Dut-KO 基因敲除小鼠

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复苏/繁育服务
产品名称

Dut-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-17076

品系全称

C57BL/6JCya-Dutem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-110074-Dut-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Dut-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-17076) 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
deoxyuridine triphosphatase
基因别称
5031412I06Rik,5133400F09Rik,D2Bwg0749e,Dutp,dUTPase
染色体号
Chr 2 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_023595 | Ensembl: ENSMUST00000051605
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 4~6
敲除长度
~2.0 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:1346051Mice homozygous for a null allele die shortly after implantation and embryos show smaller inner cell mass and trophectoderm size when grown in vitro.
Dut基因编码的酶是dUTPase,这是一种在细胞内参与核苷酸代谢的关键酶。dUTPase的主要功能是催化dUTP(脱氧尿苷三磷酸)的水解,将其转化为dUMP(脱氧尿苷单磷酸)和无机焦磷酸。这一过程对于维持细胞内dUTP和dTTP(脱氧胸苷三磷酸)之间的平衡至关重要,从而防止在DNA复制过程中尿嘧啶的误掺入。尿嘧啶误掺入DNA可能会导致细胞毒性事件,并可能引发突变和癌症。因此,dUTPase在维护基因组稳定性和防止DNA损伤方面发挥着重要作用。

在不同的生物体中,dUTPase基因的结构和功能可能有所不同。在人类中,dUTPase基因存在多种异构体,这些异构体在细胞中的定位和表达模式可能不同。例如,人类细胞中已经描述了两种dUTPase异构体:一种定位于细胞核(DUT-N)和一种定位于线粒体(DUT-M),它们分别具有相应的定位信号。最近的研究还发现了两种新的dUTPase异构体:DUT-3没有定位信号,而DUT-4具有与DUT-N相同的细胞核定位信号。这些发现表明,dUTPase的细胞供应可能不仅限于细胞核和线粒体,还可能包括细胞质。此外,血清饥饿等应激条件下的表达变化也表明,不同细胞系对dUTPase的表达具有不同的响应[1]。

在进化过程中,dUTPase基因在所有三个生命领域(真核生物、原核生物和古菌)中都普遍存在,这表明它在生命起源时就已存在。dUTPase基因在不同生物体中可能以单个、串联重复或串联三倍重复的形式存在。此外,dUTPase基因还存在于多种DNA病毒的基因组中,作为辅助基因编码。这些发现表明,dUTPase基因在病毒和宿主之间可能发生了水平转移,这是生命进化过程中的一种重要现象[2]。

在低等生物中,如扁形动物,dUTPase基因的抑制会导致DNA损伤和细胞死亡。例如,在扁形动物Dugesia ryukyuensis中,dUTPase基因的沉默会导致DNA双链断裂增加,DNA损伤反应基因和DNA修复基因的表达发生变化。这些结果表明,dUTPase在维持基因组稳定性和DNA修复过程中发挥着重要作用[3]。

在人类疾病中,DUT基因的突变和表达异常也与多种疾病的发生发展相关。例如,DUT基因的突变可能导致糖尿病和骨髓衰竭综合征的发生。此外,DUT基因的遗传变异还与宫颈癌的发生风险增加相关,这表明DUT基因在癌症发生中可能发挥重要作用[4][7]。

在病毒研究中,dUTPase基因也具有重要意义。例如,在蛙病毒中,dUTPase基因的敲除不会影响病毒复制,这表明dUTPase基因可能不是病毒复制所必需的。然而,dUTPase基因仍然可以用于构建荧光标记的重组病毒,这为病毒研究和疫苗开发提供了新的工具[5]。

在癌症研究中,DUT基因的表达上调与肝细胞癌的发生发展相关。研究发现,DUT基因在肝细胞癌肿瘤组织中过表达,并且与肿瘤的晚期阶段相关。此外,DUT基因的敲除可以抑制肝细胞癌细胞的增殖和DNA损伤。这些结果表明,DUT基因可能成为肝细胞癌治疗的新靶点[6]。

综上所述,DUT基因编码的dUTPase在细胞核苷酸代谢、基因组稳定性和DNA修复过程中发挥着重要作用。DUT基因的突变和表达异常与多种疾病的发生发展相关,包括糖尿病、骨髓衰竭综合征、宫颈癌和肝细胞癌。此外,DUT基因在病毒研究和癌症治疗中也具有重要的应用价值。未来的研究可以进一步探索DUT基因在疾病发生发展中的作用机制,以及其在疾病诊断和治疗中的应用潜力。

参考文献:
1. Rácz, Gergely Attila, Nagy, Nikolett, Várady, György, Apáti, Ágota, Vértessy, Beáta G. 2023. Discovery of two new isoforms of the human DUT gene. In Scientific reports, 13, 7760. doi:10.1038/s41598-023-32970-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37173337/
2. McClure, M A. . Evolution of the DUT gene: horizontal transfer between host and pathogen in all three domains of life. In Current protein & peptide science, 2, 313-24. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12369928/
3. Alam, Md Shahanoor, Moriyama, Hideaki, Matsumoto, Midori. 2018. Inhibition of Dr-dut gene causes DNA damage in planarian. In Molecular reproduction and development, 85, 188-196. doi:10.1002/mrd.22952. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29405473/
4. Ghawil, Millad, Abdulrahman, Fathia, Hadeed, Ibtisam, Zarroug, Salem, Habeb, Abdelhadi. 2022. Further evidence supporting the role of DUT gene in diabetes with bone marrow failure syndrome. In American journal of medical genetics. Part A, 188, 2406-2412. doi:10.1002/ajmg.a.62771. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35611808/
5. Huang, Xing, Fang, Jin, Chen, Zhongyuan, Zhang, Qiya. 2016. Rana grylio virus TK and DUT gene locus could be simultaneously used for foreign gene expression. In Virus research, 214, 33-8. doi:10.1016/j.virusres.2016.01.008. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26806670/
6. Xu, Mingjing, Liu, Yue, Wan, Ho Lee, Ng, Kelvin K-C, Wong, Nathalie. 2022. Overexpression of nucleotide metabolic enzyme DUT in hepatocellular carcinoma potentiates a therapeutic opportunity through targeting its dUTPase activity. In Cancer letters, 548, 215898. doi:10.1016/j.canlet.2022.215898. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36075487/
7. Ye, Feng, Wang, Hanzhi, Liu, Jia, Chen, Xiaojing, Chen, Huaizeng. 2019. Genetic variants of the dUTPase-encoding gene DUT increase HR-HPV infection rate and cervical squamous cell carcinoma risk. In Scientific reports, 9, 513. doi:10.1038/s41598-018-36757-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30679536/