Компетентность к индуцированному партеногенезу ооцитов Bos Taurus в зависимости от функционального статуса гаметы и ее происхождения (диаметра фолликула)
https://doi.org/10.31043/2410-2733-2020-1-15-21
Аннотация
Разработка эффективных методов получения партеногенетических зародышей в настоящее время рассматривается в новом ракурсе, как перспективная технология для создания гомозиготных линий эмбриональных стволовых клеток, генетически идентичных особей млекопитающих, а партеногенетические зародыши животных разных видов используют в качестве модели для изучения механизмов импринтинга. В настоящем исследовании партеногенетические зародыши Bos Taurus получали индукцией холодовым шоком (экспозиция 20 минут при температуре - 0-(-4о)С) ооцитов после культивирования в среде ТС-119 с 10% фетальной бычьей сыворотки, 50 нг/мл пролактина, 50 мкг/мл гентамицина совместно с 1×106 клеток гранулезы на мл среды в течение 24 часов. Предварительно исходная популяция донорских ооцитов из яичников животных подвергалась ВСВ-тесту с целью оценки функционального статуса. Для этого ооцит-кумулюсные комплексы помещали в раствор бриллиантового кристаллического голубого - ВСВ (B-5388, Sigma) в концентрации 13 Mm на 60 минут при температуре 38,50С в атмосфере 90% влажности. По истечении времени воздействия ВСВ ооциты ранжировали на: ооциты с голубой окраской цитоплазмы - ВСВ+(ооциты, завершившие фазу роста) и неокрашенные ооциты (без голубой окраски цитоплазмы) - ВСВ- (растущие ооциты). Обнаружено, что функциональный статус (растущие или завершившие фазу роста) ооцитов и их происхождение (диаметр фолликулов из которых выделяли гаметы) детерминируют их потенции к индуцированному партеногенезу. Завершившие фазу роста ооциты BosTaurus обладают высокими потенциями к индуцированному холодовым шоком партеногенезу, что выражается в значительном росте доли развившихся из них эмбрионов на всех стадиях доимплантационного развития (процент дробления - 87% против 11%, P<0,001; выход поздних морул бластоцист - 32% против 6%, P<0,001). Мониторинг показателей компетентности к партеногенезу ооцитов BosTaurus, выделенных из фолликулов разного диаметра (< 3мм, 3 мм -5 мм, >5 мм-8 мм), выявил низкие потенции к индуцированному холодовым шоком партеногенезу ооцитов, выделенных из фолликулов менее 3 мм в диаметре (процент дробления 20% против 67% и 87%, P<0,001, соответственно; выход поздних морул бластоцист - 9% против 22% и 37%, P<0,001, соответственно).
Об авторах
Т. И. Кузьмина
ВНИИГРЖ — филиал ФГБНУ «ФНЦ животноводства — ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста»
Россия
Россия
Кузьмина Татьяна Ивановна — доктор биологических наук
196601, г. Санкт-Петербург, п. Тярлево, Московское шоссе, 55а
Х. Альм
Лейбницкий Институт биологии сельскохозяйственных животных
Германия
Германия
Альм Ханна — кандидат биологических наук
Wilhelm-Stahl-Allee 2, 18196, Думмерсторф
Список литературы
1. Yum S. Development of genome engineering technologies in cattle: from random to specific/ S.-Y. Yum, K.-Y. Youn, W.-J. Choi, G. Jang // Journal of Animal Science and Biotechnology. - 2018. - V. 9(16). DOI: 10.1186/s40104-018-0232-6
2. Lagutina I. Developmental Potential of Bovine Androgenetic and Parthenogenetic Embryos: A Comparative Study / I. Lagutina, G. Lazzari, R. Duchi, C. Galli // Biology of reproduction. - 2004. - V. 70. - P. 400-405.
3. Bing Y. Parthenogenetic activation and subsequent development of porcine oocytes activated by a combined electric pulse and butyrolactone I treatment / Y. Bing, L. Che, Y. Hirao, N. Takenouchi, H. Rodríguez-Martínez, T. Nagai// J Reprod Dev. - 2003. - V. 49(2). - P. 159-166.
4. Camargo L. S. A. Contrasting effects of heat shock during in vitro maturation on development of in vitro-fertilized and parthenogenetic bovine embryos / L.S.A. Camargo, F.Q. Costa, M. Munk, S. Wohlres-Viana, R.V. Serapião, B.C.Carvalho, P.H. Jr. Campos, A.C. Vieira, L. A. G. Nogueira, J. H. M. Viana // Reprod. Domest. Anim. - 2019. - V. 54(10). - P. 1357-1365. DOI: 10.1111/rda.13544
5. Chen Z. Birth of parthenote mice directly from parthenogenetic embryonic Stem Cells / Z. Chen, Z. Liu, J. Huang, T. Amano, C. Li, S. Cao, C. Wu, B. Liu, L. Zhou, M.G. Carter, D.L. Keefe, X. Yang, L. Liu // Stem Cells. - 2009. - V. 27(9). - P. 2136-2145.
6. Kono T. Genomic imprinting is a barrier to parthenogenesis in mammals. // Cytogenet Genome Res. - 2006. - V. 113 (1-4). - P. 31-35.
7. Zhong C. Parthenogenetic haploid embryonic stem cells efficiently support mouse generation by oocyte injection / C. Zhong, Z. Xie, Q. Yin, R. Dong, S. Yang, Y. Wu, L. Yang, J. Li // Cell Research. - 2016. - V. 26. - P. 131-134. DOI: 10.1038/cr.2015.132
8. Milazzotto M. P. Effect of Chemical or Electrical Activation of Bovine Oocytes on Blastocyst Development and Quality / M. P. Milazzotto, W. B. Feitosa, A. R. S. Coutinho, M. D. Goissis, V. P. Oliveira, M. E. O. A. Assumpção, J.A. Visintin // Reprod. Dom. Anim. - 2008. - V. 43. - P. 319-322.
9. Carneiro G. Influence of Insulin-Like Growth Factor-I and Its Interaction with Gonadotropins, Estradiol, and Fetal Calf Serum on In Vitro Maturation and Parthenogenic Development in Equine Oocytes / G. Carneiro, P. Lorenzo, C. Pimentel, L. Pegoraro, M. Bertolini, B. Ball, G. Anderson, I. Liu // Biology of reproduction. - 2001. - V. 65. - P. 899-905.
10. Somfai T. Diploid porcine parthenotes produced by inhibition of first polar body extrusion during in vitro maturation of follicular oocytes / T. Somfai, M. Ozawa, J. Noguchi, H. Kaneko, K. Ohnuma, N. W.Karja, M. Fahrudin, N.Maedomari, A.Dinnyes, T. Nagai, K. Kikuchi // Reprod. - 2006. - V. 132(4). - P. 559-570.
11. Yoshida M. Blastocyst formation by pig embryos resulting from in-vitro fertilization of oocytes matured in vitro / M. Yoshida, Y. Ishizaki, H. Kawagishi // J Reprod. Fertil. - 1990. - V. 88. - P. 1-8.
12. Zuo Z. The effects of glycine-glutamine dipeptide replaced l-glutamine on bovine parthenogenetic and IVF embryo development / Z. Zuo, Z. Niu, Z. Liu, J. Ma, P. Qu, F. Qiao, J. Su, Y. Zhang, Y. Wang. // Theriogenology. - 2020. -V. 141. - P. 82-90. DOI: 10.1016/j.theriogenology.2019.09.005
13. Платонов Е. С. Влияние ростовых факторов FGF4, TGFa и TGFp 1 НА развитие партеногенетических эмбрионов мышей C57BL/6 / Е.С.Платонов, Л. И. Пенков, Б. Д. Димитров, О. В. Миронова, Б. В. Конюхов // Онтогенез. - 2005. - Т. 36(2). - C.144-149.
14. Kono T. Birth of parthenogenetic mice that can develop to adulthood /T.Kono,Y.Obata, Q.Wu // Nature. - 2004. - V. 428(6985). - P. 860-864.
15. Smith L. C. Epigenetic consequences of artificial reproductive technologies to the bovine imprinted genes SNRPN, H19/IGF2, and IGF2R / L.C. Smith, J. Therrien, F. Filion, F. Bressan, F. V. Meirelles // Frontiers in Genetics. - 2015. - V. 6(58). DOI: 10.3389/fgene.2015.00058
16. Кузьмина Т. И. Биотехнология получения эмбрионов крупного рогатого скота in vitro (методические рекомендации) / Т. И. Кузьмина, В. А. Багиров, А. В. Егиазарян, Х. Альм, Х. Торнер // Санкт-Петербург-Пушкин. - 2009. - С.44.
17. Эрнст Л. К., Голубев А. К., Кудрявцев И. В., Кузьмина Т. И. и соавт. Способ получения партеногенетических зародышей. USSR патент № 1086808. 1983.
18. Alm H. Bovine Blastocyst Development Rate in vitro Is Influenced by Selection of Oocytes by Brilliant Cresyl Blue Staining Before IVM as Indicator for Glucose 6 Phosphate Dehydrogenase activity / H. Alm, H. Torner, B. Lohrke, et al. // Theriogenology. - 2005. - V. 63. - P. 2194-2205.
19. Tarkowski A. An air-drying method for chromosomal preparation from mouse eggs / A. Tarkowski // Cytogenetic. - 1966. - №1. - P. 394-400.
Рецензия
Для цитирования:
Кузьмина Т.И., Альм Х. Компетентность к индуцированному партеногенезу ооцитов Bos Taurus в зависимости от функционального статуса гаметы и ее происхождения (диаметра фолликула). Генетика и разведение животных. 2020;(1):15-21. https://doi.org/10.31043/2410-2733-2020-1-15-21
For citation:
Kuzmina T., Alm H. Competence to induced partenogenesis of Bos Taurus oocytes, depending on the gamete functional status and its origin (follicle diameter). Genetics and breeding of animals. 2020;(1):15-21. (In Russ.) https://doi.org/10.31043/2410-2733-2020-1-15-21
Просмотров:
306
Послать статью по эл. почте 