Sva-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Sva-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-04665

品系全称

C57BL/6JCya-Svaem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-20939-Sva-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Sva-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-04665) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
seminal vesicle antigen
基因别称
-
染色体号
Chr 6 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_009299.2 | Ensembl: ENSMUST00000024059
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 1~4
敲除长度
~4281 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
Sva,即SINE-VNTR-Alu,是一类特定的反转录转座子,仅在人类和其他类人猿中存在,是基因组多样性的重要驱动因素。这类转座子具有插入基因组的能力,并能改变邻近基因的表达。研究表明,Sva转座子与人类行为的进化有关,特别是在神经肽和其他大脑相关基因的调节方面。Sva转座子的出现和扩张与多种行为特征的进化相关,这可能是通过其在插入位点赋予独特的调节特性来实现的[1]。此外,Sva转座子的多态性变异可以在个体之间引起基因表达的差异,进而影响行为和疾病风险,这是通过改变与大脑健康功能相关的分子途径来实现的[1]。

除了Sva转座子对基因表达的调节作用外,还有研究关注于如何从高通量实验数据中去除批次效应和其他不需要的变异。Leek等人在2012年描述了一个名为sva的软件包,该软件包支持在高通量实验中识别、估计和去除不需要的变异来源。sva软件包提供了多种功能,包括使用sva函数进行替代变量估计、使用ComBat函数直接调整已知的批次效应,以及使用fsva函数调整批次和隐变量在预测问题中的影响[2]。

关于Sva转座子如何作为基因表达的调节因子,Quinn和Bubb在2014年的研究中指出,这些内源的可移动遗传元件可以引起新的生殖细胞或体细胞突变,这些突变可能对基因组调节产生局部和全局性的影响。Sva转座子的出现为物种特异性反应/特征提供了一个驱动因素。他们还发现,Sva元素,尤其是其中的可变数量串联重复(VNTR)域,可以作为转录调控域,在活体和体外分析报告基因构建体时发挥作用。此外,VNTRs可以作为基于重复基因型的疾病差异调节因子和生物标志物[3]。

Nicoletto等人在2019年的研究中发现,在X连锁舞蹈病帕金森症(XDP)中,一个SVA反转录转座子插入到TAF1基因的编码序列中,导致TAF1表达异常。他们通过生物信息学预测了XDP SVA中的G-四链体(G4s),并发现这些G4s在患者来源的成纤维细胞和神经祖细胞中可以高度稳定地形成,并阻止聚合酶在SVA区域的扩增。研究还表明,G4结构的稳定化减少了TAF1的转录,而G4结构的去稳定化增加了TAF1的转录。这些结果表明,G4结构在XDP SVA中的形成是TAF1表达异常的主要原因,这为开发新的治疗策略提供了可能[4]。

Fröhlich等人在2023年的研究中使用CRISPR技术删除了HEK293细胞系中的一个特定SVA元素(SVA_67)。他们发现,SVA_67的缺失与MAPT位点上的几个基因的表达差异相关,这些基因与神经退行性疾病有关。这些数据与之前使用来自帕金森病进展标志物倡议(PPMI)队列的转录组数据进行的差异基因表达分析一致。这些结果表明,SVA转座子可以调节基因表达,而插入多态性可以导致个体之间的表达模式差异,这可能对具有多个遗传成分的复杂疾病有潜在的贡献,如帕金森病[5]。

Yu等人在2022年的研究中研究了人类植入前发育过程中H3K9me3的动态重编程。他们发现,在8细胞阶段,H3K9me3在类人猿特异性反转录转座子(SVA)的重编程促进了某些启动子与SVA衍生增强子之间的相互作用,从而促进了合子基因组激活。在滋养层中,新的H3K9me3区域防止多能转录因子结合到源自SVA的内细胞团(ICM)特异性基因的调节元件上。在ICM中,SVA元素上H3K9me3的重建与DNA修复基因的更高转录相关,这与未经处理的 pluripotent stem cells 相比。这些数据表明,在早期人类发育过程中,H3K9me3依赖性异染色质的物种特异性重排起着重要作用,为哺乳动物早期发育的表观遗传调节的进化提供了新的见解[6]。

Chu等人在2023年的研究中对人类SVA反转录转座子的景观进行了描述。他们从3646个全基因组测序样本中鉴定了多态性SVA插入,并构建了一个多态性SVA插入参考目录。此外,他们还开发了一个模块来注释参考和变异的SVA副本。通过描述参考和变异SVA反转录转座子的景观,他们的研究使这些元件的更准确的基因分型成为可能,并促进了病原性SVA插入的发现[7]。

Siebert-Kuss等人在2024年的研究中检查了人类精子发生过程中全基因组DNA甲基化变化及其在精子发生紊乱中的改变。他们发现,精子发生与甲基组的重塑相关,包括初级精母细胞中DNA甲基化水平的整体下降,随后是选择性再甲基化,导致精细胞/精子特异性甲基组。在精细胞/精子中,低甲基化区域富含特定的转录因子结合位点,如DMRT和SOX家族成员,以及精子细胞特异性基因。有趣的是,尽管SINEs在精子发生过程中表现出差异甲基化,但LINEs似乎不受DNA甲基化变化的影响。在精子发生紊乱中,生殖细胞表现出显著的DNA甲基化改变,这些改变显著富集于转座元件和与精子发生相关的基因。研究还发现,在精子发生紊乱中,SVA和L1HS显示出低甲基化,这表明这些区域的异常编程与生殖细胞无法通过减数分裂进展有关[8]。

Li等人在2023年的研究中发现,SVA诱导的猪传染性水疱病(SVA)导致宿主细胞葡萄糖代谢发生变化,进而影响病毒的复制。他们发现,SVA诱导的糖酵解通过促进乳酸的产生来促进病毒复制,而乳酸的产生又减弱了线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)和视黄酸诱导基因I(RIG-I)之间的相互作用。SVA感染小鼠导致组织中PKM和PGK1表达上调,以及血清中乳酸产量增加。给予高葡萄糖和乳酸钠处理的小鼠表现出更高的乳酸水平、更好的SVA复制,以及RIG-I、IFNβ、IFNα、ISG15和IL-6的抑制。与给予乳酸盐和低葡萄糖处理的小鼠相比,给予高葡萄糖和乳酸盐处理的小鼠的干扰素抑制效果较低,这表明在SVA感染中,RLR信号通过乳酸在体外和体内被抑制。这些结果表明,糖酵解或乳酸可能是SVA感染的新治疗靶点[9]。

Hughes等人在2024年的研究中探索了SVA插入多态性在塑造中枢神经系统(CNS)中差异基因表达中的作用。他们使用来自纽约基因组中心ALS联盟的ALS患者和健康对照的全基因组测序和RNA测序数据,研究了参考SVA元素对CNS组织中全基因组基因表达的影响。他们应用矩阵表达数量性状位点分析,发现参考SVA插入多态性可以显著调节众多基因的表达,尤其是在转位置和组织特异性方式下。研究还发现,SVA显著调节线粒体基因以及与神经退行性疾病相关的HLA和MAPT位点上的基因。这些结果表明,多态性SVA对基因调节有显著影响,并强调了TEs在疾病发病机制中的重要性[10]。

综上所述,Sva转座子是一类在人类和其他类人猿中特有的反转录转座子,对基因表达具有显著的调节作用。Sva转座子的出现和扩张与人类行为的进化有关,尤其是在神经肽和其他大脑相关基因的调节方面。Sva转座子的多态性变异可以引起基因表达的差异,进而影响行为和疾病风险。此外,Sva转座子还与神经退行性疾病的发生发展有关,如帕金森病。这些研究表明,Sva转座子在基因表达调节和疾病发生机制中发挥着重要作用,为疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略。

参考文献:
1. Gianfrancesco, Olympia, Bubb, Vivien J, Quinn, John P. 2016. SVA retrotransposons as potential modulators of neuropeptide gene expression. In Neuropeptides, 64, 3-7. doi:10.1016/j.npep.2016.09.006. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27743609/
2. Leek, Jeffrey T, Johnson, W Evan, Parker, Hilary S, Jaffe, Andrew E, Storey, John D. 2012. The sva package for removing batch effects and other unwanted variation in high-throughput experiments. In Bioinformatics (Oxford, England), 28, 882-3. doi:10.1093/bioinformatics/bts034. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22257669/
3. Quinn, John P, Bubb, Vivien J. 2014. SVA retrotransposons as modulators of gene expression. In Mobile genetic elements, 4, e32102. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25077041/
4. Nicoletto, Giulia, Terreri, Marianna, Maurizio, Ilaria, Schotta, Gunnar, Richter, Sara N. . G-quadruplexes in an SVA retrotransposon cause aberrant TAF1 gene expression in X-linked dystonia parkinsonism. In Nucleic acids research, 52, 11571-11586. doi:10.1093/nar/gkae797. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39287133/
5. Fröhlich, Alexander, Hughes, Lauren S, Middlehurst, Ben, Koks, Sulev, Quinn, John P. 2023. CRISPR deletion of a SINE-VNTR-Alu (SVA_67) retrotransposon demonstrates its ability to differentially modulate gene expression at the MAPT locus. In Frontiers in neurology, 14, 1273036. doi:10.3389/fneur.2023.1273036. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37840928/
6. Yu, Hanwen, Chen, Manqi, Hu, Yuanlang, Wang, Wenjun, Wang, Jichang. . Dynamic reprogramming of H3K9me3 at hominoid-specific retrotransposons during human preimplantation development. In Cell stem cell, 29, 1031-1050.e12. doi:10.1016/j.stem.2022.06.006. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35803225/
7. Chu, Chong, Lin, Eric W, Tran, Antuan, Ting, David T, Park, Peter J. . The landscape of human SVA retrotransposons. In Nucleic acids research, 51, 11453-11465. doi:10.1093/nar/gkad821. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37823611/
8. Siebert-Kuss, Lara M, Dietrich, Verena, Di Persio, Sara, Neuhaus, Nina, Laurentino, Sandra. 2024. Genome-wide DNA methylation changes in human spermatogenesis. In American journal of human genetics, 111, 1125-1139. doi:10.1016/j.ajhg.2024.04.017. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38759652/
9. Li, Huizi, Lin, Cunhao, Qi, Wenbao, Jia, Weixin, Ning, Zhangyong. 2023. Senecavirus A-induced glycolysis facilitates virus replication by promoting lactate production that attenuates the interaction between MAVS and RIG-I. In PLoS pathogens, 19, e1011371. doi:10.1371/journal.ppat.1011371. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37126525/
10. Hughes, Lauren S, Fröhlich, Alexander, Pfaff, Abigail L, Quinn, John P, Kõks, Sulev. 2024. Exploring SVA Insertion Polymorphisms in Shaping Differential Gene Expressions in the Central Nervous System. In Biomolecules, 14, . doi:10.3390/biom14030358. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38540776/