1700102P08Rik-KO 基因敲除小鼠

1700102P08Rik是一个睾丸特异性基因，在人类和小鼠中均有保守，主要在精母细胞中高表达。研究表明，1700102P08Rik基因在哺乳动物减数分裂中发挥重要作用。小鼠中敲除1700102P08Rik基因会导致雄性不育，表现为睾丸和附睾变小，精母细胞阶段的精子发生受阻，附睾中没有发现精子。此外，1700102P08Rik基因的缺失会导致睾丸细胞凋亡，但不会影响血清中睾酮、黄体生成素和促卵泡激素的浓度，也不会影响同源染色体的联会和重组。研究发现，1700102P08Rik基因在人类精母细胞停滞中下调，这表明1700102P08Rik基因在精子发生中至关重要，其功能异常会导致雄性不育[1]。

1700102P08Rik基因编码一个雄性生殖细胞特异性蛋白，被称为MAPS（Male Pachynema-specific protein）。MAPS蛋白对于精母细胞中粗线期的进展至关重要。缺乏MAPS蛋白的小鼠会经历粗线期停滞和精母细胞死亡，从而导致雄性不育，而雌性生育力不受影响。在青春期，缺乏MAPS蛋白的精母细胞在早期粗线期停滞，并伴有DNA双链断裂修复、交叉形成和XY体形成缺陷。相比之下，成年缺乏MAPS蛋白的精母细胞仅表现出部分交叉缺陷，但仍从早期到中期和晚期的粗线期进展延迟或失败，导致细胞死亡。此外，研究发现，在青春期和成年缺乏MAPS蛋白的粗线期精母细胞中， autosomes和XY染色体存在显著的转录失调，包括减数分裂性染色体失活（MSCI）失败。进一步实验表明，MAPS蛋白在体外过表达时，可以显著降低细胞蛋白的泛素化水平。相反，在缺乏MAPS蛋白的粗线期细胞中，蛋白泛素化水平显著增加，这可能导致粗线期细胞中基因表达的大规模破坏。因此，MAPS蛋白是雄性小鼠中粗线期进展所必需的，可能在哺乳动物中普遍存在[2]。

为了探索哺乳动物减数分裂相关的基因，研究人员利用机器学习方法，基于蛋白质丰度数据，对小鼠减数分裂相关的基因进行预测和验证。他们开发了一个名为FuncProFinder的机器学习工具，用于根据蛋白质丰度对减数分裂相关的基因进行排序。通过分析小鼠基因组信息学小鼠敲除数据库和精子发生蛋白质组数据集，研究人员发现，Zcwpw1、Tesmin、1700102P08Rik和Kctd19这4个基因具有最高的预测分数。这些基因在雄性小鼠中敲除后，均表现出减数分裂缺陷，表明它们在哺乳动物减数分裂中发挥重要作用[3]。

综上所述，1700102P08Rik基因在哺乳动物减数分裂中发挥重要作用，其功能异常会导致雄性不育。1700102P08Rik基因编码的MAPS蛋白对于精母细胞中粗线期的进展至关重要。研究1700102P08Rik基因和MAPS蛋白有助于深入理解哺乳动物减数分裂的分子机制，为男性不育症的治疗和预防提供新的思路和策略[1][2][3]。