DNAH2,也称为Dynein Axonemal Heavy Chain 2,是一种重要的蛋白质编码基因。它位于人类2号染色体上,编码的蛋白质属于动力蛋白超家族,是一种马达蛋白,参与细胞内的物质运输和细胞器定位。DNAH2编码的蛋白质主要在精子鞭毛中表达,参与鞭毛的形成和功能维持。此外,DNAH2还参与细胞内的其他生物学过程,如细胞分裂和细胞骨架的构建。
DNAH2基因突变与多种疾病相关。例如,DNAH2基因突变可能导致精子鞭毛形态异常,引起男性不育症[1]。DNAH2基因突变还可能与Fanconi贫血(FA)的发生相关,FA是一种罕见的遗传性疾病,表现为骨髓衰竭和出生缺陷[2]。此外,DNAH2基因突变还可能与慢性粒细胞单核细胞白血病(CMML)的发生相关,CMML是一种老年人群中常见的血液系统恶性肿瘤[5]。
为了研究DNAH2基因的功能,研究人员利用CRISPR/Cas9技术构建了DNAH2基因敲除的U2OS细胞株。这些细胞株中DNAH2蛋白不表达,DNAH2基因发生移码突变,为研究DNAH2基因的生物学功能提供了有用的工具[3]。此外,研究人员还利用CRISPR/Cas9技术构建了Dnah2基因突变的小鼠模型。这些小鼠模型中,Dnah2基因突变的雄性小鼠不育,精子鞭毛出现严重异常,与人类精子鞭毛形态异常(MMAF)表型一致[4]。
除了与男性不育症和血液系统疾病相关外,DNAH2基因突变还可能与其他疾病相关。例如,DNAH2基因突变可能与焦虑症的发生相关[7]。此外,DNAH2基因突变还可能与结肠腺癌的发生相关,结肠腺癌是一种常见的消化系统恶性肿瘤[6]。
综上所述,DNAH2是一种重要的蛋白质编码基因,参与细胞内的物质运输和细胞器定位。DNAH2基因突变与多种疾病相关,包括男性不育症、Fanconi贫血、慢性粒细胞单核细胞白血病、焦虑症和结肠腺癌等。研究人员利用CRISPR/Cas9技术构建了DNAH2基因敲除的细胞株和小鼠模型,为研究DNAH2基因的生物学功能和疾病发生机制提供了有用的工具。DNAH2基因的研究有助于深入理解细胞内的生物学过程和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Li, Yang, Sha, Yanwei, Wang, Xiong, Tang, Yunge, Lu, Zhongxian. 2019. DNAH2 is a novel candidate gene associated with multiple morphological abnormalities of the sperm flagella. In Clinical genetics, 95, 590-600. doi:10.1111/cge.13525. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30811583/
2. Chang, Lixian, Gao, Xingjie, Wang, Yuxia, Yuan, Weiping, Zhu, Xiaofan. 2021. DNAH2 facilitates the homologous recombination repair of Fanconi anemia pathway through modulating FANCD2 ubiquitination. In Blood science (Baltimore, Md.), 3, 71-77. doi:10.1097/BS9.0000000000000076. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35402838/
3. Chang, Lixian, Sun, Congcong, Chen, Xiaojuan, Yuan, Weiping, Zhu, Xiaofan. . [Knocking out of human DNAH2 gene in U2OS cells by CRISPR/Cas9n double nick system]. In Sheng wu gong cheng xue bao = Chinese journal of biotechnology, 33, 284-293. doi:10.13345/j.cjb.160273. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28956384/
4. Hwang, Jae Yeon, Nawaz, Shoaib, Choi, Jungmin, Ahmad, Wasim, Chung, Jean-Ju. 2021. Genetic Defects in DNAH2 Underlie Male Infertility With Multiple Morphological Abnormalities of the Sperm Flagella in Humans and Mice. In Frontiers in cell and developmental biology, 9, 662903. doi:10.3389/fcell.2021.662903. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33968937/
5. Mason, C C, Khorashad, J S, Tantravahi, S K, O'Hare, T, Deininger, M W. 2015. Age-related mutations and chronic myelomonocytic leukemia. In Leukemia, 30, 906-13. doi:10.1038/leu.2015.337. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26648538/
6. Wang, Chong, Xue, Wenhua, Zhang, Haohao, Fu, Yang. 2021. Identification of candidate genes encoding tumor-specific neoantigens in early- and late-stage colon adenocarcinoma. In Aging, 13, 4024-4044. doi:10.18632/aging.202370. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33428592/
7. Pan, Chuyu, Cheng, Shiqiang, Liu, Li, Jia, Yumeng, Zhang, Feng. 2023. Identification of novel rare variants for anxiety: an exome-wide association study in the UK Biobank. In Progress in neuro-psychopharmacology & biological psychiatry, 130, 110928. doi:10.1016/j.pnpbp.2023.110928. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38154517/