Aspectos moleculares, estruturais e funcionais de espermatozoides bovinos sexados por citometria de fluxo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carvalho Neto, José de Oliveira
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11139/tde-29082013-095902/
Resumo: A sexagem espermática tem um grande impacto na produção animal, pois permite a escolha do sexo dos descendentes, tendo o seu uso aumentado consideravelmente nos últimos anos. Atualmente, as taxas de blastocistos produzidos in vitro com sêmen sexado são semelhantes às com sêmen não sexado. Entretanto, quando utilizado na inseminação artificial (IA) e/ou transferência de embriões (TE) as taxas de gestação ou produção de embriões ainda são inferiores às obtidas com sêmen convencional. Esses resultados indicam que são necessários mais esclarecimentos sobre o efeito da sexagem nas células espermáticas. Este estudo teve o objetivo de avaliar possíveis alterações moleculares e funcionais dos espermatozoides causadas pelo processo de sexagem, além de tentar identificar diferenças entre espermatozoides contendo o cromossomo X ou Y. Para isto, um ejaculado de cada touro Nelore (n=4) foi colhido e separado em três frações: não sexado (NS), sexado X (SX) e sexado Y (SY), sendo utilizado em 3 experimentos. Nos experimentos 2 e 3, um quarto grupo foi formado pelo pool de espermatozoides sexados X e Y (XY). No primeiro experimento, utilizando a técnica de bisulfito de sódio, foi realizada a avaliação do padrão de metilação dos genes imprinted IGF2 e IGF2R em espermatozoides sexados e não sexados. No segundo experimento, foi avaliado o efeito da sexagem no tamanho e na forma da cabeça do espermatozoide e as possíveis diferença entre espermatozoides contendo cromossomo X ou Y. No último experimento, verificou-se o efeito da sexagem espermática na longevidade dos espermatozoides mantidos em meio de cultivo por 12 horas e na sua capacidade de se ligar às células da tuba uterina (CTU). No experimento relacionado à epigenética, não foi encontrada diferença no padrão de metilação dos genes IGF2 e IGF2R. Entretanto, identificou-se um polimorfismo no gene IGF2, e um padrão de metilação específico do gene IGF2R, provavelmente devido a uma característica epigenética especifica de animais Bos indicus. No experimento 2, não foi encontrada diferença em nenhuma das 23 variáveis estudadas entre os grupo X e Y. Entretanto, usando simultaneamente diversos parâmetros por meio de análise discriminante, na tentativa de diferenciar os grupos, o modelo mais discriminante atingiu 100% de precisão na identificação de espermatozoides de cada grupo NS, SX, SY e SXY. No experimento 3 foi identificado que o processo de sexagem afeta características estruturais da célula espermática, induzindo umacapacitação e reação acrossômica. Porém, ao longo de 12 horas de cultivo, a cinética dos espermatozoides sexados foi semelhante a do sêmen convencional. Além disto, foi identificado que o processo de sexagem comprometeu a capacidade dos espermatozoides de se manterem ligados às CTU. Em relação aos espermatozoides X e Y, foi observada uma menor capacidade do grupo X de se ligar às CTU, assim como uma diferença em características relacionadas à motilidade e acrossoma. Esses resultados podem contribuir no estabelecimento de procedimentos mais adequados para melhorar o aproveitamento e os resultados quando da utilização do sêmen sexado e em melhorias no processo de sexagem, ou mesmo no desenvolvimento de novas tecnologias para a separação de espermatozoides X ou Y.
id USP_6e758e8b0d7ddc1755a98b605815e056
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-29082013-095902
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Aspectos moleculares, estruturais e funcionais de espermatozoides bovinos sexados por citometria de fluxoMolecular, structural and functional characteristics of the bovine sperm sexed by flow citometryBiotechnologyBiotecnologiaBovineBovinosFecundaçãoFertilizationReproduçãoReproductionA sexagem espermática tem um grande impacto na produção animal, pois permite a escolha do sexo dos descendentes, tendo o seu uso aumentado consideravelmente nos últimos anos. Atualmente, as taxas de blastocistos produzidos in vitro com sêmen sexado são semelhantes às com sêmen não sexado. Entretanto, quando utilizado na inseminação artificial (IA) e/ou transferência de embriões (TE) as taxas de gestação ou produção de embriões ainda são inferiores às obtidas com sêmen convencional. Esses resultados indicam que são necessários mais esclarecimentos sobre o efeito da sexagem nas células espermáticas. Este estudo teve o objetivo de avaliar possíveis alterações moleculares e funcionais dos espermatozoides causadas pelo processo de sexagem, além de tentar identificar diferenças entre espermatozoides contendo o cromossomo X ou Y. Para isto, um ejaculado de cada touro Nelore (n=4) foi colhido e separado em três frações: não sexado (NS), sexado X (SX) e sexado Y (SY), sendo utilizado em 3 experimentos. Nos experimentos 2 e 3, um quarto grupo foi formado pelo pool de espermatozoides sexados X e Y (XY). No primeiro experimento, utilizando a técnica de bisulfito de sódio, foi realizada a avaliação do padrão de metilação dos genes imprinted IGF2 e IGF2R em espermatozoides sexados e não sexados. No segundo experimento, foi avaliado o efeito da sexagem no tamanho e na forma da cabeça do espermatozoide e as possíveis diferença entre espermatozoides contendo cromossomo X ou Y. No último experimento, verificou-se o efeito da sexagem espermática na longevidade dos espermatozoides mantidos em meio de cultivo por 12 horas e na sua capacidade de se ligar às células da tuba uterina (CTU). No experimento relacionado à epigenética, não foi encontrada diferença no padrão de metilação dos genes IGF2 e IGF2R. Entretanto, identificou-se um polimorfismo no gene IGF2, e um padrão de metilação específico do gene IGF2R, provavelmente devido a uma característica epigenética especifica de animais Bos indicus. No experimento 2, não foi encontrada diferença em nenhuma das 23 variáveis estudadas entre os grupo X e Y. Entretanto, usando simultaneamente diversos parâmetros por meio de análise discriminante, na tentativa de diferenciar os grupos, o modelo mais discriminante atingiu 100% de precisão na identificação de espermatozoides de cada grupo NS, SX, SY e SXY. No experimento 3 foi identificado que o processo de sexagem afeta características estruturais da célula espermática, induzindo umacapacitação e reação acrossômica. Porém, ao longo de 12 horas de cultivo, a cinética dos espermatozoides sexados foi semelhante a do sêmen convencional. Além disto, foi identificado que o processo de sexagem comprometeu a capacidade dos espermatozoides de se manterem ligados às CTU. Em relação aos espermatozoides X e Y, foi observada uma menor capacidade do grupo X de se ligar às CTU, assim como uma diferença em características relacionadas à motilidade e acrossoma. Esses resultados podem contribuir no estabelecimento de procedimentos mais adequados para melhorar o aproveitamento e os resultados quando da utilização do sêmen sexado e em melhorias no processo de sexagem, ou mesmo no desenvolvimento de novas tecnologias para a separação de espermatozoides X ou Y.Sperm sorting can have a great impact on breeding programs because it allows sex selection of the offspring, being its use increased considerably in last few years. Currently the rate of in vitro produced blastocyst using sexed sperm is similar to that obtained with no sexed sperm. However, lower rates of pregnancy and blastocyst are observed when sexed sperm are used for artificial insemination or embryo transfer compared to the conventional sperm. These results suggest that further studies are needed to clarify the effects of sexing process on sperm cells. This study aimed to evaluate molecular and functional changes caused by the sorting process, as well as to identify possible differences between sperm containing the X or Y chromosome. Each ejaculate of Nelore bulls (n=4) was collected and separated into three fractions: non-sexed (NS), sexed for X-sperm (SX), and sexed for Y-sperm (SY), being used in 3 experiments. For the experiment 2 and 3 a fourth group was formed by pooling SX and SY samples (SXY). On the first experiment, methylation pattern of the IGF2 and IGF2R imprinted gene in sexed and non sexed sperm was assessed using sodium bisulfite method. On the experiment 2, we evaluated whether sexing by flow cytometry changes the shape and size of the sperm head, and if these measurements differ between cells that bearing the X or Y chromosome. In the last experiment, the effect of sorting process on sperm longevity during 12 h incubation and their ability to bind to oviduct cells were evaluated. In the experiment related to methylation patterns, sex-sorting procedures have not affected DNA methylation patterns of the IGF2 and IGF2R genes. However, a polymorphism was found in IGF2 gene, and a very specific methylation patterns was observed in the IGF2R gene, probably due to an epigenetic characteristic in Bos indicus cattle. On experiment 2, no differences between X and Y sperm group were observed for any of the studied characteristics. However, using different parameters simultaneously in discriminator analysis, in an attempt to differentiate groups, the greatest discriminator model had 100% accuracy to identify the sperm from NS, SX, SY and SXY group. On experiment 3, it was identified that sorting process affected structural sperm characteristics, inducing a pre capacitation status and acrosome reaction. However, after 12 hours of incubation the kinetics of the sexed sperm was similar to the non sexed sperm. Furthermore, sexing process affected the ability of sperm to maintained bound to the oviduct cells. Regarding X and Y sperm, it was observed that X group had a lower ability to bind to the CTU, being the X sperm more susceptible to sorting process than the Y sperm. These results can contribute to improve the use and results of the sexed sperm, as well as to induce enhancements in the sexing process, or even to develop new technologies for separation of X or Y sperm cell.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSartori Filho, RobertoCarvalho Neto, José de Oliveira2013-06-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11139/tde-29082013-095902/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2016-07-28T16:10:36Zoai:teses.usp.br:tde-29082013-095902Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212016-07-28T16:10:36Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Aspectos moleculares, estruturais e funcionais de espermatozoides bovinos sexados por citometria de fluxo
Molecular, structural and functional characteristics of the bovine sperm sexed by flow citometry
title Aspectos moleculares, estruturais e funcionais de espermatozoides bovinos sexados por citometria de fluxo
spellingShingle Aspectos moleculares, estruturais e funcionais de espermatozoides bovinos sexados por citometria de fluxo
Carvalho Neto, José de Oliveira
Biotechnology
Biotecnologia
Bovine
Bovinos
Fecundação
Fertilization
Reprodução
Reproduction
title_short Aspectos moleculares, estruturais e funcionais de espermatozoides bovinos sexados por citometria de fluxo
title_full Aspectos moleculares, estruturais e funcionais de espermatozoides bovinos sexados por citometria de fluxo
title_fullStr Aspectos moleculares, estruturais e funcionais de espermatozoides bovinos sexados por citometria de fluxo
title_full_unstemmed Aspectos moleculares, estruturais e funcionais de espermatozoides bovinos sexados por citometria de fluxo
title_sort Aspectos moleculares, estruturais e funcionais de espermatozoides bovinos sexados por citometria de fluxo
author Carvalho Neto, José de Oliveira
author_facet Carvalho Neto, José de Oliveira
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Sartori Filho, Roberto
dc.contributor.author.fl_str_mv Carvalho Neto, José de Oliveira
dc.subject.por.fl_str_mv Biotechnology
Biotecnologia
Bovine
Bovinos
Fecundação
Fertilization
Reprodução
Reproduction
topic Biotechnology
Biotecnologia
Bovine
Bovinos
Fecundação
Fertilization
Reprodução
Reproduction
description A sexagem espermática tem um grande impacto na produção animal, pois permite a escolha do sexo dos descendentes, tendo o seu uso aumentado consideravelmente nos últimos anos. Atualmente, as taxas de blastocistos produzidos in vitro com sêmen sexado são semelhantes às com sêmen não sexado. Entretanto, quando utilizado na inseminação artificial (IA) e/ou transferência de embriões (TE) as taxas de gestação ou produção de embriões ainda são inferiores às obtidas com sêmen convencional. Esses resultados indicam que são necessários mais esclarecimentos sobre o efeito da sexagem nas células espermáticas. Este estudo teve o objetivo de avaliar possíveis alterações moleculares e funcionais dos espermatozoides causadas pelo processo de sexagem, além de tentar identificar diferenças entre espermatozoides contendo o cromossomo X ou Y. Para isto, um ejaculado de cada touro Nelore (n=4) foi colhido e separado em três frações: não sexado (NS), sexado X (SX) e sexado Y (SY), sendo utilizado em 3 experimentos. Nos experimentos 2 e 3, um quarto grupo foi formado pelo pool de espermatozoides sexados X e Y (XY). No primeiro experimento, utilizando a técnica de bisulfito de sódio, foi realizada a avaliação do padrão de metilação dos genes imprinted IGF2 e IGF2R em espermatozoides sexados e não sexados. No segundo experimento, foi avaliado o efeito da sexagem no tamanho e na forma da cabeça do espermatozoide e as possíveis diferença entre espermatozoides contendo cromossomo X ou Y. No último experimento, verificou-se o efeito da sexagem espermática na longevidade dos espermatozoides mantidos em meio de cultivo por 12 horas e na sua capacidade de se ligar às células da tuba uterina (CTU). No experimento relacionado à epigenética, não foi encontrada diferença no padrão de metilação dos genes IGF2 e IGF2R. Entretanto, identificou-se um polimorfismo no gene IGF2, e um padrão de metilação específico do gene IGF2R, provavelmente devido a uma característica epigenética especifica de animais Bos indicus. No experimento 2, não foi encontrada diferença em nenhuma das 23 variáveis estudadas entre os grupo X e Y. Entretanto, usando simultaneamente diversos parâmetros por meio de análise discriminante, na tentativa de diferenciar os grupos, o modelo mais discriminante atingiu 100% de precisão na identificação de espermatozoides de cada grupo NS, SX, SY e SXY. No experimento 3 foi identificado que o processo de sexagem afeta características estruturais da célula espermática, induzindo umacapacitação e reação acrossômica. Porém, ao longo de 12 horas de cultivo, a cinética dos espermatozoides sexados foi semelhante a do sêmen convencional. Além disto, foi identificado que o processo de sexagem comprometeu a capacidade dos espermatozoides de se manterem ligados às CTU. Em relação aos espermatozoides X e Y, foi observada uma menor capacidade do grupo X de se ligar às CTU, assim como uma diferença em características relacionadas à motilidade e acrossoma. Esses resultados podem contribuir no estabelecimento de procedimentos mais adequados para melhorar o aproveitamento e os resultados quando da utilização do sêmen sexado e em melhorias no processo de sexagem, ou mesmo no desenvolvimento de novas tecnologias para a separação de espermatozoides X ou Y.
publishDate 2013
dc.date.none.fl_str_mv 2013-06-28
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11139/tde-29082013-095902/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11139/tde-29082013-095902/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1809091180892258304