Ccdc117-KO 基因敲除小鼠

Ccdc117基因，也称为细胞周期调控因子117，编码一种细胞核/有丝分裂纺锤体相关蛋白，该蛋白在DNA代谢和细胞增殖中发挥着重要作用。Ccdc117与细胞质铁硫簇组装(CIA)复合物相互作用，将关键的铁硫簇转移到几个在DNA修复和复制中具有功能的酶上。Ccdc117的缺失会导致细胞增殖率降低，G1-S转换延迟，DNA合成率降低和DNA损伤无法修复。Ccdc117基因在多种生物学过程中发挥作用，包括心脏发育、胚胎发育、病毒感染、形态性状和疾病发生。

心脏转录因子Nkx2-5在正常的心脏流出通道(OFT)和右心室(RV)发育中起着至关重要的作用。Nkx2-5-/-小鼠胚胎表现出严重的OFT和RV发育不良以及单心室表型，这是由于第二心脏场(SHF)细胞的增殖减少，SHF是一组在妊娠中期存在于前咽弓间充质中的心脏祖细胞。然而，Nkx2-5在促进SHF扩张中的确切作用尚未完全阐明。研究发现，Nkx2-5在SHF细胞中直接和积极地调节一种新的靶基因Ccdc117。Ccdc117与MIP18/MMS19细胞质铁硫簇组装(CIA)复合物相互作用，该复合物将关键的铁硫簇转移到几个在DNA修复和复制中具有功能的酶上。细胞中Ccdc117表达的丧失会导致与G1-S转换延迟相关的增殖率降低，DNA合成率降低和DNA损伤无法修复。这些结果表明，Nkx2-5在发育心脏的细胞周期事件调节中具有新的作用，通过Ccdc117与CIA途径的相互作用和促进SHF扩张期间的DNA复制[1]。

MicroRNA-29b（miR-29b）对小鼠胚胎在植入前发育的进展至关重要。然而，miR-29b的潜在调节网络尚未阐明。研究发现，miR-29b抑制的小鼠胚胎在早期发育过程中870个基因的表达发生了显著变化。在下调的405个基因中，有30个基因编码在早期胚胎发育中具有已知重要功能的因子，包括多能干细胞因子Nanog。研究者确定了19个编码miR-29b假定的靶转录本的基因，包括Zbtb40、Hbp1、Ccdc117、Ypel2、Klf4和Tmed9，这些基因在miR-29b下调的同时在4细胞阶段小鼠发育中上调。荧光素酶报告分析证实，Zbtb40、Hbp1、Ccdc117、Ypel2和Klf4转录本是miR-29b的直接靶标。这些结果表明，miR-29b在早期小鼠胚胎发育过程中降低了多个靶基因的mRNA水平，包括编码重编程因子Klf4的基因。研究者推测，miR-29b的抑制导致其靶基因的过表达，从而触发下游信号网络来降低对胚胎发育至关重要的基因的表达。因此，miR-29b在早期小鼠胚胎中控制着一个广泛的调节网络，该网络包括重编程因子和转录后修饰过程的分子调节因子[2]。

伪狂犬病毒(PRV)对养猪业造成了巨大的经济损失。最近的研究表明，PRV可以传播到并感染人类。为了识别PRV感染后的生理病理和病理反应，研究者对小鼠RAW 264.7细胞系在36小时内的转录组变化进行了表征。在2小时、12小时和36小时，分别鉴定出156、153和190个差异表达基因。在所有处理组中，Trim27、Ccdc117、Mrps12、Ccl4、Cerkl、Ubald1和Hmga1-rs1这7个差异表达基因都存在。这些发现扩展了我们对PRV感染后基因调节和免疫反应的了解。这些差异表达基因可以进一步提高我们对PRV发病机制的理解[3]。

在贝宁的土著牛品种中，特定的适应性特征，包括疾病抵抗力和在恶劣环境中的生长能力，被认为是由这些品种所具有的。然而，由于杂交的原因，这些品种正处于濒危状态。到目前为止，缺乏对形态性状的系统记录，这是品种特征描述和旨在保护的结构化育种计划设计的基础。为了弥补这一差距，研究者进行了自己的表型分析，考虑了肩高(HAW)、骶高(SH)、胸围(HG)、臀宽(HW)、体长(BL)和耳长(EL)等性状的测量，包括来自四个土著贝宁品种Lagune、Somba、Borgou和Pabli的449头牛。为了利用最近的基因组工具进行品种特征描述和遗传评估，研究者将新型性状的表型数据与高密度SNP标记数据合并。对六个形态性状进行了多品种遗传参数估计和全基因组关联研究(GWAS)。连续地，研究者旨在推断与体型、胴体和适应性性状可能相关的基因组区域和功能位点。基于SNP的形态性状遗传力估计值在0.46±0.90( HG)和0.74±0.90(HW)之间。表型和遗传相关性从0.25±0.90( HW-BL)到0.89±0.90( HAW-SH)不等，从0.14±0.90( HW-BL)到0.85±0.90( HAW-SH)不等。在非常接近的染色体距离(±25 kb)内检测到三个全基因组显著的SNP和25个染色体显著的SNP，位于不同的染色体上，位于15个基因(或位于基因内)的非常接近的染色体距离(±25 kb)内。基因PIK3R6和PIK3R1与身高和体型有直接的功能关联。研究者推断出潜在的候选基因VEPH1、CNTNAP5、GYPC与体型、生长和胴体性状有关，包括体重和体脂肪沉积。根据它们的注释功能，检测到的潜在候选基因与应激或免疫反应(基因PTAFR、PBRM1、ADAMTS12)和饲料效率(基因MEGF11、SLC16A4、CCDC117)相关。准确的测量为某些形态性状提供了较大的SNP遗传力，即使对于小型的混合品种样本量也是如此。多品种GWAS检测到与体型或胴体性状相关的不同位点。与免疫反应或饲料效率指标相关的检测到的潜在候选基因反映了品种的进化发展和适应性特征[4]。

子痫前期(PE)影响全球2-8%的妊娠，是导致孕产妇和新生儿发病和死亡的一个重要原因。然而，PE的机制尚不清楚，关于病因和危险因素的主要问题仍有待解决。研究者的目标是检查心血管发育转录因子Nkx2-5的异常表达是否与早期发病和严重子痫前期(EOSPE)相关。使用qPCR和免疫组化检测，研究者检查了EOSPE和控制胎盘组织中Nkx2-5及其靶基因的表达。研究者使用shRNA敲低、qPCR和蛋白质印迹在培养细胞中测试了由此产生的机制假设。Nkx2-5在种族差异的方式(白人>非裔美国人)中在早期EOSPE胎盘的亚群中高度表达。Nkx2-5的mRNA表达与子痫前期标记sFlt-1的mRNA表达高度相关(白人>非裔美国人)，与Nkx2-5的靶基因和RNA剪接因子Sam68的mRNA表达高度相关。在培养细胞中敲低Sam68表达会显著影响sFlt-1 mRNA异构体的生成，支持了一个机制假设，即Nkx2-5通过上调Sam68来增加sFlt-1的表达，从而影响EOSPE的严重程度。在EOSPE中，Nkx2-5及其靶基因的表达也可能以种族差异的方式直接影响EOSPE的发生和严重程度，并定义了一个机制上不同的EOSPE亚群[5]。

为了研究血清miRNA谱在酒精性脂肪性肝炎(ASH)中的作用，评估其作为非侵入性诊断工具的效果，并研究其靶基因的功能，研究者使用微阵列和定量逆转录-聚合酶链反应(qRT-PCR)检测了大鼠ASH模型中血清miRNA的模式，并使用生物信息学计算进行靶基因预测。使用基因本体论和KEGG数据库分析了miRNA靶基因的功能和通路。通过MiR-Gene网络评估了失调的miRNA和基因之间的相关性。此外，还在人类中验证了五个上调的miRNA。从区分ASH和对照组的准确性来看，选择了8个上调和3个下调的血清miRNA作为准确的分子标志物。对于上调的miRNA，122个GO和144个KEGG通路被显著富集，包括凋亡、脂质代谢过程、PPAR信号通路。对于下调的miRNA，86个GO和104个KEGG通路被富集，包括脂肪酸代谢和胰岛素信号通路。此外，Ccdc117、Gcom1、Zmynd11和Zfp423被发现是受最多miRNA共同调节的基因。此外，miR-214在所有miRNA中具有最高的度数63，其次是miR-203和miR-539。同样，Stat3和Lyn在所有下游靶点中具有最高的度数5。所有显著性分析微阵列(SAM)显示，五个上调的miRNA在人类中表现出相同的趋势。研究者已经报道了一种独特的血清miRNA模式，可以作为非侵入性诊断ASH的工具，并为miRNA和下游靶点的研究提供了数据资源[6]。

Nkx2.5是一种转录因子，与人类先天性心脏病有关，是调节第二心脏场(SHF)祖细胞所必需的，这些祖细胞对心脏流出通道(OFT)的形成有贡献。研究者确定了一组在含有咽弓组织的SHF中表达的基因(Lrrn1、Elovl2、Safb、Slc39a6、Khdrbs1、Hoxb4、Fez1、Ccdc117、Jarid2、Nrcam和Enpp3)，其调节依赖于Nkx2.5。进一步的研究表明，Jarid2是一个直接由Nkx2.5调节的靶基因，Jarid2在OFT形态发生中起着重要作用。Jarid2在Nkx2.5缺陷胚胎的SHF间充质中表达上调。染色质免疫沉淀分析显示，Nkx2.5与Jarid2启动子中的保守结合位点在咽弓细胞中相互作用。最后，Nkx2.5过表达下调了Jarid2启动子活性和mRNA表达水平。鉴于Jarid2在早期心脏增殖中的调节作用，这些发现突出了Jarid2作为Nkx2.5在OFT形态发生中发挥关键作用的几个潜在介质之一[7]。

综上所述，Ccdc117基因在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括心脏发育、胚胎发育、病毒感染、形态性状和疾病发生。Ccdc117与Nkx2-5转录因子密切相关，Nkx2-5在心脏发育和胚胎发育中起着关键作用。Ccdc117的缺失会导致细胞增殖率降低，DNA合成率降低和DNA损伤无法修复，这表明Ccdc117在DNA代谢和细胞周期事件调节中发挥着重要作用。此外，Ccdc117还与miR-29b、伪狂犬病毒、形态性状和酒精性脂肪性肝炎相关。Ccdc117的研究有助于深入理解其在多种生物学过程中的作用，为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。