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C57BL/6JCya-Tmlheem1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
产品名称:
Tmlhe-flox
产品编号:
S-CKO-19690
品系背景:
C57BL/6JCya
小鼠资源库
* 使用本品系发表的文献需注明:Tmlhe-flox mice (Strain S-CKO-19690) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Tmlheem1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-192289-Tmlhe-B6J-VA
产品编号
S-CKO-19690
基因名
Tmlhe
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Bbox2; D430017M14Rik; TMLD; TMLH
NCBI号
修饰方式
条件性基因敲除
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:2180203 Homozygous null males show decreased acylcarnitine concentrations in blood and cardiac tissues and decreased fatty acid oxidation. Ischemia-reperfusion-induced damage in cardiac mitochondria and infract size are reduced.
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
全球范围
品系详情
Tmlhe位于小鼠的NT_165789号染色体,采用基因编辑技术,通过高通量电转受精卵方式,获得Tmlhe基因条件性敲除小鼠,性成熟后取精子冻存。
Tmlhe-flox小鼠模型是由赛业生物(Cyagen)采用基因编辑技术构建的条件性敲除小鼠。该模型主要用于研究Tmlhe基因在小鼠体内的功能。Tmlhe基因位于小鼠X号染色体上,由8个外显子组成,其中ATG起始密码子在2号外显子,TAG终止密码子在8号外显子。条件性敲除区域(cKO区域)位于4号外显子,包含280个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Tmlhe基因功能的丧失。 Tmlhe-flox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。对于携带敲除等位基因的小鼠,其Tmlhe基因功能丧失,这为后续的基因功能研究提供了重要的动物模型。
基因研究概述
Tmlhe,即Trimethyllysine hydroxylase epsilon (TMLHE),是位于X染色体上的一种基因,编码一种名为N6-trimethyllysine dioxygenase (TMLD)的酶,该酶在肉碱生物合成途径中起重要作用。肉碱是脂肪酸代谢的关键物质,对于维持正常的能量代谢和神经功能至关重要。TMLHE基因的突变或缺失会导致TMLD酶活性降低,从而影响肉碱的生物合成和水平,进而可能影响多种生物学过程和疾病的发生发展。
在自闭症谱系障碍(ASD)的研究中,TMLHE基因引起了特别的关注。研究表明,TMLHE基因的突变与ASD的发生风险相关。例如,TMLHE基因的缺失会导致血浆和尿液中6-N-三甲基赖氨酸(TML)浓度升高,而3-羟基-6-N-三甲基赖氨酸和γ-丁酰甜菜碱(γ-丁酰甜菜碱)的浓度降低。TMLHE缺陷在ASD患者中的频率高于正常人群,特别是在男性患者中更为常见。此外,TMLHE基因的突变还与一些其他神经发育障碍相关,如智力障碍和行为问题[3,6]。
TMLHE基因的突变不仅影响神经发育,还可能影响心脏和肌肉功能。TMLHE基因的缺失会导致肉碱和γ-丁酰甜菜碱的浓度显著降低,但不会导致心脏和肌肉功能障碍。TMLHE基因敲除小鼠的长期随访研究发现,尽管肉碱水平极低,但小鼠的寿命与野生型小鼠相似。这表明低水平的肉碱可以维持足够的能量产生、肌肉功能和社交行为[1]。TMLHE基因的缺失还会降低心脏组织中长链酰基肉碱的浓度,从而防止缺血再灌注引起的线粒体和心脏损伤。TMLHE基因敲除小鼠的心脏组织中长链酰基肉碱的浓度降低了85%,脂肪酸氧化降低了30%,但并没有影响小鼠的心脏和肌肉功能[2]。TMLHE基因的缺失还会导致心脏组织中多不饱和脂肪酸(PUFAs)水平升高,并使脂肪酸成分从饱和向不饱和脂肪转变。此外,TMLHE基因敲除小鼠的心脏组织中OXPHOS依赖的呼吸速率和OXPHOS偶联效率得到了完全保留,且心肌组织中缺血再灌注引起的ROS产生得到了有效抑制。这表明TMLHE基因的缺失可以保护心脏免受缺血再灌注损伤[2]。
TMLHE基因的突变还可能影响其他生物学过程,如衰老和细胞生长。TMLHE基因敲除小鼠的血浆中N6,N6,N6-三甲基-L-赖氨酸(TML)浓度升高,而肝脏和肾脏中TML dioxygenase的mRNA水平显著降低。这表明TMLHE基因的缺失会影响肉碱的生物合成,进而影响脂肪酸代谢和细胞功能。TMLHE基因敲除小鼠的寿命比野生型小鼠短,这表明TMLHE基因的缺失可能加速衰老过程[4]。
TMLHE基因的突变还可能影响其他基因的表达和功能。SPRY3基因是位于X染色体上的一种基因,与TMLHE基因相邻。研究表明,SPRY3基因的表达受到X染色体和PAR2相关启动子的调节。SPRY3基因的表达与ASD的发生风险相关,且SPRY3基因的突变可能导致ASD的发生。此外,SPRY3基因的表达还受到转录因子MAZ、EGR1、ZNF263和PAX6的调节[5]。
综上所述,TMLHE基因在肉碱生物合成途径中起重要作用,其突变或缺失可能导致多种生物学过程和疾病的发生发展。TMLHE基因的突变与ASD的发生风险相关,且TMLHE基因的缺失可能影响心脏和肌肉功能、衰老和细胞生长、其他基因的表达和功能等。进一步研究TMLHE基因的生物学功能和疾病发生机制,对于开发新的治疗和预防策略具有重要意义。
参考文献:
1. Liepinsh, Edgars, Svalbe, Baiba, Stelfa, Gundega, Schiöth, Helgi B, Dambrova, Maija. 2023. Knockout of Tmlhe in mice is not associated with autism spectrum disorder phenotypes or motor dysfunction despite low carnitine levels. In Molecular autism, 14, 29. doi:10.1186/s13229-023-00560-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37553674/
2. Liepinsh, Edgars, Kuka, Janis, Vilks, Karlis, Makrecka-Kuka, Marina, Dambrova, Maija. 2021. Low cardiac content of long-chain acylcarnitines in TMLHE knockout mice prevents ischaemia-reperfusion-induced mitochondrial and cardiac damage. In Free radical biology & medicine, 177, 370-380. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2021.10.035. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34728372/
3. Celestino-Soper, Patrícia B S, Violante, Sara, Crawford, Emily L, Vaz, Frédéric M, Beaudet, Arthur L. 2012. A common X-linked inborn error of carnitine biosynthesis may be a risk factor for nondysmorphic autism. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 109, 7974-81. doi:10.1073/pnas.1120210109. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22566635/
4. Kadota, Yoshito, Yano, Asuka, Kawakami, Takashige, Sato, Masao, Suzuki, Shinya. 2021. Metabolomic profiling of plasma from middle-aged and advanced-age male mice reveals the metabolic abnormalities of carnitine biosynthesis in metallothionein gene knockout mice. In Aging, 13, 24963-24988. doi:10.18632/aging.203731. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34851303/
5. Ning, Zhenfei, McLellan, Andrew S, Ball, Melanie, O'Keeffe, Gerard, Moore, Tom. 2015. Regulation of SPRY3 by X chromosome and PAR2-linked promoters in an autism susceptibility region. In Human molecular genetics, 24, 5126-41. doi:10.1093/hmg/ddv231. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26089202/
6. Nava, C, Lamari, F, Héron, D, Brice, A, Depienne, C. 2012. Analysis of the chromosome X exome in patients with autism spectrum disorders identified novel candidate genes, including TMLHE. In Translational psychiatry, 2, e179. doi:10.1038/tp.2012.102. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23092983/