Rec114-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Rec114-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-14180

品系全称

C57BL/6JCya-Rec114em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-73673-Rec114-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Rec114-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-14180) 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
REC114 meiotic recombination protein
基因别称
2410076I21Rik,4930527A11Rik
染色体号
Chr 9 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_028598.1 | Ensembl: ENSMUST00000098674
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 1
敲除长度
~156 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
MGI:1920923Homozygous inactivation of this gene results in meiotic defects including failure of double strand break formation and homologous synapsis, severe defects in spermatogenesis and oogenesis, and both male and female sterility.
基因Rec114,也称为重组酶114,是一种在酵母和哺乳动物中发现的基因,它在减数分裂重组中发挥着关键作用。Rec114在酵母中是一个已知的减数分裂重组基因,而其功能在哺乳动物中相对较新被发现,特别是在人类中,Rec114的突变与不孕症相关联。

在酵母中,Rec114的遗传和分子分析表明,它是一个减数分裂特异性的重组基因,在有丝分裂中没有明显的功能。Rec114位于第13号染色体上,其转录仅在减数分裂过程中进行,并且不表达于缺乏IME1基因产物的细胞中,即使IME2基因产物被持续表达也是如此[2]。此外,Rec114基因的3'端存在一个内含子,这是酵母中仅有的三个具有3'端内含子的基因之一。尽管这个内含子不是REC114表达所必需的,但它却在进化中得到了保守,在另外两个酵母物种的REC114基因中同样存在内含子[3]。

在哺乳动物中,Rec114的功能研究揭示了其在生殖过程中的重要性。例如,在人类中,REC114基因的突变与女性不孕症相关,具体表现为多原核形成和早期胚胎发育停滞。这些突变影响了REC114蛋白的正常功能,导致其与MEI4蛋白的相互作用受损,从而影响了减数分裂过程中的DNA双链断裂(DSB)形成,这是同源染色体重组的启动步骤[4]。此外,REC114基因的杂合性功能丧失突变会导致男性非梗阻性无精子症(NOA),这是男性不育的最严重表现形式之一。这些突变导致REC114蛋白截短,并影响其与MEI4蛋白的相互作用,进而影响减数分裂过程中的DSB形成和维持[1]。

Rec114-Mei4复合物在减数分裂过程中的功能也得到了深入研究。这个复合物在活体中形成大的免疫荧光焦点,与高阶染色体结构相整合。在体外,它们形成一个2:1的异源三聚体复合物,能够结合DNA并形成大的、动态的凝聚体。研究表明,Rec114-Mei4复合物能够桥接两个或多个DNA双链,并通过长程相互作用产生力,从而凝聚DNA[5]。此外,Rec114-Mei4复合物的结构和功能在进化上得到了保守,即使在不同的生物体中序列相似度较低,AlphaFold2模型预测它们具有相似的结构模型[5]。

综上所述,基因Rec114在减数分裂重组中发挥着重要作用,其功能在酵母和哺乳动物中得到了保守。REC114基因的突变与人类的不孕症相关,包括女性不孕症和男性非梗阻性无精子症。Rec114-Mei4复合物的结构和功能研究为我们理解减数分裂过程中的DSB形成和重组机制提供了重要的线索。未来的研究可以进一步探索Rec114在生殖过程中的作用机制,以及其在生殖疾病诊断和治疗中的应用潜力。

参考文献:
1. Xu, Shuai, Zhao, Jingpeng, Gao, Feng, Yao, Chencheng, Zhou, Zhi. 2023. A bi-allelic REC114 loss-of-function variant causes meiotic arrest and nonobstructive azoospermia. In Clinical genetics, 105, 440-445. doi:10.1111/cge.14473. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38148155/
2. Pittman, D, Lu, W, Malone, R E. . Genetic and molecular analysis of REC114, an early meiotic recombination gene in yeast. In Current genetics, 23, 295-304. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8385581/
3. Malone, R E, Pittman, D L, Nau, J J. . Examination of the intron in the meiosis-specific recombination gene REC114 in Saccharomyces. In Molecular & general genetics : MGG, 255, 410-9. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9267437/
4. Wang, Wenjing, Dong, Jie, Chen, Biaobang, Wang, Lei, Sang, Qing. 2019. Homozygous mutations in REC114 cause female infertility characterised by multiple pronuclei formation and early embryonic arrest. In Journal of medical genetics, 57, 187-194. doi:10.1136/jmedgenet-2019-106379. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31704776/
5. Liu, Kaixian, Grasso, Emily M, Pu, Stephen, Eliezer, David, Keeney, Scott. 2023. Structure and DNA-bridging activity of the essential Rec114-Mei4 trimer interface. In Genes & development, 37, 518-534. doi:10.1101/gad.350461.123. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37442580/