者发现DMRTB1在四足动物睾丸大小多样性中发挥了独特和复杂的作用。在所有五个基因中,发现蛋白质编码替换率和睾丸大小进化率之间存在强烈的显著相关性。这种关联在此之前从未被测试过[2]。

此外,有研究发现,宿主基因组与肠道微生物组成之间存在关联。在一项大规模健康队列研究中,研究者发现几乎三分之一的粪便细菌类群是可遗传的。此外,研究者还发现了与33个类群的相对丰度相关的58个SNPs,其中4个位点在第二个队列中得到了复制。其中,rs59846192(DMRTB1)与Lachnospira的相对丰度相关[3]。

在哺乳动物中,DMRT6(Dmrtb1)在精原细胞分化过程中发挥着关键作用。研究者发现,DMRT6蛋白在晚期有丝分裂精原细胞中表达。在C57BL/6J品系小鼠中,Dmrt6的纯合突变会导致精原细胞分化异常,晚期精原细胞发生凋亡。在129Sv背景小鼠中,大多数Dmrt6突变型生殖细胞可以完成精原细胞分化并进入减数分裂,但它们在减数分裂染色体配对、XY体的建立和重组焦点的处理方面存在缺陷,并主要在中期粗线期停滞。mRNA分析表明,DMRT6抑制了与精原细胞分化相关的基因的表达,并激活了减数分裂前期所需的基因。这些结果表明,DMRT6在协调从精原细胞分化和有丝分裂到精母细胞发育和减数分裂的生殖程序转变中发挥着关键作用[4]。

在人类中,染色体1p32区域的微缺失可能导致多种先天性异常和发育迟缓。在一项家族研究中,研究者发现一个成年女性患者具有学习障碍、畸形特征、小头症、性别不清、先天性髋关节脱位和短指症,其母系遗传了1.45Mbp的1p32.3区域间质性缺失。该缺失区域包括LRP8和DMRTB1等14个OMIM基因。这是首次报道的涉及该区域的家族性1p32微缺失病例,并报道了短指症作为一种新的特征[5]。

在男性不育方面,研究者开发了一种系统方法,通过计算基因特异性分数(FRP)来选择最有预测能力的标记物。FRP值越高,基因与男性生育能力的相关性越大。在所有候选基因中,DMRTB1是男性生育能力损害的候选标记物之一[6]。

在大熊猫中,研究者克隆了四个Dmrt基因,包括pDmrt1、pDmrtb1、pDmrt3和pDmrtc2。基于DM结构域的氨基酸序列相似性,Dmrt蛋白序列从人、小鼠和大熊猫被分为七个不同的亚组:Dmrt1、Dmrt2、Dmrt3、Dmrt4(DMRTA1)、Dmrt5(DMRTA2)、Dmrt6(DMRTB1)和Dmrt7(DMRTC2)。这些结果表明,Dmrt基因家族在无脊椎动物和脊椎动物中具有复杂性和进化保守性[7]。

在鲤鱼中,研究者通过ATAC-seq和BS-seq技术探索了表观遗传修饰在鲤鱼性腺中的作用。研究发现,dmrtb1-like、spag6和fels的表达与其启动子区域的甲基化水平呈负相关。这些结果表明,表观遗传修饰在鲤鱼性腺的性别分化和性别维持中发挥着重要作用[8]。

在非编码突变对精子发生的影响方面,研究者发现一个进化上保守的TAD边界缺失会导致精子发生受损。研究者使用CRISPR-Cas9技术在Dmrtb1和Lrp8附近的TAD边界中删除了26kb的区域,包括一个强而保守的CTCF结合位点。实验结果显示,突变小鼠的睾丸基因表达发生显著变化,睾丸组织学异常,精子发生效率降低了35%,每天精子产量减少了28%。尽管这些睾丸功能的变化对生育能力的影响较小,但该研究强调了考虑非编码突变在分析男性不育患者中的重要性[9]。

在肺癌中,研究者发现肿瘤浸润性T滤泡辅助细胞(Tfh)和静止记忆CD4 T细胞的浸润与临床结局相关。低表达的长链非编码RNA PWRN1及其潜在调控基因DMRTB1、PIRT、APOBEC1和ZPBP2与更好的总生存期相关。这些结果表明,DMRTB1在肺癌的免疫细胞浸润和临床结局中发挥着重要作用[10]。

综上所述,DMRTB1在性腺发育、生殖调节、男性不育和多种疾病中发挥着重要作用。DMRTB1的表达和功能受到表观遗传修饰和进化上保守的TAD边界的调控。此外,DMRTB1还与肺癌的免疫细胞浸润和临床结局相关。DMRTB1的研究有助于深入理解性腺发育和生殖调节的分子机制,为男性不育和相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Feng, Yan, Zhong, Zhaowei, Wan, Haifu, Jiang, Yonghua, Wang, Yilei. 2023. dmrtb1 is involved in the testicular development in Larimichthys crocea. In Reproduction (Cambridge, England), 165, 159-170. doi:10.1530/REP-22-0214. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36342669/
2. Baker, Joanna, Meade, Andrew, Venditti, Chris. 2021. Genes underlying the evolution of tetrapod testes size. In BMC biology, 19, 162. doi:10.1186/s12915-021-01107-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34407824/
3. Turpin, Williams, Espin-Garcia, Osvaldo, Xu, Wei, Paterson, Andrew D, Croitoru, Kenneth. 2016. Association of host genome with intestinal microbial composition in a large healthy cohort. In Nature genetics, 48, 1413-1417. doi:10.1038/ng.3693. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27694960/
4. Zhang, Teng, Murphy, Mark W, Gearhart, Micah D, Bardwell, Vivian J, Zarkower, David. . The mammalian Doublesex homolog DMRT6 coordinates the transition between mitotic and meiotic developmental programs during spermatogenesis. In Development (Cambridge, England), 141, 3662-71. doi:10.1242/dev.113936. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25249458/
5. Schirwani, Schaida, Smith, Kath, Balasubramanian, Meena. . Clinical and molecular characterization of the first familial report of 1p32 microdeletion. In Clinical dysmorphology, 27, 36-41. doi:10.1097/MCD.0000000000000209. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29240611/
6. Greither, Thomas, Schumacher, Julia, Dejung, Mario, Butter, Falk, Herlyn, Holger. 2020. Fertility Relevance Probability Analysis Shortlists Genetic Markers for Male Fertility Impairment. In Cytogenetic and genome research, 160, 506-522. doi:10.1159/000511117. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33238277/
7. Shui, Yi, Yu, Hong-Shi, Xia, Lai-Xin, Cheng, Han-Hua, Zhou, Rong-Jia. . [Cloning of four members of giant panda Dmrt genes]. In Yi chuan xue bao = Acta genetica Sinica, 31, 468-73. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15478606/
8. Hou, Mingxi, Wang, Qi, Zhao, Ran, Zhang, Yan, Li, Jiongtang. 2023. Analysis of Chromatin Accessibility and DNA Methylation to Reveal the Functions of Epigenetic Modifications in Cyprinus carpio Gonads. In International journal of molecular sciences, 25, . doi:10.3390/ijms25010321. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38203492/
9. Lima, Ana C, Okhovat, Mariam, Stendahl, Alexandra M, Conrad, Donald F, Carbone, Lucia. 2024. Deletion of an evolutionarily conserved TAD boundary compromises spermatogenesis in mice. In bioRxiv : the preprint server for biology, , . doi:10.1101/2024.07.08.602428. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39026739/
10. Wang, Yongyong, Guo, Jianji. 2020. Immune cell landscape analysis reveals prognostic immune cells and its potential mechanism in squamous cell lung carcinoma. In PeerJ, 8, e9996. doi:10.7717/peerj.9996. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33083119/