智鼠故事 
C57BL/6JCya-Prdm13em1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Prdm13-KO
产品编号：
S-KO-19515
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Prdm13-KO mice (Strain S-KO-19515) 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-Prdm13em1/Cya
品系编号
KOCMP-230025-Prdm13-B6J-VC
产品编号
S-KO-19515
基因名
Prdm13
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
--
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:2448528 Mice homozygous for a knock-out allele show a specific reduction in the number of GABAergic and glycinergic amacrine cells, a thin retinal inner nuclear layer, altered retinal inner plexiform layer morphology, and abnormally increased spatial, temporal, and contrast sensitivities in optokinetic reponses.
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
Prdm13位于小鼠的4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Prdm13基因敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Prdm13-KO小鼠模型由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建。Prdm13基因位于小鼠4号染色体上，由4个外显子组成，其中ATG起始密码子在1号外显子，TAA终止密码子在4号外显子。敲除区域（KO区域）位于2号外显子至3号外显子之间，包含253个碱基对的编码序列。敲除该区域会导致小鼠Prdm13基因功能的丧失。
Prdm13-KO小鼠模型的构建过程包括将核糖核蛋白（RNP）和靶向载体共同注入受精卵。随后，对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。携带敲除等位基因的小鼠表现出GABA能和甘氨酸能无长突细胞的数量减少，视网膜内核层变薄，视网膜内丛状层形态改变，以及光动反应中空间、时间和对比度敏感性异常增加。该模型可用于研究Prdm13基因在小鼠体内的功能。
基因研究概述
PRDM13，也称为PR domain containing 13，是一种属于PRDM家族的转录调节因子。PRDM家族是一组含有PR结构域的蛋白质，它们在多种生物过程中发挥重要作用，包括细胞分化、发育和疾病发生。PRDM13在哺乳动物的大脑中表达，尤其是在背内侧下丘脑（DMH）中高度富集。DMH是调节哺乳动物衰老和寿命的关键区域，因此PRDM13可能参与了这些生理过程的调节。
研究表明，PRDM13在下丘脑中的表达受到饮食限制和衰老的影响。在DMH中，PRDM13的表达随着饮食限制的增加而增加，而随着衰老的进程而减少。PRDM13的表达也表现出昼夜节律性，并在长寿命的BRASTO小鼠的DMH中显著上调。此外，PRDM13的启动子活性受到Nkx2-1的调控，Nkx2-1是一种在下丘脑中高度表达的转录因子。这些发现表明，PRDM13/Nkx2-1信号通路在DMH中随着年龄的增长而下降，导致睡眠质量下降和肥胖增加，这与衰老相关的病理生理学相似，并提供了DMH介导的哺乳动物衰老和寿命控制的一个潜在联系[1]。
除了在下丘脑中的表达，PRDM13还在视网膜中发挥重要作用。研究发现，PRDM13在视网膜的发育过程中由Ptf1a+无长突细胞和水平细胞前体表达。随着时间的推移，PRDM13的表达与Ptf1a的表达分离，并在成年视网膜中标记了一小部分无长突细胞。PRDM13+无长突细胞主要表达转录因子Ebf3和钙结合蛋白calretinin。PRDM13的缺失并没有影响发育过程中无长突细胞的数量，但是观察到与Ebf3表达开始时间相关的凋亡增加。成年PRDM13功能缺失小鼠的无长突细胞数量减少了25%，calretinin表达发生了改变，并且缺乏Ebf3+无长突细胞。这些数据表明，PRDM13对于Ebf3+无长突细胞亚型的形成是必需的，而不是对于无长突细胞命运作为一个类别的必需。PRDM13可能通过限制竞争性命运程序来维持身份和生存，而不是驱动亚型身份[2]。
此外，PRDM13的突变也与多种疾病相关。研究发现，PRDM13的纯合子突变导致严重的围产期脑干功能障碍、小脑发育不良和浦肯野细胞分化障碍。这些突变与严重的运动和认知发育缺陷相关。在人类和小鼠中，PRDM13在脑干和小脑的前体细胞中表达，这些细胞产生包括浦肯野细胞在内的GABA能神经元。在斑马鱼中，PRDM13的缺失导致浦肯野细胞数量减少，下橄榄核完全缺失。这些数据表明，PRDM13在脑干和小脑的发育中发挥重要作用，并且其突变可能导致严重的神经发育障碍[3]。
PRDM13还在神经发生过程中发挥重要作用。研究发现，PRDM13与碱性螺旋-环-螺旋（bHLH）转录激活因子相互作用，对于确定背侧脊髓神经元是至关重要的。PRDM13抑制背神经管中兴奋性神经元谱系的基因表达程序。此外，PRDM13还确保背神经管中背侧的二价结构基因表达，例如Olig1、Olig2和Prdm12被排除。PRDM13通过被多个神经bHLH因子招募到染色质上，在特定的神经元谱系中限制基因表达。这些发现强调了PRDM13在通过抑制bHLH转录激活因子的活性来精确地确定神经元身份中的作用[4]。
此外，PRDM13还参与了神经发生过程中GABA能和谷氨酸能神经元命运的决定。研究发现，PRDM13是Ptf1a的下游靶点，通过抑制谷氨酸能神经元的命运并促进GABA能神经元的命运来控制背神经管中GABA能和谷氨酸能神经元命运之间的平衡。PRDM13通过调节bHLH因子如Neurog2的转录活性来控制GABA能和谷氨酸能神经元命运之间的平衡[5]。
PRDM13的突变也与智力障碍相关。研究发现，在118个中东家庭中，PRDM13是智力障碍的可能候选基因之一。这些基因是通过全外显子测序（WES）发现的，并且在5年的研究中，其中一些基因已经被确认为智力障碍的致病基因[6]。
此外，PRDM13的突变也与北卡罗来纳州黄斑营养不良（NCMD）相关。研究发现，在NCMD患者中，PRDM13基因存在一个新的串联重复突变。这个突变导致PRDM13基因的过度表达，进而导致视网膜和脉络膜层的中央凹陷，称为黄斑火山口。这个突变在所有受影响的家庭成员中都存在，并且不在任何未受影响的成员中发现。这个发现提供了对NCMD发病机制的新见解，并强调了PRDM13在视网膜发育和功能中的重要作用[7]。
除了在神经系统和视网膜中的表达，PRDM13还可能在其他组织和细胞中发挥作用。研究发现，PRDM13在胶质瘤细胞中的表达降低，而过表达PRDM13可以显著降低U87胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力。PRDM13通过与Rho蛋白和GTP酶激活蛋白的相互作用，上调deleted in liver cancer 1 (DLC1)的表达，进而抑制U87细胞的增殖和侵袭。这些发现表明，PRDM13可能在胶质瘤的发生和发展中发挥重要作用[8]。
综上所述，PRDM13是一种重要的转录调节因子，参与调节哺乳动物的下丘脑功能、视网膜发育和神经发生过程。PRDM13的突变与多种疾病相关，包括衰老、肥胖、神经发育障碍、智力障碍、黄斑营养不良和胶质瘤。这些发现突出了PRDM13在维持神经系统的正常功能和发育以及维持视网膜的正常结构中的重要作用。未来的研究需要进一步探索PRDM13的生物学功能和发病机制，以期为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Satoh, Akiko, Brace, Cynthia S, Rensing, Nick, Imai, Shin-Ichiro. 2014. Deficiency of Prdm13, a dorsomedial hypothalamus-enriched gene, mimics age-associated changes in sleep quality and adiposity. In Aging cell, 14, 209-18. doi:10.1111/acel.12299. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25546159/
2. Goodson, Noah B, Nahreini, Jhenya, Randazzo, Grace, Johnson, Jane E, Brzezinski, Joseph A. 2017. Prdm13 is required for Ebf3+ amacrine cell formation in the retina. In Developmental biology, 434, 149-163. doi:10.1016/j.ydbio.2017.12.003. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29258872/
3. Coolen, Marion, Altin, Nami, Rajamani, Karthyayani, Moutton, Sébastien, Cantagrel, Vincent. 2022. Recessive PRDM13 mutations cause fatal perinatal brainstem dysfunction with cerebellar hypoplasia and disrupt Purkinje cell differentiation. In American journal of human genetics, 109, 909-927. doi:10.1016/j.ajhg.2022.03.010. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35390279/
4. Mona, Bishakha, Uruena, Ana, Kollipara, Rahul K, Chang, Joshua C, Johnson, Jane E. 2017. Repression by PRDM13 is critical for generating precision in neuronal identity. In eLife, 6, . doi:10.7554/eLife.25787. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28850031/
5. Hanotel, Julie, Bessodes, Nathalie, Thélie, Aurore, Henningfeld, Kristine A, Bellefroid, Eric J. 2013. The Prdm13 histone methyltransferase encoding gene is a Ptf1a-Rbpj downstream target that suppresses glutamatergic and promotes GABAergic neuronal fate in the dorsal neural tube. In Developmental biology, 386, 340-57. doi:10.1016/j.ydbio.2013.12.024. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24370451/
6. Al-Kasbi, Ghalia, Al-Murshedi, Fathiya, Al-Kindi, Adila, Al-Yahyaee, Said, Al-Maawali, Almundher. 2022. The diagnostic yield, candidate genes, and pitfalls for a genetic study of intellectual disability in 118 middle eastern families. In Scientific reports, 12, 18862. doi:10.1038/s41598-022-22036-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36344539/
7. Bowne, Sara J, Sullivan, Lori S, Wheaton, Dianna K, Birch, David G, Daiger, Stephen P. 2016. North Carolina macular dystrophy (MCDR1) caused by a novel tandem duplication of the PRDM13 gene. In Molecular vision, 22, 1239-1247. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27777503/
8. Zhang, Linna, Cao, Huimei, He, Tao, Wang, Yin, Hu, Qikuan. 2018. Overexpression of PRDM13 inhibits glioma cells via Rho and GTP enzyme activation protein. In International journal of molecular medicine, 42, 966-974. doi:10.3892/ijmm.2018.3679. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29767251/
