Cyagen 유전자 편집 마우스 조력생식 연구 | 고객 문헌 모음

최근 몇 년 동안 전 세계 인구 출생률이 지속적으로 증가하고 인구 고령화가 심화됨에 따라 불임은 점차 단순한 의학적 문제에서 많은 관심을 받는 사회 문제로 발전했습니다. 불완전한 통계에 따르면 불임 부부의 남성 요인은 약 50%를 차지합니다. 염색체 이상 및 유전자 돌연변이를 포함한 유전적 결함으로 인한 정자 발달 장애는 남성 불임의 약 30% 이상을 차지합니다. 오늘 Cyagen는 여러분에게 몇 편의 Cyagen 거래처에서 발표한 생식 분야의 문헌을 정선해 드립니다. 여러분의 생식 연구에 대한 힌트를 얻기를 바랍니다.

Mo Fang Liu(刘默芳) 팀은 LARP7이 U6 수식을 매개하고 정자 생식세포(germ cells) mRNA의 정확한 스플라이싱과 정자 생성에서 기능을 한다는 것을 밝혀냈다.

문헌 제목: ARP7-Mediated U6 snRNA Modification Ensures Splicing Fidelity and Spermatogenesis in Mice

간행물명：Molecular Cell

선택 서비스: 생식 세포 Larp7 유전자 조건적 녹아웃 마우스

중국과학원 분자세포과학탁월혁신센터(생물 화학 및 세포생물학연구소) Mo Fang Liu(刘默芳) 연구팀은 RNA 결합 단백질 LARP7이 U6 snRNA를 촉진해 RNA 메틸화 촉매 활성을 갖는 boxC/D snoRNP와 상호작용한다고 보도했다. U6의 2-O-메틸화 변형을 매개하고 이 과정이 마우스 정자 생성 세포에서 mRNA 스플라이싱 충실도 및 정자 형성에 필요함을 추가로 입증했습니다.

이 연구에서 Mo Fang Liu(刘默芳) 연구팀은 Xin Wang(王鑫) 박사후, Zhi Tong Li(李智彤) 박사과정 대학원생, Yue Yan(闫越) 등은 쥐의 고환을 연구 시스템으로 사용하여 U6 snRNA 변형 조절 메커니즘과 mRNA 스플라이싱에서의 기능을 탐구했습니다. 그들은 고환에서 고도로 발현된 LARP7 단백질이 정자 생성 세포에서 U6의 2-O-메틸화 변형에 중요하다는 것을 발견했습니다. 연구에 따르면 RNA 결합 단백질 LARP7은 7SK RNA에 결합하여 RNA 중합효소 II의 전사 확장을 억제하는 것으로 밝혀졌으며, Larp7 유전자 돌연변이가 인간 Alazami 증후군과 관련이 있음을 발견했습니다.

더 많은 메커니즘 연구에 따르면 LARP7 은 U6 과 snoRNA 를 결합하여 U6 이 Box C/D SNO RNP 에 마운트되도록 지원하여 Box C/D SNO RNP 의 메틸 전이 효소 FBL 이 2-O- 메틸화 수정을 하도록 유도했습니다. 더 중요한 것은, 그들은 LARP7 매개 U62-O-메틸화 변형이 마우스 정자 생성 세포에서 mRNA의 정확한 전단 및 정자 형성에 중요하다는 것을 발견했습니다. 동물 실험에 따르면 생식 세포에서 Larp7 유전자의 특이적 녹아웃은 수컷 마우스의 불임을 초래합니다 (생식 세포 Larp7 유전자 조건부 녹아웃 마우스는 Cyagen에 의해 구성됨). 이 연구는 U6 snRNA 변형의 조절 메커니즘을 밝히고 U62-O-메틸화 변형이 포유동물 mRNA의 정확한 스플라이싱 및 정자 형성에 중요하다는 것을 처음으로 입증했습니다.

중국 산동대학과 중과대학이 합작하여 남성 불임의 새로운 메커니즘을 밝히다

문헌 제목: Paternal USP26 mutations raise Klinefelter syndrome risk in the offspring of mice and humans

저널 명칭: The EMBO Journal

선택 서비스 : Nedd4l 조건적 녹아웃 마우스

클라인펠터 증후군(Klinefelter sydrome)는 선천성 곡세정관발달부전증후군이며 환자는 보통 남성의 제 2 성징발육 지연과 무정증으로 나타난다. 환자의 염색체 핵형은 47,XXY로 정상 남성보다 X염색체가 하나 더 많다(그림 1). 따라서 이 병을 XXY 증후군이라고도 한다. 대부분의 클라인펠터 증후군 환자는 불임이므로 질병을 예방하고 치료하는 방법을 이해하는 것이 시급합니다.

그림 1. 클라인펠터 증후군 환자 및 대조군의 핵형

추가 X 염색체가 존재하는 이유는 부모의 생식세포가 감수분열이 정자와 난자를 형성하는 과정에서 성염색체가 분리되지 않는 현상이 발생하여 생긴 것이다. 과거에는 일반적으로 클라인펠터 증후군의 발생이 무작위적이라고 믿었고, 이 질병이 어머니의 나이와 관련이 있다는 보고도 있지만 여전히 클라인펠터 증후군 환자의 약 절반이 부성 요인과 관련이 있습니다. 그러나 이면의 분자 메커니즘은 거의 알려지지 않았습니다.

중과원 동물소 Wei Li(李卫) 연구원과 산둥 대학 Zi Jiang Chen(陈子江) 원사팀이 발표한 문장. 부모 유래 USP26 돌연변이가 자손의 클라인펠터 증후군 위험을 증가시킬 수 있음을 처음으로 발견하고 확인했습니다.

이 연구는 클라인펠터 증후군이 무작위로 발생한다는 기존의 관점을 깨고 클라인펠터 증후군의 생성기전에 대한 새로운 관점을 제공하며 새로운 진단 및 치료 목표와 예방 개입 전략을 가져올 것으로 기대됩니다.

그림 2. Usp26의 파괴는 XY 이수체 정자를 생성하고 41, XXY 자손을 생성합니다.

쓰촨대학 KeFeng Lu(卢克锋), Wenming Xu(许文明)팀은 생식조직 특이성 자가포식의 중요한 생리 기능을 밝혀냈다.

문헌 제목: Autophagic elimination of ribosomes during spermiogenesis provides energy for flagellar motility

저널 이름: Developmental Cell

선택 서비스: ARMC3 녹아웃 마우스

정자는 정원세포(spermatogonium)에서 감수분열을 거쳐 원형 정자 세포로 변형된 다음 일련의 형태학적 변화와 기능적 전환을 거쳐 신장된 성숙한 정자를 형성합니다. 정자가 발생하는 동안 중요한 변화는 정자에서 과잉 세포 소기관과 세포질의 제거입니다. 자가포식의 기능 중 하나는 영양 결핍 또는 자극 시 세포의 과잉 단백질 또는 세포 소기관을 분해 및 회수하여 세포를 재사용하는 것입니다.

쓰촨 대학 KeFeng Lu(卢克锋)과 Wenming Xu(许文明) 팀이 발표한 새로운 연구에 따르면 다세포 유기체에서 특정 상황에서 특히 세포가 갑자기 신진대사를 증가시켜야 할 때 자가포식이 활성화되어 세포 내 물질을 분해하여 세포 자율 방식의 물질과 에너지 요구를 충족시킵니다.

이 연구에 따르면 효모 단백질 Vac8 은 자가포식 지질 PtdIns3P 의 촉매 키나아제 복합체 PIK3C3-C1 을 오토파지(Autophage) 조립 부위로 모집하여 자가포식을 매개하는 것으로 나타났다. Vac8의 마우스 상동 분자 ARMC3의 자가포식 기능은 보존되어 있다. ARMC3 이 부족한 쥐는 정상적인 생존 능력을 가지고 있지만, 완전한 수컷 불임을 나타낸다. 프로테오믹스 분석 및 다양한 생화학적 분석은 ARMC3가 결핍된 정자 세포에서 세포질 리보솜의 자가포식 분해가 차단되어 낮은 미토콘드리아 에너지 수준, 정자 편모 운동 능력 상실을 초래하여 수컷 쥐의 완전한 불임으로 이어지는 것으로 나타났습니다.

그림 3. Vac8/ARMC3 은 PtdIns3P 키나아제 복합체에서 자가포식 시작 부위에 앵커되는 역할과 생식 조직 특이성 자가포식에서의 중요한 생리 기능을 제공합니다.

Cyagen 원스톱 서비스 플랫폼

Cyagen 다중 일체형 플랫폼 서비스 네트워크는 원스톱 유전자 및 세포 치료 CRO 플랫폼, 풍부한 계통의 유전자 편집 마우스 자원 라이브러리, 효율적이고 지능적인 모델 동물 맞춤형 플랫폼, 엄격한 품질 관리를 위한 멸균 마우스 기술 서비스 플랫폼, 원스톱 작은 동물 표현형 분석 플랫폼 및 혁신적인 약물 스크리닝 평가 마우스 모델 플랫폼을 포괄하며, 당신에게 세포 모델에서 rat와mice 모델에 이르기까지 전문적인 원스톱 서비스를 제공할 수 있습니다. 필요하시면 문의주세요~

참고 문헌:

1.Wang X, Li ZT, Yan Y, Lin P, Tang W, Hasler D, Meduri R, Li Y, Hua MM, Qi HT, Lin DH, Shi HJ, Hui J, Li J, Li D, Yang JH, Lin J, Meister G, Fischer U, Liu MF. LARP7-Mediated U6 snRNA Modification Ensures Splicing Fidelity and Spermatogenesis in Mice. Mol Cell. 2020 Mar 5;77(5):999-1013.e6. doi: 10.1016/j.molcel.2020.01.002. Epub 2020 Feb 3. PMID: 32017896.

2. Liu C, Liu H, Zhang H, Wang L, Li M, Cai F, Wang X, Wang L, Zhang R, Yang S, Liu W, Liang Y, Wang L, Song X, Su S, Gao H, Jiang J, Li J, Luo M, Gao F, Chen Q, Li W, Chen ZJ. Paternal USP26 mutations raise Klinefelter syndrome risk in the offspring of mice and humans. EMBO J. 2021 Jul 1;40(13):e106864. doi: 10.15252/embj.2020106864. Epub 2021 May 12. PMID: 33978233; PMCID: PMC8246067.

3. Lei Y, Zhang X, Xu Q, Liu S, Li C, Jiang H, Lin H, Kong E, Liu J, Qi S, Li H, Xu W, Lu K. Autophagic elimination of ribosomes during spermiogenesis provides energy for flagellar motility. Dev Cell. 2021 Aug 23;56(16):2313-2328.e7. doi: 10.1016/j.devcel.2021.07.015. PMID: 34428398.