Asmt-KO 基因敲除小鼠

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复苏/繁育服务
产品名称

Asmt-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-00523

品系全称

C57BL/6JCya-Asmtem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-107626-Asmt-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Asmt-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-00523) were purchased from Cyagen.
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基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
acetylserotonin O-methyltransferase
基因别称
Hiomt
染色体号
Chr X (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001308488 | Ensembl: ENSMUST00000178693
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 1~8
敲除长度
~5.4 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:96090Pineal melatonin synthesis requires enzymes encoded by Asmt and Aanat. C57BL/6, BALB/c, AKR/J, NZB/Bl, IS/Cam, and CAST/Ei carry the a allele of Asmt and lack melatonin. SK/Cam, SF/Cam, PERU, and FDS carry the b allele and have normal melatonin levels.
ASMT(N-乙酰转移酶)是合成褪黑激素的关键酶,褪黑激素是一种调节生物昼夜节律、季节节律和生殖功能的激素。ASMT基因位于X染色体上,其遗传多态性与抑郁症的发生有关。ASMT基因表达与多种生物学过程相关,包括生殖、神经行为、认知功能以及应对环境压力的能力。

ASMT基因多态性与山羊繁殖力有关。在中国,济宁灰山羊是一种繁殖力高的山羊品种。研究发现,ASMT基因的两个单核苷酸多态性(SNP)位点g.158122T>C和g.158700G>A在济宁灰山羊中与产仔数增加相关。进一步分析显示,TC或CC基因型的山羊比TT基因型的山羊产仔数更多[1]。ASMT基因的SNP(g.158122T>C)导致蛋白质结合位点和大分子结合位点的改变,可能通过改变ASMT蛋白质的结构来提高繁殖力[1]。

ASMT基因敲除小鼠表现出抑郁样行为,游泳锻炼可以缓解这些行为。游泳锻炼增加了ASMT敲除小鼠血清中褪黑激素和5-羟色胺(5-HT)的水平。此外,微阵列数据表明,与野生型小鼠相比,ASMT敲除小鼠有10个差异表达基因(DEG),而游泳锻炼后的ASMT敲除小鼠有29个DEG。这些差异表达基因在p53信号通路、长期抑郁和雌激素信号通路中富集显著。蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析显示,膜棕榈酰化蛋白1(Mpp1)和p53诱导的死亡结构域蛋白1(Pidd1)是参与抑郁和运动干预的枢纽基因[2]。

ASMT基因表达与复发抑郁症患者的认知障碍相关。研究发现,与健康对照组相比,复发抑郁症患者的ASMT基因mRNA和蛋白表达水平显著升高。ASMT基因表达水平与认知功能测试结果之间存在相关性,包括负相关的TMT-A测试和正相关的言语流畅性测试。这表明ASMT基因表达水平的降低可能与认知障碍有关[3]。

ASMT基因在雌性小鼠的肠道菌群结构和神经行为对运动的适应性中发挥作用。研究发现,雌性ASMT基因敲除小鼠表现出焦虑和抑郁样行为,并伴随肠道菌群的明显结构重塑。这些行为异常在雄性小鼠中没有观察到。此外,雌性ASMT基因敲除小鼠对运动的神经行为适应性较低,而野生型小鼠表现出更高的适应性。横断面和纵向分析表明,ASMT基因敲除小鼠的肠道菌群结构受到运动的较小影响[4]。

ASMT基因的表达受转录因子Oct-1的调控。研究发现,Oct-1结合于鸡ASMT基因的启动子区域,并参与其转录调控。通过定点突变、过表达和电泳迁移率变动分析(EMSA)证实了Oct-1对ASMT基因启动子的结合。此外,荧光素酶报告基因实验表明,鸡ASMT基因的核心启动子位于-254/+17区域[5]。

ASMT基因家族在茶树中的表达与干旱和低温胁迫相关。研究发现,茶树中共鉴定出20个ASMT基因,分为三个亚家族。转录组分析显示,大多数CsASMT基因对干旱和低温胁迫没有响应,而qRT-PCR分析显示CsASMT08、CsASMT09、CsASMT10和CsASMT20在干旱和低温胁迫下显著响应。特别是CsASMT08和CsASMT10在低温胁迫下高度表达,并受到干旱胁迫的负调控。这些结果表明CsASMT08和CsASMT10可能是茶树中非生物胁迫抵抗的潜在调节因子[6]。

ASMT基因突变与自闭症谱系障碍(ASD)儿童的睡眠障碍有关。研究发现,ASD儿童的睡眠障碍可能与基因突变和神经异常有关。ASMT、MTNR1A和MTNR1B基因突变导致褪黑激素水平降低,可能与睡眠-觉醒节律的异常转换有关[7]。

ASMT基因多态性与精神分裂症无关联。研究发现,在汉族人群中,ASMT基因多态性与精神分裂症无显著关联[8]。

ASMT基因在转基因绵羊卵巢中的过表达增加了卵泡数量。研究发现,与野生型绵羊相比,转基因绵羊卵泡液中的褪黑激素含量显著增加,卵泡数量也显著增加。卵泡液代谢物测序结果显示,与野生型相比,转基因绵羊的差异代谢物在多个信号通路中富集,其中脂质代谢通路中的代谢物最多。SMART-seq2分析显示,转基因绵羊的卵母细胞和颗粒细胞中,代谢通路是主要差异富集通路,其中脂质代谢基因占多数。这些结果表明ASMT在卵泡发育和形成中发挥重要作用[9]。

MYC2转录因子在小麦干旱胁迫下对ASMT基因表达具有调节作用。研究发现,MYC2转录因子是小麦干旱反应基因网络中ASMT基因的上游调节因子。MYC2和ASMT在干旱胁迫下共同调节,并与褪黑激素含量、光合作用活性、抗氧化酶活性、H2O2水平和质膜损伤相关。这表明MYC2-ASMT模块可能通过调节褪黑激素含量来增强小麦的干旱胁迫耐受性[10]。

综上所述,ASMT基因在多种生物学过程中发挥重要作用,包括生殖、神经行为、认知功能和应对环境压力的能力。ASMT基因的表达受到转录因子Oct-1的调控,并与干旱和低温胁迫相关。ASMT基因突变与自闭症谱系障碍儿童的睡眠障碍有关,但与精神分裂症无显著关联。ASMT基因在转基因绵羊卵巢中的过表达增加了卵泡数量,而MYC2转录因子在小麦干旱胁迫下对ASMT基因表达具有调节作用。这些研究结果有助于深入理解ASMT基因的生物学功能和其在不同生物过程中的作用机制。

参考文献:
1. Hu, Wenping, Tang, Jishun, Zhang, Zhuangbiao, Di, Ran, Chu, Mingxing. 2020. Polymorphisms in the ASMT and ADAMTS1 gene may increase litter size in goats. In Veterinary medicine and science, 6, 775-787. doi:10.1002/vms3.301. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32529744/
2. Liu, Wenbin, Huang, Zhuochun, Xia, Jie, Qi, Zhengtang, Liu, Weina. . Gene expression profile associated with Asmt knockout-induced depression-like behaviors and exercise effects in mouse hypothalamus. In Bioscience reports, 42, . doi:10.1042/BSR20220800. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35771226/
3. Talarowska, Monika, Szemraj, Janusz, Zajączkowska, Marlena, Gałecki, Piotr. 2014. ASMT gene expression correlates with cognitive impairment in patients with recurrent depressive disorder. In Medical science monitor : international medical journal of experimental and clinical research, 20, 905-12. doi:10.12659/MSM.890160. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24881886/
4. Liu, Weina, Huang, Zhuochun, Zhang, Ye, Zou, Yong, Qi, Zhengtang. 2023. ASMT determines gut microbiota and increases neurobehavioral adaptability to exercise in female mice. In Communications biology, 6, 1126. doi:10.1038/s42003-023-05520-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37935873/
5. Teng, J, Wang, D, Wang, W, Zhang, Q, Tang, H. 2022. Transcriptional regulation of the chicken ASMT gene - a preliminary analysis. In British poultry science, 63, 833-839. doi:10.1080/00071668.2022.2090230. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35702898/
6. Xu, Fangfang, Liu, Wenxiang, Wang, Hui, Zheng, Wei, Faizan, Mohammad. 2023. Genome Identification of the Tea Plant (Camellia sinensis) ASMT Gene Family and Its Expression Analysis under Abiotic Stress. In Genes, 14, . doi:10.3390/genes14020409. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36833335/
7. Ji, Qi, Li, Si-Jia, Zhao, Jun-Bo, Tan, Jing-Yao, Zhu, Zhi-Ru. 2023. Genetic and neural mechanisms of sleep disorders in children with autism spectrum disorder: a review. In Frontiers in psychiatry, 14, 1079683. doi:10.3389/fpsyt.2023.1079683. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37200906/
8. Cong, Zhengtu, Li, Xin, Lin, Ailu, Peng, Longyan, Ma, Hui. 2015. ASMT gene polymorphisms have no association with schizophrenia in a Han Chinese sample. In Psychiatry research, 228, 969-71. doi:10.1016/j.psychres.2015.06.037. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26154813/
9. Li, Guangdong, Yan, Laiqing, Wang, Likai, Zhang, Lu, Liu, Guoshi. 2024. Ovarian overexpression of ASMT gene increases follicle numbers in transgenic sheep: Association with lipid metabolism. In International journal of biological macromolecules, 269, 131803. doi:10.1016/j.ijbiomac.2024.131803. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38670205/
10. Shamloo-Dashtpagerdi, Roohollah, Lindlöf, Angelica, Nouripour-Sisakht, Javad. . Unraveling the regulatory role of MYC2 on ASMT gene expression in wheat: Implications for melatonin biosynthesis and drought tolerance. In Physiologia plantarum, 175, e14015. doi:10.1111/ppl.14015. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37882265/