اثر انجماد شیشه ای تخمک های نابالغ گوسفند بر بیان ژن HSP70 در تخمک و بلاستوسیست های حاصله

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری عمومی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

2 دانشیار گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی و پژوهشکده فناوری جنین دام، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 استادیار پژوهشکده فناوری جنین دام، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

چکیده

    انجماد شیشه­ای سبب حذف بسیاری از مشکلات مربوط به انجماد تخمک و جنین شده است.  از سویی برخی مشکلات در رابطه با تولید جنین در شرایط آزمایشگاهی ممکن است هر گونه تغییر در رونویسی ژنوم جنین را نشان دهد.  هدف از این مطالعه بررسی تأثیر انجماد بر بیان ژن HPS70 (از ژن­های مربوط به استرس­های محیطی) در جنین گوسفند است.  تعداد 120 مجموعه تخمک کومولوس گوسفند در مرحله­ی وزیکول زایا از تخمدان گوسفندان کشتارگاهی بازیابی شد.  مجموعه­ی تخمک کومولوس به منظور انجماد وارد محلول پایه­ی HTCM (با 20 درصد FBS) قرار گرفته و بلافاصله روی کرایوتاپ منتقل شده و در نیتروژن مایع قرار گرفتند.  بعد از 48 ساعت از آغاز انجماد، تخمک­ها به ترتیب در محلول­هایW1 ، W2  و W3 (هر یک به مدت 5 دقیقه) گرمسازی شدند.  W1 شامل محلول پایه و 1 مول سوکرز، W2: شامل محلول پایه و 5/0 مول سوکرز و W3 محلول پایه و 25/0 مول سوکرز بود.  مجموعه­ی تخمک کومولوس شیشه­ای و گرم شده (60 عدد، گروه تیمار) و مجموعه تخمک کومولوس تازه (60 عدد، گروه کنترل) طبق روال عادی آزمایشگاهی با پایه­ی SOF وارد فرایند IVM، IVF و IVC شدند.  سپس مراحل رشد تخمک و همچنین میزان بیان ژن HSP70 نسبت به ژن β اکتین (به عنوان کنترل داخلی) بین بلاستوسیت و اووسیت قبل و بعد از انجماد مقایسه شد.  بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه انجماد شیشه‌ای بر روی جنین در مراحل مختلف تکوین تأثیر معنی­دار داشت و باعث کاهش میزان تکوین شد.  همچنین میزان زنده‌مانی در گروه منجمد شیشه‌ای کاهش یافت و این نکته مؤید آن است که انجماد تأثیرات منفی بر زنده­مانی و میزان تکوین دارد.  در مطالعه­ی حاضر با در نظر گرفتن دو گروه تخمک­های تازه و منجمد، میزان بیان ژن HSP70 تغییر معنی­دار نشان داد ولی این اختلاف ناشی از تأثیر شیشه‌ای­سازی نبود.  مرحله­ی تکاملی جنین اثر معنی­داری بر بیان ژن HSP70 داشت ولی میزان بیان در مراحل مختلف تکامل جنینی تحت تأثیر شیشه‌ای شدن تخمک قرار نگرفت.

کلیدواژه‌ها


Ambrosini, G.A., Andrisani, E., Porcu, E., Rebellato, A., Revelli, Donatella Caserta, E., Cosmi, R., Marci, & Moscarini, M. (2006). Oocytes cryopreservation: state of art. Reproductive Toxicology 22 (2): 250-262.
Brunt, J.J, Khan, S. & Heikkila, J.J. (2012). Sodium arsenite and cadmium chloride induction of proteasomal inhibition and HSP accumulation in Xenopus laevis A6 kidney epithelial cells. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology 155 (2): 307-317.
Castillo-Martín, M., Marc, Y., Eva, P., Roser, M., Alfonso, G.A., & Bonet, S. (2015). Effects of vitrification on the expression of pluripotency, apoptotic and stress genes in in vitro-produced porcine blastocysts. Reproduction, Fertility and Development 27 (7): 1072-1081.
Chen, H., Lei Z., Tengfei D., Pengda Z., Yongsheng W., Fusheng Q, & Yong Z. (2016). Effects of oocyte vitrification on epigenetic status in early bovine embryos. Theriogenology 86 (3): 868-878.
Ebrahimi, B., Rezazadeh Valojerdi, M., Eftekhari-Yazdi, P. & Baharvand, H. (2010). In vitro maturation, apoptotic gene expression and incidence of numerical chromosomal abnormalities following cryotop vitrification of sheep cumulus-oocyte complexes. Journal of Assisted Reproduction and Genetics 27 (5): 239-246.
Edwards, J.L., Ealy, A.D. & Hansen, P.J. (1995). Regulation of heat shock protein 70 synthesis by heat shock in the preimplantation murine embryo. Theriogenology 44 (3): 329-337.
Kim, H.J. & Kong-Joo L. (2002). Heat shock and ceramide have different apoptotic pathways in radiation induced fibrosarcoma (RIF) cells. Molecular and Cellular Biochemistry 229 (1-2): 139-151.
Li, J. J., Yan P., Guang-Bin Z., Lun S., Yan-Ping W., Guo-Quan W., Xiang-Wei F., Yun-Peng H. & Shi-En Z. (2011). Histone deacetyltransferase1 expression in mouse oocyte and their in vitro-fertilized embryo: effect of oocyte vitrification. CryoLetters 32 (1): 13-20.
Massip, A. (2003). Cryopreservation of bovine oocytes: current status and recent developments. Reproduction Nutrition Development. 43 (4):325-330.
Men, H., Monson, R.L., Parrish, J.J. & Rutledge, J.J. (2003). Detection of DNA damage in bovine metaphase II oocytes resulting from cryopreservation. Molecular Reproduction and Development 64 (2): 245-250.
Monzo, C., Haouzi, D., Roman, K., Assou, S. (2012). Slow freezing and vitrification differentially modify the gene expression profile of human metaphase II oocytes. Human Reproduction 27 (7): 2160-2168.
Nicchitta, C.V., Deanna M.C. & Baker-LePain, J.C. (2004). The messenger and the message: gp96 (GRP94)-peptide interactions in cellular immunity. Cell stress & Chaperones 9(4): 325-331.
Olexikova, L, Makarevich, A.V., Pivko, J. & Chrenek, P. (2010). Antibody to Hsp70 alters response of rabbit preimplantation embryos to hyperthermia in vitro. Animal Reproduction Science 119(1): 130-136.
Pan, Y., Yan C., Abdul Rasheed B., Jiangfeng F., Junfeng H., Yifu Z., Hongfei Z., Guyue L. & Sijiu Y. (2015). Association of heat shock protein 90 with the developmental competence of immature oocytes following Cryotop and solid surface vitrification in yaks (Bos grunniens). Cryobiolog 71(1): 33-39.
Rojas, C., María J. P., José L. A. & Teresa M. (2004). Vitrification of immature and in vitro matured pig oocytes: study of distribution of chromosomes, microtubules, and actin microfilaments. Cryobiology 49(3): 211-220.
Succu, S., Daniela, B., Luisa, B., Federica, A., Stefano, F., Giovanni, G.L.i, Fiammetta, B., Salvatore, N. & Sergio L. (2008). Vitrification of in vitro matured ovine oocytes affects in vitro pre‐implantation development and mRNA abundance. Molecular Reproduction and Development 75(3): 538-546.
Turathum, B.h, Kulnasan S., Parisatcha S. & Yindee, K. (2010). Effects of vitrification on nuclear maturation, ultrastructural changes and gene expression of canine oocytes. Reproductive Biology and Endocrinology 8 (1): 70.
Yan, L.Y., Jie, Y., Jie, Q., Pan-Lin, Z. & Ping, L. (2010). Effects of oocyte vitrification on histone modifications. Reproduction, Fertility and Development 22(6): 920-925.
Yang, B.C., Gi-Sun, I., Dong-Hun, K., Boh-Suk, Y., Hyun-Ju, O., Hyo-Suk, P., et al. (2008). Development of vitrified–thawed bovine oocytes after in vitro fertilization and somatic cell nuclear transfer. Animal Reproduction Science 103(1): 25-37.