17599

1913 دكتري

دكتري

علوم دامي (ژنتيك و اصلاح نژاد دام)

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1401

هشت، 98ص.:مصور، جدول، نمودار

سعيد انصاري مهياري، محمد حسين نصر اصفهاني

امير حسين مهدوي، فرنوش جعفرپور

احمد رياسي، مجيد طالبي، ابوالقاسم اسماعيلي

1401/03/08

كتابنامه

مهندسي كشاورزي

مهندسي كشاورزي

1401/03/09

2832450

ميزان كارايي تكوين در جنين¬¬¬هاي حاصل از شبيه¬سازي به دليل نقص¬هاي مختلف از جمله استرس اكسيداتيو و نقص در باز برنامه ريزي اپي¬ژنتيك (در شرايط برون تني و درون تني)، ضعيف مي¬باشد. بهبود اين نقايص در جنين¬هاي حاصل از شبيه¬سازي ممكن است با اضافه كردن آنتي¬اكسيدان¬ها به محيط كشت برون¬تني نويدبخش باشد. ملاتونين به عنوان يك مولكول با عملكرد چند گانه مي¬تواند تكوين جنين حاصل از شبيه¬سازي را بهبود بخشد. با اين وجود، عملكرد آن در جنين حاصل از شبيه¬سازي گوسفند نامشخص است. لذا در مطالعه حاضر، به بررسي اثر ملاتوين بر ميزان كارايي تكوين جنين، بازبرنامه ريزي طول تلومر و بررسي تغييرات اپي¬ژنتيك در جنين¬هاي حاصل از شييه¬سازي گوسفند پرداخته شد. براي اين منظور، نمونه¬هاي تخمدان گوسفندي از كشتارگاه جمع آوري شد. سپس طي فرايند شبيه سازي، نمونه¬هاي تخمك بازسازي شده در محيط كشت جنين تيمار شده با غلظت¬هاي 1/0 نانومولار، 10 نانومولار و 1 ميكرومولار ملاتونين و گروه كنترل ( بدون ملاتونين) كشت داده شدند. نتايج به¬دست آمده در اين مطالعه نشان داد افزودن 10 نانومولار ملاتونين به محيط كشت جنين به مدت 7 روز سبب رشد برون¬تني رويان جنين گوسفندي با نرخ بالاي بلاستوسيست گرديد. علاوه بر اين، كيفيت جنين¬هاي بلاستوسيست¬ حاصل از شبيه¬سازي در گروه¬هاي تيمار شده با 10 نانومولار ملاتونين از نظر توده سلول داخلي(ICM)، ترفكتودرم(TE)، تعدادكل سلول¬ها(TCN) و بيان ژن NANOG در مقايسه با گروه كنترل افزايش قابل توجهي يافت(05/0>p). يافته¬ها نشان دهنده آن بود كه درگروه تيمار شده با 10 نانومولار ملاتونين سطح راديكال آزاد( ROS)، سطح سلول¬هاي آپوپتوز، بيان ژن CASPASE-3 و نسبت بيان ژن¬هاي BAX/BCL2 به ميزان قابل توجهي كاهش مي¬يابد(05/0>p). علاوه بر اين، 10 نانومولار ملاتونين باعث افزايش پتانسيل غشاي ميتوكندري و وضعيت اتوفاژي (افزايش تعداد نقاط LC3B) شد(05/0>p). همچنين افزودن 10 نانومولار ملاتونين سبب كاهش سطح متيلاسيون(5mC) و افزايش سطح هيستون استيلاسيون(H3K9ac) در گروه جنين¬هاي بلاستوسيست¬ حاصل از شبيه¬سازي تيمار شده با ملاتونين در مقايسه با بلاستوسيست¬هاي گروه كنترل گرديد(05/0>p). يكي از نتايج بسيار ارزشمند حاصل شده در مطالعه حاضركه براي اولين بار مورد بررسي قرار گرفت آن بود كه به¬كارگيري 10 نانومولار ملاتونين سبب افزايش طول تلومر در جنين¬هاي حاصل از شبيه¬سازي گوسفند گرديدكه مي¬تواند تكوين جنين حاصل از شبيه¬سازي پس از لانه¬گزيني را بهبود بخشد. بطور كلي، يافته¬هاي مطالعه حاضر بيانگر آن است كه ملاتونين مي¬تواند علاوه بر افزايش ظرفيت آنتي¬اكسيداني، كاهش آسيب DNA و افزايش كيفيت جنين¬هاي بلاستوسيست حاصل از شبيه¬سازي، باز برنامه ريزي طول تلومر در جنين¬هاي حاصل از شبيه¬سازي گوسفند را تسريع كند.

SCNT embryos suffer from poor developmental competence (both in vitro and in vivo) due to various defects such as oxidative stress, incomplete epigenetic reprogramming, and flaws in telomere rejuvenation. It is very promising to ameliorate all these defects in SCNT embryos by supplementing the culture medium with a single compound. It has been demonstrated that melatonin, as a multitasking molecule, can improve the development of SCNT embryos, but its function during ovine SCNT embryos is unclear. We observed that supplementation of embryonic culture medium with 10 nM melatonin for 7 days accelerated the rate of blastocyst formation in ovine SCNT embryos. In addition, the quality of blastocysts increased in the melatonin-treated group compared with the SCNT control groups in terms of ICM, TE, total cell number, and mRNA expression of NANOG. Mechanistic studies in this study revealed that the melatonin-treated group had significantly lower ROS level, apoptotic cell ratio, and mRNA expression of CASPASE-3 and BAX/BCL2 ratio. In addition, melatonin promotes mitochondrial membrane potential and autophagy status (higher number of LC3B dots). Our results indicate that melatonin decreased the global level of 5mC and increased the level of H3K9ac in the treated blastocyst group compared with the blastocysts in the control group. More importantly, we demonstrated for the first time that melatonin treatment promoted telomere elongation in ovine SCNT embryos. This result offers the possibility of better development of ovine SCNT embryos after implantation. We concluded that melatonin can accelerate the reprogramming of telomere length in sheep SCNT embryos, in addition to its various beneficial effects such as increasing antioxidant capacity, reducing DNA damage, and improving the quality of derived blastocysts, all of which led to a higher in vitro development rate.

سعيد انصاري مهياري، محمد حسين نصر اصفهاني

امير حسين مهدوي، فرنوش جعفرپور

احمد رياسي، مجيد طالبي، ابوالقاسم اسماعيلي