Nde1-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Nde1-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-16374

品系全称

C57BL/6JCya-Nde1em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-67203-Nde1-B6J-VC

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Nde1-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-16374) 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
nudE neurodevelopment protein 1
基因别称
2810027M15Rik,Nude,mNudE
染色体号
Chr 16 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_023317 | Ensembl: ENSMUST00000023359
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 3
敲除长度
~0.2 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:1914453Homozygous null mutants have a small brain with fewer neurons in the cerebral cortex and very thin superficial cortical layers.
NDE1,也称为Nuclear Distribution Element 1,是一个在神经发育中发挥重要作用的基因。它编码一种核质骨架蛋白,参与调节神经元的形成和分化。NDE1与多种神经发育障碍和精神疾病相关,包括精神分裂症、自闭症谱系障碍、智力障碍等。此外,NDE1基因的变异也与微脑症的发生有关,这是一种严重的脑发育异常,表现为脑体积减小和智力障碍。

在16p13.11区域,NDE1基因的拷贝数变异(CNV)与多种神经发育和精神疾病相关。研究表明,16p13.11区域的微重复与语言发育迟缓、学习障碍和自闭症谱系障碍相关。此外,NDE1基因的变异还与心血管疾病的风险增加有关。在一项回顾性研究中,研究者对16013名患者进行了分析,发现约90%的患者从父母那里继承了16p13.11区域的微重复。这些研究结果支持了NDE1基因在神经认知表型中的重要作用,并建议对携带16p13.11区域微重复的患者进行心脏评估和随访[1]。

NDE1基因在神经发育中的作用机制尚不完全清楚,但已有研究揭示了其一些重要功能。NDE1通过促进H4K20三甲基化介导的异染色质压缩来控制神经发生。这种机制塑造了多样的染色质景观,并稳定了新皮质神经元的组成型异染色质。此外,NDE1还可以经历动态的液-液相分离,定位于细胞核并与着丝粒和端粒卫星重复序列相互作用。NDE1基因的缺失导致细胞核结构异常、DNA双链断裂,以及新皮质神经元中着丝粒卫星重复序列的不稳定和去抑制。这些发现揭示了NDE1/Nde1在建立和保护神经元异染色质中的关键作用,并表明异染色质不稳定可能会引起广泛的脑功能障碍[2]。

NDE1基因的启动子系统复杂,产生三种不同的转录本,每种转录本编码相同的全长NDE1蛋白。研究发现,最长的NDE1转录本的启动子负责这些系统中的大部分表达,其扩展的5'非编码区(UTR)对其表达有限制作用。这些结果突出了产生系统的NDE1启动子元件的重要性,在这些系统中NDE1蛋白在其天然启动子下异源表达,为16p13.11微重复在主要精神疾病中的建模提供了生物学相关的模型[3]。

NDE1基因在皮质发育和进化中也发挥着重要作用。研究发现,NDE1基因对于正常的皮质发育至关重要。NDE1基因的变异会导致先天性微脑症,这是一种以脑体积减小为主要特征的疾病。在细胞水平上,NDE1对于放射状胶质细胞的间期核迁移和有丝分裂是必不可少的,这使其在神经发育中发挥着不可或缺的作用。NDE1的核迁移功能在Opisthokonta中高度保守。在哺乳动物中,已报道了多个包含交替末端外显子的NDE1异构体,这些异构体影响NDE1的功能。研究发现,哺乳动物中末端外显子的使用模式与皮层的复杂性模式相似。在人类中,与高阶脑功能相关的NDE1末端外显子的使用偏好与高阶脑回的进化有关[4]。

除了在神经发育中的作用,NDE1基因还与癌症的发生和发展相关。研究发现,NDE1蛋白可以干扰着丝粒的正常功能,导致纺锤体生成受损和染色体分离不精确。这种现象可能导致基因组不稳定、恶性转化和肿瘤生长。研究表明,NDE1在多种肿瘤中表达升高,并与不良预后相关。此外,NDE1基因的变异与多种癌症的发生有关。NDE1蛋白还与免疫治疗的效果相关,可能影响不同类型癌症的免疫治疗反应[5]。

NDE1基因的变异还可以影响精神疾病的治疗。研究发现,NDE1基因的SNP rs2242549与2908个探针(2542个基因)的表达水平显著相关,其中794个探针(719个基因)可重复。这些基因中的许多基因是miR-484的预测靶点,位于NDE1的非编码外显子上。NDE1位点的变异还与性别相互作用有关,影响CYP2C19代谢的药物在精神疾病治疗中的早期停药。这些研究结果表明,NDE1基因的变异可能通过改变miR-484的表达水平来影响精神疾病的治疗反应[6]。

综上所述,NDE1基因在神经发育、神经精神疾病和癌症中发挥着重要作用。NDE1基因的变异与多种神经发育障碍和精神疾病相关,包括精神分裂症、自闭症谱系障碍、智力障碍和微脑症。此外,NDE1基因的变异还与心血管疾病的风险增加有关。NDE1基因在神经发育中的作用机制尚不完全清楚,但已有研究揭示了其在异染色质压缩、神经发生和皮质发育中的重要作用。此外,NDE1基因还与癌症的发生和发展相关,可能成为癌症的潜在生物标志物和治疗靶点。最后,NDE1基因的变异还可以影响精神疾病的治疗反应,为精神疾病的治疗提供了新的思路和策略。

参考文献:
1. Allach El Khattabi, Laïla, Heide, Solveig, Caberg, Jean-Hubert, Benzacken, Brigitte, Pipiras, Eva. 2018. 16p13.11 microduplication in 45 new patients: refined clinical significance and genotype-phenotype correlations. In Journal of medical genetics, 57, 301-307. doi:10.1136/jmedgenet-2018-105389. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30287593/
2. Chomiak, Alison A, Guo, Yan, Kopsidas, Caroline A, Doughty, Martin L, Feng, Yuanyi. 2022. Nde1 is required for heterochromatin compaction and stability in neocortical neurons. In iScience, 25, 104354. doi:10.1016/j.isci.2022.104354. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35601919/
3. Bradshaw, N J. 2016. Cloning of the promoter of NDE1, a gene implicated in psychiatric and neurodevelopmental disorders through copy number variation. In Neuroscience, 324, 262-70. doi:10.1016/j.neuroscience.2016.03.018. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26975893/
4. Soto-Perez, Jaseph, Baumgartner, Marybeth, Kanadia, Rahul N. 2020. Role of NDE1 in the Development and Evolution of the Gyrified Cortex. In Frontiers in neuroscience, 14, 617513. doi:10.3389/fnins.2020.617513. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33390896/
5. Wang, Peihan, Ning, Jinzhuo, Chen, Wu, Rao, Ting, Cheng, Fan. . Comprehensive analysis indicated that NDE1 is a potential biomarker for pan-cancer and promotes bladder cancer progression. In Cancer medicine, 13, e6931. doi:10.1002/cam4.6931. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38466053/
6. Bradshaw, Nicholas J, Ukkola-Vuoti, Liisa, Pankakoski, Maiju, Haukka, Jari, Hennah, William. . The NDE1 genomic locus can affect treatment of psychiatric illness through gene expression changes related to microRNA-484. In Open biology, 7, . doi:10.1098/rsob.170153. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29142105/