Perfil transcricional de genes relacionados com a reprogramação da metilação do DNA em placenta de bovinos clones

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vargas, Luna Nascimento
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22391
http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.815
Resumo: Cloning by somatic cell nuclear transfer (SCNT) is an assisted reproductive technique with several applications in livestock. However, it is still a technique that shows low efficiency due to the high frequency of fetal and placental abnormalities. The somatic genome must be correctly reprogrammed after nuclear transfer to achieve normal embryo development. However, in cloned embryos this reprogramming does not occur efficiently, leading to changes in DNA methylation patterns and consequently alterations in gene expression profile of important genes for embryo and foetal development. In this study, we determined the mRNA levels for six target genes (DNMT1, DNMT3A, DNMT3B, TET1, TET2 and TET3) related to DNA methylation reprogramming in the placental cotyledon of 13 calves produced by SCNT. Total RNA was extracted from the placental cotyledon samples and subjected to reverse transcription for real-time PCR analysis. Results showed different gene expression profiles, comparing placenta from cloned calves and placenta from animals produced by artificial insemination, except for TET3. The mRNA level of DNMT1 (p=0.0044), DNMT3A (p=0.0044) and TET2 (p=0.0044) were higher in the controls, while DNMT3B (p=0.0308) and TET1 (p=0.0308) were higher in the clones. In addition, it was identified that clones that died in the first week of life had differences in gene expression compared to the controls for the genes DNMT1 (p=0.0244), DNMT3A (p=0.0279), DNMT3B (p=0.0364), TET1 (p=0.0103) and TET2 (p=0.0184), while those that survived were different from controls only for TET1 (p=0.0344). These results showed that surviving clones are not only physically healthier but also relatively closer to the controls at the molecular level. This suggests that an adequate expression profile of enzymes related to epigenetic reprogramming is essential for the survival of cloned animals.
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However, in cloned embryos this reprogramming does not occur efficiently, leading to changes in DNA methylation patterns and consequently alterations in gene expression profile of important genes for embryo and foetal development. In this study, we determined the mRNA levels for six target genes (DNMT1, DNMT3A, DNMT3B, TET1, TET2 and TET3) related to DNA methylation reprogramming in the placental cotyledon of 13 calves produced by SCNT. Total RNA was extracted from the placental cotyledon samples and subjected to reverse transcription for real-time PCR analysis. Results showed different gene expression profiles, comparing placenta from cloned calves and placenta from animals produced by artificial insemination, except for TET3. The mRNA level of DNMT1 (p=0.0044), DNMT3A (p=0.0044) and TET2 (p=0.0044) were higher in the controls, while DNMT3B (p=0.0308) and TET1 (p=0.0308) were higher in the clones. In addition, it was identified that clones that died in the first week of life had differences in gene expression compared to the controls for the genes DNMT1 (p=0.0244), DNMT3A (p=0.0279), DNMT3B (p=0.0364), TET1 (p=0.0103) and TET2 (p=0.0184), while those that survived were different from controls only for TET1 (p=0.0344). These results showed that surviving clones are not only physically healthier but also relatively closer to the controls at the molecular level. This suggests that an adequate expression profile of enzymes related to epigenetic reprogramming is essential for the survival of cloned animals.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDissertação (Mestrado)A clonagem por meio da transferência nuclear de células somáticas (TNCS) é uma biotecnologia da reprodução com várias aplicações e já em uso comercial. No entanto, ainda é uma técnica com baixa eficiência devido a alta frequência de anormalidades fetais e placentárias. Para que o embrião se desenvolva normalmente, o perfil epigenético do genoma somático da célula doadora de núcleo deve ser reprogramado corretamente após a transferência nuclear. No entanto, nos embriões clones essa reprogramação não ocorre de forma eficiente, o que leva a alterações no padrão de metilação do DNA, e consequentemente, alterações no perfil de expressão gênica de genes importantes durante o desenvolvimento embrionário e fetal. Nesse estudo, nós determinamos os níveis de mRNA para 6 genes alvos (DNMT1, DNMT3A, DNMT3B, TET1, TET2 e TET3) relacionados à reprogramação da metilação do DNA em cotilédone fetal de 13 bezerros provenientes de TNCS. O RNA total foi extraído das amostras de cotilédone fetal e submetido à transcrição reversa para análises em PCR em tempo real. Os resultados mostraram padrões de expressão gênica diferentes entre os clones e os animais controles produzidos por inseminação artificial para todos os genes avaliados, exceto para a TET3. Os níveis de mRNA de DNMT1 (p=0,0044), DNMT3A (p=0,0044) e TET2 (p=0,0044) foram maiores nos controles, enquanto que, para DNMT3B (p=0,0308) e TET1 (p=0,0308) os níveis foram maiores nos clones. Além disso, foi identificado que os clones que morreram na primeira semana de vida apresentaram diferenças de expressão gênica em relação aos controles para os genes DNMT1 (p=0,0244), DNMT3A (p=0,0279), DNMT3B (p=0,0364), TET1 (p=0,0103) e TET2 (p=0,0184), enquanto que os que sobreviveram foram diferentes dos controles somente para TET1 (p=0,0344). Esses resultados mostraram que os animais clones que sobrevivem não são apenas fisicamente mais saudáveis, mas também relativamente mais próximos dos controles no nível molecular. Isto sugere que uma expressão adequada das enzimas relacionadas com a reprogramação epigenética do DNA na placenta é essencial para a sobrevivência do animal proveniente de TNCS.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em Genética e BioquímicaFranco, Maurício Machaimhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4700973E8Fonseca, Márcio José Poçashttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782605U0Goulart, Vivian Alonsohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763812J7Vargas, Luna Nascimento2018-08-28T15:20:52Z2018-08-28T15:20:52Z2018-07-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfVARGAS, Luna Nascimento. Perfil transcricional de genes relacionados com a reprogramação da metilação do DNA em placenta de bovinos clones. 2018. 62 f. Dissertação (Mestrado em Genética e Bioquímica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlandia, 2018. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.815https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22391http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.815porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2020-11-18T13:04:12Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/22391Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2020-11-18T13:04:12Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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description Cloning by somatic cell nuclear transfer (SCNT) is an assisted reproductive technique with several applications in livestock. However, it is still a technique that shows low efficiency due to the high frequency of fetal and placental abnormalities. The somatic genome must be correctly reprogrammed after nuclear transfer to achieve normal embryo development. However, in cloned embryos this reprogramming does not occur efficiently, leading to changes in DNA methylation patterns and consequently alterations in gene expression profile of important genes for embryo and foetal development. In this study, we determined the mRNA levels for six target genes (DNMT1, DNMT3A, DNMT3B, TET1, TET2 and TET3) related to DNA methylation reprogramming in the placental cotyledon of 13 calves produced by SCNT. Total RNA was extracted from the placental cotyledon samples and subjected to reverse transcription for real-time PCR analysis. Results showed different gene expression profiles, comparing placenta from cloned calves and placenta from animals produced by artificial insemination, except for TET3. The mRNA level of DNMT1 (p=0.0044), DNMT3A (p=0.0044) and TET2 (p=0.0044) were higher in the controls, while DNMT3B (p=0.0308) and TET1 (p=0.0308) were higher in the clones. In addition, it was identified that clones that died in the first week of life had differences in gene expression compared to the controls for the genes DNMT1 (p=0.0244), DNMT3A (p=0.0279), DNMT3B (p=0.0364), TET1 (p=0.0103) and TET2 (p=0.0184), while those that survived were different from controls only for TET1 (p=0.0344). These results showed that surviving clones are not only physically healthier but also relatively closer to the controls at the molecular level. This suggests that an adequate expression profile of enzymes related to epigenetic reprogramming is essential for the survival of cloned animals.
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