Topaz1-KO 基因敲除小鼠

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复苏/繁育服务
产品名称

Topaz1-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-19968

品系全称

C57BL/6JCya-Topaz1em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-671232-Topaz1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Topaz1-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-19968) 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
testis and ovary specific PAZ domain containing 1
基因别称
Gm9524
染色体号
Chr 9 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001199736 | Ensembl: ENSMUST00000178679
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~3.3 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:3779933Mice homozygous for a knock-out allele exhibit male infertility associated with abnormal meiosis and apoptosis of male germ cells.
TOPAZ1,也称为Testis and Ovary-specific PAZ domain gene,是一种在脊椎动物中高度保守的基因。它编码的蛋白质包含PAZ和CCCH结构域,这些结构域在PIWI、Argonaute和Zwille等蛋白质中特异性存在。PAZ结构域通常与RNA沉默过程相关,而CCCH结构域则与RNA结合和金属离子结合有关。

在羊和鼠中,TOPAZ1 mRNA分别具有4,803 bp和4,962 bp的开放阅读框,编码1,600和1,653个氨基酸的蛋白质。羊的TOPAZ1 mRNA在雌性胎儿生命中优先表达,在减数分裂I期的前期达到峰值,而在雄性中则在大龄时表达。在鼠中,Topaz1是一种生殖细胞特异性基因。TOPAZ1蛋白在羊的胎儿卵巢和鼠的成年睾丸中高度保守,并定位于生殖细胞的细胞质中。这些结果表明,TOPAZ1可能在生殖细胞发育中发挥重要作用[1]。

进一步研究表明,Topaz1在生殖细胞减数分裂过程中发挥关键作用。在鼠中,Topaz1的缺失导致雄性不育,而雌性生育能力不受影响。Topaz1缺乏的精子细胞在减数分裂过程中没有出现转座子的去抑制或MSCI功能障碍,但在减数分裂后期的精子细胞阶段出现细胞凋亡,导致缺乏精子细胞和精子。组织学分析显示,在出生后第15天和第20天之间,即在雄性减数分裂的第一波和单倍体生殖细胞生成之前,精子生成出现紊乱。转录组分析表明,TOPAZ1影响了一百个转录本的表观遗传修饰,其中大部分在出生后第20天的突变睾丸中上调。这表明,长链非编码RNA的高度调节平衡在精子生成过程中对于诱导适当的雄性配子生成至关重要[2]。

此外,TOPAZ1还可能影响长非编码RNA的表达。研究发现,Topaz1的缺失导致一些长非编码RNA的表达失调,其中包括4939463O16Rik。4939463O16Rik是一种睾丸特异性长非编码RNA,其表达在出生后第11天和第15天之间开始。抑制4939463O16Rik的表达会导致精子参数的紊乱,精子浓度下降。4939463O16Rik -/- 睾丸的转录组分析显示,分子途径受到影响,包括微管相关过程、调节纤毛运动和精子生成。TOPAZ1蛋白或4930463O16Rik的缺失在突变睾丸中产生了相同的富集簇,尽管对雄性生育能力的影响不同。这表明,Topaz1对于雄性生殖细胞的减数分裂至关重要,并调节了大量的长非编码RNA,而4930463O16Rik则是精子生成和运动的关键调节因子[3]。

综上所述,TOPAZ1是一种在脊椎动物中高度保守的基因,其编码的蛋白质在生殖细胞发育中发挥重要作用。TOPAZ1的缺失导致雄性不育,并影响长非编码RNA的表达。这些研究结果有助于我们更好地理解生殖细胞发育的机制,并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. Baillet, Adrienne, Le Bouffant, Ronan, Volff, Jean Nicolas, Cotinot, Corinne, Mandon-Pépin, Béatrice. 2011. TOPAZ1, a novel germ cell-specific expressed gene conserved during evolution across vertebrates. In PloS one, 6, e26950. doi:10.1371/journal.pone.0026950. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22069478/
2. Luangpraseuth-Prosper, Alix, Lesueur, Elodie, Jouneau, Luc, Cotinot, Corinne, Mandon-Pépin, Béatrice. 2015. TOPAZ1, a germ cell specific factor, is essential for male meiotic progression. In Developmental biology, 406, 158-71. doi:10.1016/j.ydbio.2015.09.002. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26358182/
3. Chadourne, Manon, Poumerol, Elodie, Jouneau, Luc, Pailhoux, Eric, Mandon-Pépin, Béatrice. 2021. Structural and Functional Characterization of a Testicular Long Non-coding RNA (4930463O16Rik) Identified in the Meiotic Arrest of the Mouse Topaz1 -/- Testes. In Frontiers in cell and developmental biology, 9, 700290. doi:10.3389/fcell.2021.700290. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34277642/