智鼠故事 
C57BL/6JCya-Tmem216em1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Tmem216-KO
产品编号：
S-KO-12784
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Tmem216-KO mice (Strain S-KO-12784) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Tmem216em1/Cya
品系编号
KOCMP-68642-Tmem216-B6J-VA
产品编号
S-KO-12784
基因名
Tmem216
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
1110017C22Rik；2810441K11Rik；4921533J23Rik；A930021F15Rik
NCBI号
修饰方式
全身性基因敲除
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。
小鼠表型
MGI:1920020 Mice homozygous for a null allele display postnatal lethality with multiple abnormalities arising from ciliary defects.
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Tmem216位于小鼠的19号染色体，采用基因编辑技术，通过应用高通量电转受精卵方式，获得Tmem216基因敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Tmem216-KO小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）利用基因编辑技术构建的全身性基因敲除小鼠。Tmem216基因位于小鼠19号染色体上，包含五个外显子，其中ATG起始密码子在1号外显子，TGA终止密码子在5号外显子。赛业生物（Cyagen）选择第二至4号外显子作为基因敲除的目标区域，该区域覆盖了93.85%的编码区域，有效敲除区域大小约为3.4 kb，且该区域不包含其他已知基因。赛业生物（Cyagen）通过将核糖核蛋白（RNP）和靶向载体共同注入受精卵，构建了Tmem216-KO小鼠。随后，对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。该模型可用于研究Tmem216基因在小鼠体内的功能。
基因研究概述
Tmem216，全称Transmembrane protein 216，是一种定位于细胞器——主纤毛过渡区的跨膜蛋白。主纤毛是细胞表面的一种特殊结构，负责细胞间的信号传导，对组织发育和功能至关重要。突变在纤毛相关蛋白会导致一系列疾病，统称为纤毛病。这些疾病中，许多表现为肾脏纤毛病，其特征是肾功能障碍，主要是由异常的纤毛或纤毛功能引起的[1]。
基因Tmem216突变已被证实与多种疾病相关。例如，在非综合征性视网膜色素变性（RP）患者中，发现了一种罕见的核苷酸替换，位于染色体11上的Tmem216基因上游，导致Tmem216的表达降低。这种突变在患有RP的南亚和非洲血统个体中较为常见，并导致了与RP相关的夜盲和周边视野丧失等临床症状[2]。
在斑马鱼模型中，Tmem216的缺失导致了锥形视蛋白和视紫红质的错位以及光感受器的变性。这些突变导致光感受器的纤毛轴突缩短，以及外段蛋白如视紫红质和转导素α亚基GNAT2的错位。电子显微镜还显示，突变光感受器的外段出现了异常的盘状形态，如缩短的盘和囊泡/空泡。这些发现表明Tmem216对于外段盘状结构的正常生成、外段物质的运输以及光感受器的存活至关重要[3]。
另外，Tmem216的突变也被证实与Joubert综合征（JBTS）和Meckel综合征（MKS）等纤毛病相关。JBTS和MKS均为纤毛病，表现为一系列的神经系统发育异常，如脑干和小脑发育不良、视网膜病变和肾脏异常。研究发现，在JBTS2和MKS2中，TMEM216基因的突变导致了纤毛发生缺陷和中心体对接异常，进而导致了RhoA和Dishevelled的过度激活。此外，TMEM216与Meckelin形成了复合物，Meckelin也是一种在JBTS和MKS中突变的基因编码的蛋白质。在斑马鱼模型中，tmem216的表达缺失导致了类似于其他纤毛形态突变体的原肠胚缺陷[4]。
除了JBTS和MKS，Tmem216突变还与口腔-面部-数字综合征VI（OFD VI）相关。OFD VI是一种常染色体隐性遗传的纤毛病，特征是牙齿、面部和数字的异常。尽管TMEM216突变是JBTS和MKS的已知原因，但OFD VI的遗传原因尚未完全明了。然而，有研究发现，在OFD VI患者中，除了TMEM216，C5orf42基因的突变也是一个重要的致病因素。C5orf42基因的突变在OFD VI和JBTS中都已被报道，这表明OFD VI和JBTS是等位基因疾病，进一步揭示了纤毛病的复杂性和高度异质性[5]。
在斑马鱼模型中，对10种不同的纤毛过渡区突变体进行了全面分析，包括mks1、tmem216、tmem67、rpgrip1l、cc2d2a、b9d2、cep290、tctn1、nphp1和nphp4，以及ift88和ift172的突变体。研究发现，不同纤毛过渡区突变体之间存在表型差异，这表明这些纤毛过渡区基因具有不同的组织特异性功能。此外，还观察到单个纤毛过渡区突变体的后代中存在表型变异，这类似于一个基因突变与多种疾病综合征相关。在一些突变体中，表型动态变得复杂，表型随时间推移得到纠正。此外，使用多向导CRISPR/Cas9 F0 'crispant'胚胎迅速鉴定了11个纤毛相关基因候选者（ankfn1、ccdc65、cfap57、fhad1、nme7、pacrg、saxo2、c1orf194、ttc26、zmynd12和cfap52）的纤毛表型[6]。
在Ashkenazi犹太人中，JBTS2与TMEM216基因的突变相关。JBTS2是一种神经发育性疾病，表现为智力障碍、肌张力低下、共济失调、眼球震颤和眼球运动不能等症状，并可能伴有面部畸形、视网膜和肾脏病变。使用同质性映射，在来自八个Ashkenazi犹太人家庭的13名患者中，所有受影响个体都发现了一个TMEM216基因的纯合突变。在2766名匿名Ashkenazi犹太人中，有30人携带该突变，表明该突变的携带率为1:92。鉴于TMEM216基因相对于其他JBTS基因的大小，建议对所有JBTS患者进行TMEM216基因的测序分析，特别是那些伴有相关异常的患者[7]。
基因Tmem216的突变与多种纤毛病相关，包括RP、JBTS、MKS和OFD VI。这些突变导致纤毛发生缺陷、中心体对接异常、RhoA和Dishevelled的过度激活，以及外段蛋白的错位和光感受器的变性。这些发现表明Tmem216在纤毛的形成、功能和信号传导中发挥着重要作用。未来的研究可以进一步探索Tmem216在纤毛病中的作用机制，为开发新的治疗方法提供理论基础。
参考文献：
1. McConnachie, Dominique J, Stow, Jennifer L, Mallett, Andrew J. 2020. Ciliopathies and the Kidney: A Review. In American journal of kidney diseases : the official journal of the National Kidney Foundation, 77, 410-419. doi:10.1053/j.ajkd.2020.08.012. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33039432/
2. Malka, Samantha, Biswas, Pooja, Berry, Anne-Marie, Webster, Andrew R, Ayyagari, Radha. 2024. Substitution of a single non-coding nucleotide upstream of TMEM216 causes non-syndromic retinitis pigmentosa and is associated with reduced TMEM216 expression. In American journal of human genetics, 111, 2012-2030. doi:10.1016/j.ajhg.2024.07.020. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39191256/
3. Liu, Yu, Cao, Shuqin, Yu, Miao, Hu, Huaiyu. . TMEM216 Deletion Causes Mislocalization of Cone Opsin and Rhodopsin and Photoreceptor Degeneration in Zebrafish. In Investigative ophthalmology & visual science, 61, 24. doi:10.1167/iovs.61.8.24. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32687549/
4. Valente, Enza Maria, Logan, Clare V, Mougou-Zerelli, Soumaya, Attié-Bitach, Tania, Gleeson, Joseph G. 2010. Mutations in TMEM216 perturb ciliogenesis and cause Joubert, Meckel and related syndromes. In Nature genetics, 42, 619-25. doi:10.1038/ng.594. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20512146/
5. Lopez, Estelle, Thauvin-Robinet, Christel, Reversade, Bruno, Faivre, Laurence, Attié-Bitach, Tania. 2013. C5orf42 is the major gene responsible for OFD syndrome type VI. In Human genetics, 133, 367-77. doi:10.1007/s00439-013-1385-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24178751/
6. Wang, Jun, Thomas, Holly R, Thompson, Robert G, Perkins, Brian, Parant, John M. 2022. Variable phenotypes and penetrance between and within different zebrafish ciliary transition zone mutants. In Disease models & mechanisms, 15, . doi:10.1242/dmm.049568. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36533556/
7. Edvardson, Simon, Shaag, Avraham, Zenvirt, Shamir, Ekstein, Joseph, Elpeleg, Orly. 2009. Joubert syndrome 2 (JBTS2) in Ashkenazi Jews is associated with a TMEM216 mutation. In American journal of human genetics, 86, 93-7. doi:10.1016/j.ajhg.2009.12.007. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20036350/
