中胚层特异性转录; MEST

中胚层特异性转录，小鼠，同源物
父系表达基因 1；PEG1

HGNC 批准的基因符号：MEST

细胞遗传学位置：7q32.2 基因组坐标（GRCh38）：7:130,486,175-130,506,465（来自 NCBI）

▼ 说明

MEST 基因仅由父本等位基因印记和表达。它编码的蛋白质与在胚胎发生期间表达最强的α/β水解酶折叠家族的酶具有显着的氨基酸同源性（Kobayashi等人总结，2001）。

▼ 克隆与表达

小鼠的遗传和胚胎学研究证明了发育过程中亲代染色体之间的功能差异。这些差异是由印记基因造成的，其表达取决于亲本起源。在印记基因的系统筛选中，Kaneko-Ishino 等人（1995） 鉴定并分离了一个基因，他们将其命名为 Peg1（父系表达基因-1）。 Peg1 在单性生殖酮中不表达。在种间杂交中，只有该基因的父本拷贝在胚胎、新生儿和成人的个体组织中表达。佐渡等人（1993） 在小鼠中分离出该基因，并将其命名为中胚层特异性转录本（Mest），因为它主要在中胚层及其衍生物中表达。另请参见 Peg3（601483）。

西田等人（1996） 分离了 Mest 的人类同源物，并表明它与小鼠基因具有约 70% 的核苷酸序列同源性。 Southern印迹分析表明MEST基因在所有主要胎儿器官和组织中表达，这与中胚层特异性表达并不矛盾。预测的 335 个氨基酸的人 MEST 具有潜在的 N 连接糖基化位点，并且与小鼠对应物具有 97.3% 的氨基酸相似性。 MEST 在雄激素来源的葡萄胎中大量表达，而在孤雌来源的皮样囊肿中几乎检测不到。因此，MEST 基因很可能受到母系抑制（印记），小鼠同源基因也是如此。

里斯维克等人（1997） 从胎儿 cDNA 文库中分离出编码 MEST 的 cDNA。人类 MEST 蛋白与小鼠序列具有 98% 的氨基酸同一性。 Riesewijk 等人通过 SSCP 和序列分析，然后进行 RT-PCR（1997）表明来自4个杂合子胎儿的组织均表现出单等位基因父本表达，而来自杂合子成人的淋巴细胞则表现出双等位基因表达。甲基化分析表明母本而非父本的胎儿和成人组织 CpG 岛在启动子区域完全甲基化，这表明在成人淋巴细胞中可能使用替代启动子。

Decker 等人使用环氧化物水解酶相关酶中发现的保守 16 个氨基酸基序来查询人类蛋白质数据库（2012） 鉴定了 335 个氨基酸的 MEST 亚型。 MEST 蛋白具有预测的 N 端跨膜锚，分子的其余部分形成具有中心盖区域的环氧化物水解酶 α/β 折叠结构域。

MEST 内含子成绩单 1

中林等人（2002） 使用 RT-PCR 和含有父本或母本人类 7 号染色体的体细胞杂交来筛选印记基因。作者鉴定了一个 4.2 kb 的转录本，将其命名为 MESTIT1（MEST 内含子转录本-1），该转录本在所有检查的胎儿组织和成纤维细胞中均由父本（而不是母本）表达。 MESTIT1 位于 MEST 2 个亚型之一的内含子中，但以相反方向转录。转录本由至少 2 个外显子组成，没有任何显着的开放解读码组（ORF）。作者认为，MESTIT1 是一种父系表达的非编码 RNA，可能参与发育过程中 MEST 表达的调节。

▼ 基因功能

列斐伏尔等人（1997） 在交配后 13.5 天的小鼠胚胎和未分化的胚胎干细胞中检测到跨越 Peg1 基因外显子 1 的 CpG 岛的部分甲基化。 Lefebvre 等人使用在 Peg1 基因座携带靶向突变的胚胎（1997） 表明，这种部分启动子甲基化模式反映了严格的亲本特异性差异甲基化：表达的父本等位基因未甲基化，而沉默的母本等位基因在研究的 CpG 位点完全甲基化。 Lefebvre 等人通过对从精子和孤雌胚胎中分离出的 DNA 进行分析，（1997） 还证明配子携带建立这种等位基因特异性甲基化模式所必需的表观遗传信息。

小崎等人（2000） 证明（1） MEST 的另一种同工型在成人淋巴细胞和类淋巴母细胞系中与原始同工型同时表达，并且（2） isoform-1（原始同工型）仅从父系等位基因表达，而同工型-2（替代亚型）由父本等位基因和母本等位基因表达。这些结果与之前的研究结果不一致，之前的研究支持淋巴细胞中 MEST 基因的双等位基因表达。正如 MEST 和 GNAS1（139320） 所示，非印迹或相互印迹亚型可能在印迹明显丢失的组织中表达。作者指出，Mest 的 isoform-2 可能不会在小鼠外周血和/或淋巴细胞中表达。小崎等人（2000） 得出结论，人类 MEST 以亚型特异性方式而非组织特异性方式印记在淋巴细胞中。

▼ 基因结构

里斯维克等人（1997） 确定 MEST 基因跨度约为 13 kb。

列斐伏尔等人（1997） 描述了 Peg1 的基因组结构以及该基因 5 引物末端的 DNA 序列，包括 2.4 kb 的启动子序列并覆盖前 2 个外显子。他们发现了一个跨越外显子 1 的 CpG 岛和内含子 1 内富含 G 的重复序列。

里斯维克等人（1998） 确定了 MEST 基因的完整基因组结构，其中包含 12 个外显子。

▼ 测绘

西田等人。 Kobayashi 等（1996） 通过荧光原位杂交将 MEST 基因定位到 7q32（1997） 证明 PEG1/MEST 是从父本等位基因表达的印记基因，位于 7q31-q32，靠近 D7S649。对于绘图，Kobayashi 等人（1997）通过筛选CEPH YAC文库鉴定出4个含有PEG1/MEST基因的孤立YAC克隆。

▼ 分子遗传学

Mest 基因对应到小鼠 6 号染色体的印记区域，并从父本等位基因单等位基因表达。当无效等位基因父系遗传时，后代表现出严重的宫内生长迟缓。小鼠 6 号染色体的单亲二体性与相似的表型相关，可能是由于缺乏 Mest 基因表达的结果（Ferguson-Smith 等，1991）。人类同源物 MEST 对应到 7q31.3，位于对应于小鼠 6 号染色体的保守同线性区域内，并且在产前和产后发育期间在多种组织中从父本等位基因单等位表达。人类 7 号染色体的单亲二体性与 Silver-Russell 综合征（SRS2; 618905） 的表型特征相关，这是一种异质性疾病，其特征是宫内和出生后生长迟缓，伴有或不伴有其他畸形特征。科佐特等人（1995） 预测人类 7 号染色体上至少存在一个母系抑制基因，因为他们在 35 名 SRS 患者中，有 4 名发现该染色体存在母系单亲二体性。西田等人（1996） 认为 MEST（第一个在 7 号染色体上被鉴定的印记基因）与这种综合征的病因有关。里斯维克等人（1998） 对 49 名 SRS 患者和 9 名原始生长迟缓（PGR） 患者进行了 PEG1/MEST 基因突变筛查。除了 1 个沉默突变和 2 个新多态性外，在任何 SRS 或 PGR 患者中均未检测到核苷酸变化。此外，在 35 名 SRS 和 9 名 PGR 患者中发现 PEG1/MEST 5-prime 区域的甲基化模式正常，并且与母体单亲二体性 7 患者中观察到的模式不同。

小林等人（2001） 提出的研究结果表明 PEG1/MEST 可以被排除在 SRS 的主要决定因素之外。在对 15 名 SRS 患者的筛查中，在淋巴细胞中未检测到 2 种剪接变体的异常表达模式。直接序列分析未能检测到 isoform-1 的编码区（作者称之为 α）中的任何突变，并且包含预测启动子的 5-prime 侧翼上游区域和高度保守的基因组区域中没有显着突变。人类和老鼠。 α亚型的 CpG 岛的差异甲基化模式通常得到维持，并产生与正常对照相同的模式，表明印记没有丢失。

▼ 其他特点

基于 7q32 上印迹 PEG1/MEST 基因座启动子区域的差异甲基化，Moore 等人（2003） 设计了一种多重甲基化 PCR 测定，可快速区分 7 号染色体的单亲二体性（UPD7） 和 7 号染色体的双亲遗传。该测定的优点是不需要亲本样品，并且在同一反应中扩增两个等位基因更简单并提供内部控制。例如，作者建议该方法可用于筛查 Silver-Russell 综合征患者的 UPD7。

▼ 动物模型

为了研究 Mest 在发育过程中的作用，Lefebvre 等人（1998） 通过胚胎干（ES） 细胞中的基因靶向破坏该基因。他们发现，目标突变被印记并通过雌性种系而可逆地沉默。父系遗传激活了目标等位基因，并导致胚胎生长迟缓，从而导致突变后代的出生后存活率降低。值得注意的是，缺乏 Mest 的雌性表现出异常的母性行为和受损的胎盘吞食（一种独特的哺乳动物行为）。结果为印记基因参与控制成人行为提供了证据。列斐伏尔等人（1998） 指出，Mest +/- 雌性足月分娩，妊娠率正常，但存活后代很少（如果有的话）。雌性对其幼崽做出适当的即时反应似乎需要 Mest 功能。鉴于嗅觉线索在母体行为中的重要性以及嗅球中 Mest 表达的重要性，对 Mest +/- 雌性进行了嗅觉功能测试；然而，没有发现嗅觉缺陷。