تاثیر شکافت رویان بر بیان ژن‌های Cdx2، Sox2، Oct4، و Nanog در رویان موش

نوع مقاله : مقاله کامل

نویسندگان

چکیده

پیشینه: شکافت رویان در حوزه زیست فناوری تولید مثل استفاده می‌شود. بلاستومرهای حاصل از شکافت رویان‌های 2، 4 و یا 8 سلولی قادرند به جنینی منفرد تبدیل شوند که از نظر ژنتیکی کاملا مشابه هستند. هدف: هدف از این مطالعه بررسی تاثیر شکافت روبان بر بیان ژن‌های پر توانی Cdx2Sox2، Oct4، و (Nanog در موش بود. روش کار: رویان‌های دو سلولی از موش استحصال شد. این رویان‌ها به دو گروه شکافت و بدون شکافت تقسیم شدند. لایه زونا در گروه شکافت برداشته و بلاستومرها از هم جدا و به صورت انفرادی در مجاورت فیبروبلاست جنینی موش تا مرحله بلاستوسیست کشت داده شدند. رویان‌های معمولی (بدون شکافت) نیز مشابه همین روش تا مرحله بلاستوسیت کشت داده شدند. بلاستوسیت‌های 5/3 روزه نیز به عنوان گروه شاهد استحصال شدند. به منظور ارزیابی مولکولی، آزمون Real-time PCR برای بیان ژن‌های Cdx2، Sox2، Oct4، و Nanog استفاده گردید. همچنین میزان تشکیل بلاستوسیست، تعداد کلی بلاستوسیست و تعداد موالید پس از انتقال بلاستوسیست‌ها از نظر آماری مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج: نتایج نشان داد که شکافت رویان باعث افزایش میزان بلاستوسیست‌ها می‌شود که می‌تواند منجر به افزایش تعداد موالید شود. همچنین میزان بیان ژن‌های پر توانی در گروه شکافت و بدون شکافت (شاهد) در آنالیز مولکولی بیان ژنی یکسانی از نظر ژن‌های پر توانی Cdx2Sox2، Oct4، و (Nanog داشتند. نتیجه‌گیری: رشد و تزاید رویان‌های خواهری حاصل از شکافت رویان مشابه رویان‌های دستکاری نشده و طبیعی است و هیچ تفاوتی در بیان ژن‌های پر توانی در اثر شکافت رویان وجود ندارد.

کلیدواژه‌ها


Aktan, E; Ozer, D; Demirol, A; Gurgan, T and Bozkurt, K (2006). The effect of zona thinning size on implantation and pregnancy rates of ICSI-ET patients with advanced woman age. Middle East Fertil. Soc. J., 11: 183-190.
Boiani, M; Casser, E; Fuellen, G and Christians, ES (2019). Totipotency continuity from zygote to early blastomeres: a model under revision. Reproduction. 158: R49-R65.
Casser, E; Israel, S and Boiani, M (2019). Multiplying embryos: experimental monozygotic polyembryony in mammals and its uses. Int. J. Dev. Biol., 63: 143-155.
Casser, E; Israel, S; Witten, A; Schulte, K; Schlatt, S; Nordhoff, V and Boiani, M (2017). Totipotency segregates between the sister blastomeres of two-cell stage mouse embryos. Sci. Rep., 7: 1-15.
Cimadomo, D; Capalbo, A; Ubaldi, FM; Scarica, C; Palagiano, A; Canipari, R and Rienzi, L (2016). The impact of biopsy on human embryo developmental potential during preimplantation genetic diagnosis. Biomed. Res. Int., 2016: 1-10.
Fallahi, S and Mohammadhassan, R (2020). A review of pharmaceutical recombinant proteins and gene transformation approaches in transgenic poultry. J. Trop. Life Sci., 10: 163-173.
Gardner, DK and Balaban, B (2016). Assessment of human embryo development using morphological criteria in an era of time-lapse, algorithms and ‘OMICS’: is looking good still important?. Mol. Hum. Reprod., 22: 704-718.
Gleicher, N and Orvieto, R (2017). Is the hypothesis of preimplantation genetic screening (PGS) still supportable? A review. J. Ovarian Res., 10: 1-7.
Harrison, SE; Sozen, B; Christodoulou, N; Kyprianou, C and Zernicka-Goetz, M (2017). Assembly of embryonic and extraembryonic stem cells to mimic embryogenesis in vitro. Science. 356: eaal1810.
Hendriks, S (2017). Towards the responsible clinical implementation of stem cell-based fertility treatments. Hum. Reprod., 32: 2076-2087.
Illmensee, K; Kaskar, K and Zavos, PM (2006). In vitro blastocyst development from serially split mouse embryos and future implications for human assisted reproductive technologies. Fertil. Steril., 86: 1112-1120.
Kim, K; Lee, K; Bang, H; Kim, JY and Choi, JK (2016). Intersection of genetics and epigenetics in monozygotic twin genomes. Methods. 102: 50-56.
Klimczewska, K; Kasperczuk, A and Suwińska, A (2018). The regulative nature of mammalian embryos. Curr. Top. Dev. Biol., 128: 105-149.
Kuliev, A; Rechitsky, S and Simpson, JL (2020). Strategies and indications for preimplantation genetic testing for monogenic disorders (PGT-M). In: Kuliev, A, Rechitsky, S and Simpson, JL (Eds.), Practical preimplantation genetic testing. (3rd Edn.), Cham, Switzerland, Springer. PP: 49-181.
Menchero, S; de Aja, JS and Manzanares, M (2018). Our first choice: cellular and genetic underpinnings of trophectoderm identity and differentiation in the mammalian embryo. Curr. Top. Dev. Bio., 128: 59-80.
Nissen, SB; Perera, M; Gonzalez, JM; Morgani, SM; Jensen, MH; Sneppen, K; Brickman, JM and Trusina, A (2017). Four simple rules that are sufficient to generate the mammalian blastocyst. PLoS Bio., 15: e2000737.
Noli, L (2017). Comparative analyses of twin blastocysts. Reproduction. 23: 156-165.
Piotrowska-Nitsche, K; Perea-Gomez, A; Haraguchi, S and
Zernicka-Goetz, M
(2005). Four-cell stage mouse blastomeres have different developmental properties. Development. 132: 479-490.
Rahbaran, M; Razeghian, E; Maashi, MS; Jalil, AT; Widjaja, G; Thangavelu, L; Kuznetsova, MY; Nasirmoghadas, P; Heidari, F and Marofi, FJSCI (2021). Cloning and embryo splitting in mammalians: brief history, methods, and achievements. Stem. Cells Intern., 2021: 1-11.
Rao, J and Greber, B (2017). Concise review: signaling control of early fate decisions around the human pluripotent stem cell state. Stem. Cells. 35: 277-283.
Rizzino, A and Wuebben, EL (2016). Sox2/Oct4: A delicately balanced partnership in pluripotent stem cells and embryogenesis. Biochim. Biophy. Act. (BBA)-Gen. Regul. Mech., 1859: 780-791.
Sagoskin, AW; Levy, MJ; Tucker, MJ; Richter, KS and Widra, EA (2007). Laser assisted hatching in good prognosis patients undergoing in vitro fertilization-embryo transfer: a randomized controlled trial. Fertil. Steril., 87: 283-287.
Samadian, A; Hesaraki, M; Mollamohammadi, S; Asgari, B; Totonchi, M and Baharvand, H (2018). Temporal gene expression and DNA methylation during embryonic stem cell derivation. Cell J. (Yakhteh). 20: 361-368.
Seidel Jr, GE (2015). Lessons from reproductive technology research. Annu. Rev. Anim. Biosci., 3: 467-487.
Sepulveda-Rincon, LP; Dube, D; Adenot, P; Laffont, L; Ruffini, S; Gall, L; Campbell, BK; Duranthon, V; Beaujean, N and Maalouf, WE (2016). Random allocation of blastomere descendants to the trophectoderm and ICM of the bovine blastocyst. Biol. Reprod., 95: 1-10.
Sun, H; Su, J; Wu, T; Wang, F; Kang, J; Zhang, J; Xing, X; Cheng, Y and Zhang, Y (2020). CARM1 is heterogeneous in mouse four-cell embryo and important to blastocyst development. Reproduction. 159: 91-104.
Takahashi, K and Yamanaka, S (2016). A decade of transcription factor-mediated reprogramming to pluripotency. Nat. Rev. Mol. Cell Bio., 17: 183-193.
Tang, HH; Tsai, YC and Kuo, CT (2012). Embryo splitting can increase the quantity but not the quality of blastocysts. Tai. J. Obst. Gyn., 51: 236-239.
Taşkin, AC; Akkoc, T; Sağirkaya, H; Bağiş, H and Arat, S (2016). Comparison of the development of mouse embryos manipulated with different biopsy techniques. Turk. J. Vet. Anim. Sci., 40: 157-162.
Wang, J; Wang, L; Feng, G; Wang, Y; Li, Y; Li, X; Liu, C; Jiao, G; Huang, C and Shi, J (2018). Asymmetric expression of LincGET biases cell fate in two-cell mouse embryos. Cell. 175: 1887-1901.
Zhu, Y and Lohnes, D (2022). Regulation of axial elongation by Cdx. Dev. Biol., 483: 118-127.