돼지 난자의 노화는 체외 성숙 시 자주 일어나는 현상으로 이로 인해 수정 후 배아 발생과정에서 손상이 올 수 있다. 히스톤 디아세틸레이션은 난자의 성숙과 감수분열을 억제하는데 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 따라서 본 연구는 히스톤 디아세틸레이션 억제제인 TSA가 난자의 노화를 지연시켜 성숙완료 시점의 동기화를 유도할 수 있는지에 대하여 알아보고자 실시하였다. ...
돼지 난자의 노화는 체외 성숙 시 자주 일어나는 현상으로 이로 인해 수정 후 배아 발생과정에서 손상이 올 수 있다. 히스톤 디아세틸레이션은 난자의 성숙과 감수분열을 억제하는데 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 따라서 본 연구는 히스톤 디아세틸레이션 억제제인 TSA가 난자의 노화를 지연시켜 성숙완료 시점의 동기화를 유도할 수 있는지에 대하여 알아보고자 실시하였다. 도축장의 난소로부터 회수한 미성숙 돼지 난자를 TSA 100nM이 첨가된 배양액(TCM 199)에서 24, 44, 64 시간 동안 배양하였다. TSA가 첨가된 배양액에서 GVBD로 발생하는 난자의 비율이 대조군에 비해 현저히 낮았다. TSA 처리 후 MII 단계로 발생하는 난자의 성숙자극인자 및 MAPK의 활성화 그리고 histone H3K9 acetylation의 정도는 대조군에 비하여 증가시켰다. TSA가 난자의 발달능에 영향을 미치는지 확인하기 위하여 전핵 형성율과 분할율을 측정하였는데 TSA 처리 54, 64 시간군에서 분할율이 현격히 감소함을 확인하였으나, 전핵 형성율에는 영향을 미치지 않았다. 또한 노화 난자에 TSA를 처리 하였을 경우 (TSA 64 시간 처리군) 배반포 (Blastocyst)의 형성율이 대조군에 비해 높았다. 처리군에서 세포사멸 현상이 감소함을 확인하였는데 이러한 현상은 pro-apoptotic 유전자인 caspase-3의 감소로 설명 할 수 있었다. 이러한 연구 결과는 돼지 난자를 체외에서 성숙시킬 때 TSA 첨가에 의해 난자의 질과 노화에 영향을 미치지 않고 체외성숙 기간을 연장 시킬 수 있다는 것을 시사하고 있다.
돼지 난자의 노화는 체외 성숙 시 자주 일어나는 현상으로 이로 인해 수정 후 배아 발생과정에서 손상이 올 수 있다. 히스톤 디아세틸레이션은 난자의 성숙과 감수분열을 억제하는데 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 따라서 본 연구는 히스톤 디아세틸레이션 억제제인 TSA가 난자의 노화를 지연시켜 성숙완료 시점의 동기화를 유도할 수 있는지에 대하여 알아보고자 실시하였다. 도축장의 난소로부터 회수한 미성숙 돼지 난자를 TSA 100nM이 첨가된 배양액(TCM 199)에서 24, 44, 64 시간 동안 배양하였다. TSA가 첨가된 배양액에서 GVBD로 발생하는 난자의 비율이 대조군에 비해 현저히 낮았다. TSA 처리 후 MII 단계로 발생하는 난자의 성숙자극인자 및 MAPK의 활성화 그리고 histone H3K9 acetylation의 정도는 대조군에 비하여 증가시켰다. TSA가 난자의 발달능에 영향을 미치는지 확인하기 위하여 전핵 형성율과 분할율을 측정하였는데 TSA 처리 54, 64 시간군에서 분할율이 현격히 감소함을 확인하였으나, 전핵 형성율에는 영향을 미치지 않았다. 또한 노화 난자에 TSA를 처리 하였을 경우 (TSA 64 시간 처리군) 배반포 (Blastocyst)의 형성율이 대조군에 비해 높았다. 처리군에서 세포사멸 현상이 감소함을 확인하였는데 이러한 현상은 pro-apoptotic 유전자인 caspase-3의 감소로 설명 할 수 있었다. 이러한 연구 결과는 돼지 난자를 체외에서 성숙시킬 때 TSA 첨가에 의해 난자의 질과 노화에 영향을 미치지 않고 체외성숙 기간을 연장 시킬 수 있다는 것을 시사하고 있다.
Porcine oocyte aging resulting from asynchronized in vitro maturation impairs embryo developmental competence. Histone deacetylation plays a crucial role in inhibiting oocyte maturation and meiosis. Therefore, this research investigated whether Trichostatin A (TSA, an inhibitor of histone deacetylat...
Porcine oocyte aging resulting from asynchronized in vitro maturation impairs embryo developmental competence. Histone deacetylation plays a crucial role in inhibiting oocyte maturation and meiosis. Therefore, this research investigated whether Trichostatin A (TSA, an inhibitor of histone deacetylation) prolongs the maturation time and prevents the aging of oocytes. Porcine oocytes were cultured in medium containing increasing concentrations of TSA for 24, 44, or 64 hours. The percentage of oocytes that underwent germinal vesicle breakdown was significantly lower in the TSA-treated group than in the control. In vitro study, to assay the TSA affects about deacetylation of histone, TSA treatment increased the histone acH3K9 activity of germinal vesicle breakdown (GVBD) stage oocyte after 28 and 62 hours IVM. Above 100nM TSA treatment group decreased the ratio of MII phase oocyte and increased quality at meiosis II (MII) based on maturation promoting factor (MPF), mitogen-activated protein kinase (MAPK) activity and histone H3K9 acetylation analysis. To assess the maturation of oocytes at MII, oocytes were treated with 100 nM TSA for 24 h and then cultured in without TSA or with TSA medium for 44, 56 or 64 h. Fewer TSA-treated oocytes reached MII at 44 h in vitro maturation were decreased concentrations of in control. Also, TSA treatment increased the H3K9 acetylation to aging oocyte but did not changed the p34cdc2 level. The effect of TSA on the developmental capacity of oocytes was investigated. All oocytes at MII were artificially activated and subsequently cultured for 10 h, fixed, stained. TSA did not significantly affect the rate of pronuclear formation in the TSA group compared with the control. The rate of embryo fragmentation in the TSA group at 56 and 64 h was significantly decreased compared to the control. We also compared the pre-implantation developmental competence and the viability of pathenogenetic embryos treated with TSA. TSA treatment decreased the apotosis of aging oocyte via reduction of caspase 3 activity. These results indicate that TSA prolongs the in vitro maturation of porcine oocytes but that oocyte quality and aging were not affected which is provided a feasible option to adjust the initiation time of downstream experiment based on porcine matured oocytes.
Porcine oocyte aging resulting from asynchronized in vitro maturation impairs embryo developmental competence. Histone deacetylation plays a crucial role in inhibiting oocyte maturation and meiosis. Therefore, this research investigated whether Trichostatin A (TSA, an inhibitor of histone deacetylation) prolongs the maturation time and prevents the aging of oocytes. Porcine oocytes were cultured in medium containing increasing concentrations of TSA for 24, 44, or 64 hours. The percentage of oocytes that underwent germinal vesicle breakdown was significantly lower in the TSA-treated group than in the control. In vitro study, to assay the TSA affects about deacetylation of histone, TSA treatment increased the histone acH3K9 activity of germinal vesicle breakdown (GVBD) stage oocyte after 28 and 62 hours IVM. Above 100nM TSA treatment group decreased the ratio of MII phase oocyte and increased quality at meiosis II (MII) based on maturation promoting factor (MPF), mitogen-activated protein kinase (MAPK) activity and histone H3K9 acetylation analysis. To assess the maturation of oocytes at MII, oocytes were treated with 100 nM TSA for 24 h and then cultured in without TSA or with TSA medium for 44, 56 or 64 h. Fewer TSA-treated oocytes reached MII at 44 h in vitro maturation were decreased concentrations of in control. Also, TSA treatment increased the H3K9 acetylation to aging oocyte but did not changed the p34cdc2 level. The effect of TSA on the developmental capacity of oocytes was investigated. All oocytes at MII were artificially activated and subsequently cultured for 10 h, fixed, stained. TSA did not significantly affect the rate of pronuclear formation in the TSA group compared with the control. The rate of embryo fragmentation in the TSA group at 56 and 64 h was significantly decreased compared to the control. We also compared the pre-implantation developmental competence and the viability of pathenogenetic embryos treated with TSA. TSA treatment decreased the apotosis of aging oocyte via reduction of caspase 3 activity. These results indicate that TSA prolongs the in vitro maturation of porcine oocytes but that oocyte quality and aging were not affected which is provided a feasible option to adjust the initiation time of downstream experiment based on porcine matured oocytes.
주제어
#porcine oocyte
#in vitro maturation
#histone deacetylase inhibitor
#Trichostatin A
학위논문 정보
저자
권정숙
학위수여기관
충북대학교
학위구분
국내박사
학과
축산학과
발행연도
2013
총페이지
54 p.
키워드
porcine oocyte,
in vitro maturation,
histone deacetylase inhibitor,
Trichostatin A
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