GOOSECOID 同源基因 2; GSC2

  • GOOSECOID-LIKE; GSCL

HGNC 批准的基因符号:GSC2

细胞遗传学位置:22q11.21 基因组坐标(GRCh38):22:19,146,992-19,150,291(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

布达夫等人(1997) 和 Gottlieb 等人(1997) 使用多种方法来识别和表征大约 2 Mb 区域中的基因,该区域在大多数 DiGeorge 综合征(DGS; 188400) 和腭心面综合征(VCFS; 192430) 患者中被删除。 使用删除区域的基因组序列进行数据库搜索,鉴定出与转录因子同源域家族相似的功能基因。 这种新基因被称为 goosecoid-like(GSCL),与 goosecoid 基因(GSC; 138890) 具有高度同源性。 作者提供的证据表明,该基因在有限数量的成人组织以及人类早期发育中表达。 由于 GSCL 的表达受限且 GC 含量较高,因此鉴定需要采用基于基因组序列的方法。

Gottlieb 等人使用原位杂交(1998) 发现小鼠 Gscl 基因早在胚胎第 9.5 天就开始在大脑中表达,并且这种表达在成年体内持续存在。 表达模式与 GSCL 一致,GSCL 在神经嵴衍生结构的发育中具有间接作用,或者在 DGS/VCFS 中观察到的表型子集(例如学习障碍或精神疾病)中具有直接作用。

龚等人(2003)描述了一种大规模筛选,以在细胞水平上创建中枢神经系统(CNS)基因表达图谱,并提供经过验证的细菌人工染色体(BAC)载体和转基因小鼠系的文库,从而提供对中枢神经系统区域、细胞类别和途径的实验访问。 他们发现 Gscl 参与神经规范。 出生后第 7 天对 BAC 转基因报告基因系的检查显示脚间核(IPN) 内的神经元细胞体亚群中有强劲表达。 在胚胎第 15.5 天,Gscl 在发育中的 IPN 和与发育中的 IPN 相邻的心室区中表达很明显,从心室区过渡到假定的 IPN 区域的迁移神经元的轮廓也是如此。 在胚胎第 10.5 天,只有 2 个细胞表达 Gscl。 正如从胚胎第 15.5 天胚胎中不断扩大的 IPN 祖细胞库的可视化所预期的那样,这些细胞存在于发育中的中脑和后脑边界的心室区。

▼ 基因功能

戈特利布等人(1998) 提出了 GSCL 蛋白的功能研究。 他们证明 GSCL 对果蝇前形态发生素 Bicoid 结合位点表现出 DNA 序列特异性识别。 其中几个位点(TAATCCC) 在 GSCL 基因本身的 5-prime 上游区域中被发现,Gottlieb 等人(1998) 提出的证据表明 GSCL 可能调节其自身的转录。

▼ 测绘

Gross(2013) 根据 GSC2 序列(GenBank U96402) 与基因组序列(GRCh37) 的比对,将 GSC2 基因对应到染色体 22q11.21。

▼ 动物模型

船渡等人(2010) 发现 Gscl -/- 小鼠具有明显正常的神经结构,神经递质免疫反应性分布正常,脚间核的传入和传出连接也正常。 然而,Gscl -/- 小鼠缺乏 Dgcr14(601755) 的表达,该基因位于 Gscl 下游 2 kb 处,转录方向相同,特别是在脚间核中。 Gscl -/- 小鼠在快速眼动(REM)睡眠中表现出异常,包括快速眼动睡眠总时间减少、快速眼动睡眠次数减少、快速眼动睡眠期间θ功率降低以及快速眼动睡眠期间唤醒性增加。 船渡等人(2010) 得出结论,脚间核中 Gscl 和 Dgcr14 的缺失会导致 REM 睡眠的调节发生改变。