Genome reprogramming during the first cell cycle of embryonic development

Abstract

Remodelace genomu během prvního buněčného dělení embryogeneze I. Barnetova, abstrakt dizertační práce Spermie obsahuje vysoce kompaktní genom. Tato kompaktnost je zprostředkována protaminy. Během oplození jsou protaminy spermie nahrazeny histony z cytoplazmy oocytu. Vedle výměny proteinů nastává i epigenetická remodelace. Mezi nejvíce studované epigenetické remodelace patří aktivní demetylace paternálního prvojádra. Tento jev byl pozorován u některých savců (myš, krysa, opice). Naopak u jiných druhů savců (ovce) aktivní demetylace prokázána nebyla. U některých druhů byly dokonce pozorovány obě varianty (prase, člověk, koza, králík). Práce se zaměřuje na modelový druh prasete a pokouší se objasnit důvody rozporuplných výsledků aktivní demetylace paternálního prvojádra pozorovaných u prasete. V této práci byly prověřeny tři možné faktory - technika produkce embryí, faktory spermie a kvalita oocytů. V první části práce byly porovnány zygoty vytvořené pomocí IVF (klasické in vitro oplození) a ICSI (intracytoplazmatická injekce spermie). Epigenetická remodelace prvojader byla analyzována pomocí nepřímé imunofluorescence. Mezi zygotami nebyl pozorován žádný signifikantní rozdíl. Paternální genom nepodléhal aktivní demetylaci ani v jednom typu embryí. Značení pomocí anti-H3/K9-me2 (dimetylace na lysinu 9 histonu...

Genome reprogramming during the first cell cycle of embryonic development I. Barnetova, dissertation abstract The sperm head contains highly compacted genome. This compaction is mediated by protamines. Sperm protamines are replaced by cytoplasmic histones after the sperm entry into the oocyte. Beside the proteins replacement, also some epigenetic remodeling occurs. One of the most studied epigenetic remodeling in early zygotes is DNA demethylation. This phenomenon was observed in some mammals (mouse, rat, monkey) but not in some other mammals (sheep) and what is more, in some of them quite inconsistent data were published (pig, human, goat, rabbit). In our work we were mostly concentrated on porcine zygotes and attempted to explain the reasons of inconsistency in observed data. Three factors were evaluated in our work - the technique of embryo production, sperm factors, and the oocyte quality. In the first part of the study (the technique of embryo production) we compared the zygotes produced by conventional in vitro fertilization and zygotes produced by intracytoplasmic sperm injection. The epigenetic remodeling was evaluated by immunolabeling. There were no differences between zygotes produced by the two mentioned techniques. The paternal genome was not demethylated in any of zygotes. The labeling with...