Effect of culture time and gender of nuclei donor cells on bovine development produced by nuclear transfer

Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito do número da passagem e do sexo das células doadoras de núcleo no desenvolvimento embrionário e fetal após transferência nuclear. Para isso, oócitos bovinos foram maturados, enucleados e reconstruídos com células somáticas de animal adulto. Após a fusão e ativação química, os zigotos reconstituídos foram cultivados em Charles Rosenkranz 2 (CR2) com monocamada de células da granulosa a 38,8ºC em atmosfera umidificada a 5% de CO2 em ar, durante sete dias, e transferidos para receptoras sincronizadas. As taxas de clivagem e desenvolvimento a blastocisto de embriões reconstruídos com células cultivadas por tempo maior foram inferiores às obtidas com os demais tempos de cultivo. Além disso, os blastocistos produzidos não resultaram no desenvolvimento de uma gestação a termo. Embora a taxa de clivagem em embriões fêmeas tenha sido maior, o número de embriões que atingiram o estádio de blastocisto foi maior nos embriões machos. No período gestacional, fêmeas apresentaram maior taxa de aborto entre 90 e 120 dias de gestação. Esses resultados indicam que células doadoras de núcleos cultivados por longos períodos dificultam a produção de blastocistos e aumentam as chances de perdas durante a gestação. Embriões clonados machos têm maior competência para se desenvolver a blastocisto e resultam em menor taxa de perda gestacional.The objective of this study was to evaluate the effects of culture time and sex of nuclei donor cells on embryo and fetal development after nuclear transfer. Thus, bovine oocytes were matured, enucleated and reconstructed with somatic cells from an adult animal. After fusion and chemical activation, the reconstituted zygotes were cultured in Charles Rosenkranz 2 (CR2) on a granular monolayer cell at 38.8ºC in a humidified atmosphere 5% CO2 in air for seven days, and transferred to synchronized receptors. Cleavage rates and development to blastocyst of embryo reconstructed with cells cultured for a longer time were lower than rates obtained with other culture times. Moreover, these produced blastocysts did not result in the development of full term pregnancy. Although cleavage rates were higher in female embryos, the number of embryos that reached blastocyst stage was higher in male embryos. During gestation period, females showed higher abortion rates from 90 to 120 days of gestation. These results indicate that cells donnors of nuclei cultured for long periods make the production of blastocysts difficult and increase the chances of losses during pregnancy. Cloned male embryos are more succesful in becoming blastocysts and result in lower gestational loss rate.À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

Celular passage, sex and X-specific transcription interfere in bovine nuclear transfer embryo and fetal development

Células cultivadas por longos períodos acumulam alterações genéticas e epigenéticas que resultam frequentemente em uma inapropriada reprogramação nuclear de embriões submetidos à transferência nuclear a partir de células somáticas (TNCS). Além disso, a variável sexo é um fator limitante na produção de blastocistos e na competência de desenvolvimento pós-implantação de embriões produzidos in vitro. Desta maneira, o objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do número da passagem nos experimentos de transferência nuclear, bem como, avaliar o efeito do sexo no desenvolvimento in vitro e no potencial pós-implantação destes embriões. Para tanto, oócitos derivados de matadouro foram enucleados e reconstruídos com células somáticas de animal adulto a partir de 18 horas pós-maturação. Após a fusão (dois pulsos de 2,25 kv/cm durante 65 µseg) e ativação química (ionomicina - 5,0 µM durante 5 minutos e 6-DMAP - 2,0 mM durante 3 horas), os zigotos reconstituídos com núcleo de célula somática foram cultivados em CR2 com monocamada de células da granulosa a 38,8ºC, em atmosfera umidificada e 5% de CO2 em ar durante 7 dias. Os resultados foram analisados utilizando o teste Qui-quadrado (X2). No cultivo in vitro, embriões reconstruídos com células em passagens tardias apresentaram menores taxas de clivagem, 8 células e desenvolvimento a blastocisto (p < 0,05). Embriões reconstruídos com células em passagens iniciais apresentaram maior competência em formar um blastocisto (16% versus 14% - intermediárias e 7% - tardias; p < 0,05). Apesar dos embriões reconstruídos com células em passagens tardias apresentarem resultados semelhantes de prenhez aos 30 dias (35% versus 27% - iniciais e 26% - intermediárias), não foram competentes para o desenvolvimento de uma gestação a termo (0% versus 34% - iniciais e 25% - intermediárias). Além de não apresentarem diferenças nas taxas de desenvolvimento a termo, neonatos produzidos com células em passagens iniciais e intermediárias apresentaram taxas equivalentes de sobrevivência (50% vs 57%, respectivamente). Em relação ao sexo, embora maior taxa de clivagem tenha sido observada para fêmeas (78% vs 74%; p < 0,05), embriões machos foram mais competentes no desenvolvimento a blastocisto (16% vs 14,5%; p < 0,05). As taxas de prenhez, desenvolvimento a termo e sobrevivência foram semelhantes entre os gêneros. Entretanto, fêmeas apresentaram maior taxa de aborto entre 90 e 120 dias de gestação (p < 0,05). Em conclusão, estes resultados indicam que células doadoras de núcleos cultivados por um longo período dificultam a produção de blastocistos e aumentam as chances de perdas durante a gestação. Também foi possível concluir que embriões clonados do gênero masculino apresentam maior competência para desenvolver a blastocisto e suportar uma gestação a temo.Cells cultured for long-term periods accumulate genetic and epigenetic modifications that result in improper nuclear reprogramming of somatic cell nuclear transfer (SCNT) embryos. Furthermore, the sex may be a limiting factor in blastocysts production and in post-implantation developmental competence. Therefore, the objective of this study was to determine the effect of the passage number for SCNT, and to evaluate the effect of sex on in vitro development and on post-implantational competence of these embryos. Oocytes obtained from slaughtered cows were enucleated and reconstructed by TNCS from an adult animal at 18 hours of in vitro maturation. After fusion (two 2.25 kv/cm DC pulses for 65 µsec) and chemical activation (5.0 µM ionomycin for 5 min followed by 2.0 mM 6-DMAP for 3 hours), the reconstructed zygotes were cultured in CR2 on a granulosa cell monolayer at 38.8ºC in a humidified atmosphere of 5% CO2 in air for 7 days. Data were analyzed using Chi Square analysis. Reconstructed embryos with cells on late passages showed lower rates for cleavage, 8 cells embryos and blastocyst formation (p < 0.05). Reconstructed embryos with cells on early passages showed higher competence to blastocyst formation (16% versus 14% - intermediate and 7% - late; p < 0.05). Although reconstructed embryos with cells on late passages showed similar results for pregnancy on day 30 (35% versus 27% - early and 26% - intermediate), they were not competent to develop to term. Calving rates and perinatal survival (PNS) were similar when comparing early and intermediate passages (34% vs 25% and 50% vs 57%, respectively). Regarding sex, although cleavage rates were higher for female embryos (78% vs 74%; p < 0.05), male embryos were more competent for blastocyst formation (16% vs 14.5%; p < 0.05). The pregnancy rate, development to term and PNS were similar between gender, however, female embryos showed higher rates of abortion between day 90 and 120. In conclusion, these results indicate that long-term culture of donor cells decrease blastocyst formation and increase the chances of failure during pregnancy. Futhermore, cloned male embryos were more competent to form a blastocyst and had lower rates of abortion

Isolamento e cultivo de neurônios e neuroesferas de córtex cerebral aviar

Métodos de cultivo celular são convenientes na realização de análises funcionais de alterações/interações protéicas das células neuronais, auxiliando a decifrar o interactoma de proteínas chaves na neurogênese de doenças do Sistema Nervoso Central. Por esse motivo, culturas de neurônios e neuroesferas isolados do córtex cerebral aviar representam um modelo acessível para o estudo de diversas doenças neurológicas, tal como a epilepsia. A espécie aviar apresenta peculiaridades em seu proteoma neuronal, visto a presença de uma expressão diferenciada de proteínas chaves no metabolismo energético cerebral, algumas destas (VDAC1 e VDAC2) desempenham papel importante na compreensão do mecanismo da epilepsia refratária. A metodologia estabelecida no presente estudo obteve cultivo de neuroeferas, onde as células cresceram tipicamente em aglomerados atingindo, dentro de 7 dias, o diâmetro ideal de 100-200 µm. A diferenciação celular das neuroesferas foi obtida após a aderência destas às placas tratadas com poli-D-lisina, evidenciada pela migração de fibras do interior da neuroesfera. Ao contrário das neuroesferas, os neurônios em cultivo extenderam seus neuritos após 11 dias de isolamento. Tal modelo in vitro pode ser utilizado com sucesso na identificação das variáveis neuroproteômicas, propiciando uma avaliação global das alterações dinâmicas e suas interações protéicas. Tal modelo pode ter aplicações em estudos dos efeitos de indutores da morte celular e bloqueadores de canais de membrana mitocondriais em proteínas chaves do metabolismo energético cerebral

Effect of Acute and Cumulative Stress on Gene Expression in Mammary Tissue and Their Interactions with Physiological Responses and Milk Yield in Saanen Goats

This study addresses the hypothesis that different acute stressors can cumulatively decrease milk yield. In fact, in a time of global warming, the impact of environmental stress and farm management practices on milk production remains unclear. In this context, our objective was to investigate the effect of acute and cumulative stress on gene expression in mammary tissue and their interactions with physiological responses and milk yield in Saanen goats. Thirty lactating goats were subjected to two treatments: (1) control (CT), in which goats were maintained following a habitual routine under comfort conditions; (2) stress (ST), in which the goats were subjected to different types of environmental stress: heat stress, adrenocorticotropic hormone administration, hoof care management, and exposure to rain. These stressors were performed sequentially, with one stress per day on four consecutive lactation days, to evaluate their effect on milk quality and milk yield. Our results showed that compared to CT goats, cumulative stress increased the gene expression of glucocorticoid receptor (GR), interferon-gamma (IFN-γ), superoxide dismutase (SOD), and catalase (CAT) in mammary tissue, which are indicators of cortisol action, inflammatory response, and antioxidant enzymes. Furthermore, the acute challenges imposed on ST goats changed their rectal temperature and respiratory frequency and increased cortisol, glucose, cholesterol, triglycerides, and high-density lipoprotein release in plasma when compared to CT goats. Although these physiological and metabolic responses restore homeostasis, ST goats showed lower milk yield and higher somatic cell count in milk than CT goats. In conclusion, the results confirmed our initial hypothesis that different acute stressors cumulatively decrease the milk yield in Saanen goats

Messenger RNA expression of Pabpnl1 and Mbd3l2 genes in oocytes and cleavage embryos

Objective: To identify genes specifically expressed in mammalian oocytes using an in silico subtraction, and to characterize the mRNA patterns of selected genes in oocytes, embryos, and adult tissues. Design: Comparison between oocyte groups and between early embryo stages. Setting: Laboratories of embryo manipulation and molecular biology from Departamento de Genetica (FMRP) and Departamento de Ciencias Basicas (FZEA) - University of Sao Paulo. Sample(s): Oocytes were collected from slaughtered cows for measurements, in vitro fertilization, and in vitro embryo culture. Somatic tissue, excluding gonad and uterus tissue, was collected from male and female cattle. Main Outcome Measure(s): Messenger RNA levels of poly(A)-binding protein nuclear-like 1 (Pabpnl1) and methyl-CpG-binding domain protein 3-like 2 (Mbd3l2). Result(s): Pabpnl1 mRNA was found to be expressed in oocytes, and Mbd3l2 transcripts were present in embryos. Quantification of Pabpnl1 transcripts showed no difference in levels between good-and bad-quality oocytes before in vitro maturation (IVM) or between good-quality oocytes before and after IVM. However, Pabpnl1 transcripts were not detected in bad-quality oocytes after IVM. Transcripts of the Mbd3l2 gene were found in 4-cell, 8-cell, and morula-stage embryos, with the highest level observed in 8-cell embryos. Conclusion(s): Pabpnl1 gene expression is restricted to oocytes and Mbd3l2 to embryos. Different Pabpnl1 mRNA levels in oocytes of varying viability suggest an important role in fertility involving the oocyte potential for embryo development. (Fertil Steril (R) 2010; 93: 2507-12. (C) 2010 by American Society for Reproductive Medicine.)Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES)Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo (FAPESP), Brazi

MITOCHONDRIAL CHARACTERIZATION OF CARACU BULLS USING MOLECULAR MARKER CARACTERIZAÇÃO MITOCONDRIAL DE BOVINOS CARACU UTILIZANDO MARCADOR MOLECULAR

This experiment was conducted in order to characterize Caracu bulls from different herds finished in the feedlot regimen, via DNA analyses and the performance and carcass charateristics. Eighty-two male, uncastrated bulls animals of the Caracu breed were evaluated, with a mean initial weight of 381.2 kg and a mean age of 24 months. The animals remained under confinement for 92 days and received a feed consisting of 25% roughage and 75% concentrate. All Caracu bulls analyzed showed B.taurus mtDNA. The stDNA analysis showed two distinct patterns (AB and B): 71 animals had the B allele and 9 had the AB allele. The AB and B animals didn´t showed significant difference for any of the traits evaluated (P&gt;0.05).&lt;br /&gt;&lt;br /&gt;KEY WORDS: Beef cattle, cytoplasmic characterization, DNA. Este experimento foi realizado com o objetivo de caracterizar, através de análises de DNA, bovinos Caracu provenientes de propriedades distintas terminados em confinamento e avaliar o crescimento e as características de carcaça. Avaliaram-se 82 animais bovinos machos, inteiros da raça Caracu, com peso médio inicial de 381,2 kg e idade média de 24 meses. Os animais permaneceram 92 dias em confinamento recebendo alimentação composta de 25% de volumoso e 75% de concentrado. Todos os bovinos Caracu analisados apresentaram mtDNA de B.taurus. A análise do stDNA apresentou dois padrões distintos (AB e B), sendo que 71 animais apresentaram o alelo B e 9 animais, o alelo AB. Para todas as características avaliadas, não houve diferença significativa (P&gt;0,05) de crescimento e de carcaça, entre os animais de alelo AB e B. &lt;br /&gt;&lt;br /&gt;PALAVRAS-CHAVE: Bovino de corte, caracterização citoplasmática, DN