Orientador: Cesar Roberto Esper / Banca: Vênicio José de Andrade / Banca: Marcos Silva / Banca: Joaquim Mansano Garcia / Banca: Vera Fernanda Martins Hossipian de Lima / Resumo: Pouco se sabe sobre os eventos morfológicos que ocorrem durante o desenvolvimento pré-natal das gônadas nas raças zebuinas. O objetivo deste estudo foi descrever os eventos morfológicos relacionados ao desenvolvimento pré-natal da gônada, incluindo a sua formação, identificação de células germinativas primordiais, surgimento de oogônios, oócitos e folículos em embriões e fetos da raça Nelore. Oitenta e um embriões e fetos bovinos, com idade variando de 26 a 240 dias após fecundação, foram coletados em frigoríficos. A idade dos fetos foi estimada a partir de medidas tomadas no sentido crânio-caudal e aplicadas à fórmula proposta por Rexroad et. al. (1974). O sexo foi identificado a partir de observações macroscópicas e usando a técnica do PCR (Polymerase Chain Reaction) somente quando as diferenças sexuais morfológicas não foram evidentes. Para histologia, as gônadas foram fixadas em líquido de Bouin por 24 horas. Após processamento histológico, cortes de tecido de 5mm, foram corados com hematoxilina-eosina. Os resultados mostraram que a crista gonádica se formou a partir de 29 dias após fecundação. No 34º dia, células germinativas primordiais foram identificadas. As oogônias surgiram em grande quantidade entre 50 e 100 dias e seu número reduziu drasticamente, atingindo números finais aos 140 dias. Os folículos primordiais, folículos em crescimento e antrais apareceram em média aos 95, 140 e 180 dias, respectivamente. Oogônias e folículos primordiais, de forma diferente dos folículos em crescimento, apresentaram diferenças significativas no seu diâmetro nos vários períodos estudados. Folículos antrais mostraram diâmetro médio de 96,92 l 31,07mm aos 180 dias , chegando atingir médias de1331,43 l 567,43mm aos 240 dias... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Little is known about morphological events occurring during the prenatal development of gonads in the Zebu breeds. The objective of this study was to describe the morphologic events related to the prenatal development of the gonad, including its formation, identification of primordial germinative cells, appearance of oogonia, oocytes and follicles in Nelore breed embryos and fetuses. Eighty-one bovine embryos and fetuses, with age range from 26 to 240 days following fecundation, were gathered in a local slaughter-house. The age of fetuses was estimated from measures taken in the cranium-caudal direction and applied to the formula proposed by Rexroad et. al. (1974). The sex was identified from macroscopic observations and using PCR (Polymerase Chain Reaction) technique only when the morphologic sexual differences were not evident. For histology, gonads were fixed into Bouin fluid for 24 hours. Then, 5mm-tissue cuts were stained with hematoxylin-eosin. The results showed that the gonadal ridge was developed from 29 days following fecundation. At the 34th day, primordial germ cells were identified. Oogonia arose in great quantity between 50 and 100 days and its number reduced dramatically, attaining final numbers at 140 days. The primordial follicles, growing follicles and antral follicles appeared on the average at 95, 140 and 180 days, respectively. Oogonia and primordial follicles, in a different way from growing follicles, presented significant differences in its diameter in the several periods studied. Antral follicles showed 96.92 l 31.07mm in diameter at 180 days, achieving means of 1331.43 l 567.43 mm at 240 days. The statistical analysis showed a positive and highly significant correlation (P< 0.01), between the oogonia diameter and its nucleus, as well as between the primordial and growing follicles with its oocytes and respective nuclei... (Complete abstract, access undermentioned eletronic address) / Doutor

Orientador: Joaquim Mansano Garcia / Banca: César Roberto Esper / Banca: Karina Beloti Avelino / Resumo: Dentre as biotecnologias aplicadas à reprodução animal, atualmente um dos maiores desafios é a criopreservação de embriões PIV. Esses embriões apresentam alta criosensibilidade, devido principalmente a excessiva deposição lipídica no citoplasma, e que por sua vez está relacionada com a utilização de SFB nos meios. Neste trabalho foram avaliados os efeitos da suplementação protéica com BSA, SFB e FE e suas associações na PIV de embriões bovinos durante as etapas de MIV e CIV, visando melhorar sua criotolerância. Na MIV foram utilizadas sete diferentes combinações (SFB, BSA, FE, BSA+SFB, BSA+FE, SFB+FE e BSA+SFB+FE), e no CIV quatro tratamentos (BSA, BSA+SFB, BSA+FE e BSA+SFB+FE). Os embriões em estádios de Bl e Bx foram vitrificados e após seu reaquecimento foram avaliadas as taxas de eclosão embrionária em 24 e 48 horas. Dos oócitos colocados em maturação, obteve-se um total de 85,4% de clivagem e 35,52% de produção embrionária. Ao analisar os efeitos da fonte protéica na MIV notou-se que o grupo tratado com BSA apresentou as piores taxas de clivagem (80,96%) (p<0,05) em relação aos demais grupos, o melhor resultado de produção embrionária foi obtido com BSA+SFB (46,69%) e os melhores índices de eclosão embrionária pós reaquecimento foram nos tratamentos BSA+FE (44,35%), SFB+FE (44,90%) e BSA+SFB+FE (42,48%). Quando se avaliou os efeitos de fonte protéica na CIV, não houve diferença significativa entre os tratamentos quanto a clivagem, o BSA apresentou o pior desempenho na produção de embriões (31,88%) (p<0,05) em relação aos demais grupos que não diferiram entre si, e os melhores índices de eclosão embrionária 24 e 48h pós reaquecimento foram obtidos com o tratamento BSA+FE (37,64% e 51,34%, respectivamente) / Abstract: Among the biotechnology applied to animal reproduction, nowadays one of the biggest challenges is the cryopreservation of embryos produced in vitro. These embryos have a high cryosensitivity, mainly due to excessive fat deposition in the cytoplasm, which in turn is related with the FCS used in the mediums for embryo production in vitro. The aim of this study was to evaluate the effects of protein supplementation with BSA, FBS and FE, and their associations in IVP bovine embryos during the stages of IVM and IVC, to improve their cryotolerance. For IVM were used seven different combinations (FCS, BSA, FE, BSA + FCS, BSA + FE, FE and FBS + BSA + FCS + FS), and four treatments during IVC (BSA, BSA + FCS, BSA + FE, BSA+ FE+ FCS). Embryos in stage of Bl and Bx were vitrified and after their reheating the rates of hatched blastocysts at 24 and 48 hours were evaluated. Of the oocytes placed into maturation, we obtained 85.4% of cleavage and 35.52% of embryo produced. When were evaluated the effects of protein source in IVM was noted that the BSA-treated group showed the worst rates of cleavage (80.96%) (p <0.05) compared to other groups, the best result of embryo production was obtained with FCS + BSA (46.69%) and the highest rates of hatched blastocysts after rewarming were obtained with FE + BSA (44.90%), FE + FCS (44.35%) and FS + FCS + BSA ( 42.48%). When we assessed the effects of protein source in the IVC, there was no significant difference between treatments for the cleavage, the BSA group had the worst performance in the production of embryos (31.88%) (p <0.05) compared to other groups that not differ, and the highest hatched blastocysts in 24 and 48 hours after rewarming were obtained by treating BSA + FE (37.64% and 51.34%, respectively) / Mestre

Orientador: Joaquim Mansano Garcia / Banca: Cesar Roberto Esper / Banca: Marcos Brandão Dias Ferreira / Resumo: As biotecnologias da reprodução são utilizadas como uma alternativa para melhorar a eficiência reprodutiva e acelerar a produção de animais de alto valor zootécnico. Este estudo teve por objetivo avaliar a taxa de concepção de novilhas e vacas mestiças inseminadas com sêmen sexado e convencional (Experimento 1) e a taxa de concepção de novilhas e vacas mestiças submetidas a transferência de embriões produzidos in vivo (TE) e in vitro (PIVE) com sêmen sexado (Experimento 2). No experimento 1, sêmen sexado e convencional foram utilizados na inseminação de vacas (n=50) e novilhas (n=50) após 18-24 horas de observação de cio; no experimento 2 embriões produzidos in vitro (n=50) e in vivo (n=40) foram transferidos para vacas (n=45) e novilhas (n=45). Animais inseminados com sêmen sexado apresentaram taxa de concepção de 44% (11/25) para vacas e 52% (13/25) para novilhas e com sêmen convencional, a taxa de concepção foi de 72% (18/25) para vacas e 68% (17/25) para novilhas. A taxa de concepção obtida pela técnica de produção in vitro de embriões foi de 24% (6/25) para vacas e 28% (7/25) para novilhas e para os embriões produzidos in vivo foi de 45% (9/20) tanto para vacas como para novilhas. A técnica de IA com sêmen sexado apresentou diferença estatística (p<0,05) quando comparada com sêmen convencional, porém a categoria animal não teve diferença estatística (p>0,05) (Experimento 1). Não foi observada diferença estatística (p>0,05) entre a as técnicas de produção in vivo e in vitro de embriões nem entre a categoria animal. Os resultados indicam que o intervalo entre a observação de cio e inseminação de 18-24 horas mostrou-se eficaz na concepção tanto de vacas como de novilhas utilizando sêmen sexado ou convencional, no entanto para se aproximar aos resultados obtidos pelo sêmen convencional há necessidade de mais pesquisas para melhorar a taxa de concepção com sêmen sexado ... / Abstract: The reproduction biotechnologies are used as an alternative to improve reproductive efficiency and accelerate the production of animals of high performance zootechnical. This study aimed to evaluate the conception rate of heifers and cows crossbred inseminated with sexed semen and conventional (Experiment 1) and conception rate of heifers and cows crossbred receiving the transfer of embryos produced in vivo (TE) and in vitro (PIVE) with sexed semen (Experiment 2). In experiment 1, sexed and conventional semen were used for the insemination of cows (n = 50) and heifers (n = 50) after 18-24 hours of estrous observation; in experiment 2 embryos produced in vivo (n = 40) and in vitro (n = 50) were transferred to cows (n = 45) and heifers (n = 45). Animals inseminated with sexed semen showed conception rate from 44% (11/25) for cows and 52% (13/25) for heifers and with conventional semen, the conception rate was 72% (18/25) for cows and 68% (17/25) for heifers. The conception rate obtained by the technique of in vitro production of embryos was 24% (6/25) for cows and 28% (7/25) for heifers and for embryos produced in vivo was 45% (9/20) both for cows as for heifers. The technique of AI with sexed semen presented statistical difference (p <0.05) when compared with conventional semen, but animal category was not statistically different (p> 0.05) (Experiment 1). No statistical difference (p> 0.05) between the production techniques in vivo and in vitro embryo or between animal category was observed. The results indicate that the interval between estrous observation and insemination 18-24 hours was effective on conception of both cows and heifers using conventional and sexed sêmen, however to approximate of the results obtained by the conventional semen is no need to most research to improve conception rates with sexed semen (Experiment 1). Conception rates with embryos PIVE in heifers and cows recipients were lower than those produced in ... / Mestre

A indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) desempenha um papel importante na tolerância materno-fetal devido á sua ação de catabolizar o triptofano e, consequentemente, impedir a proliferação de linfócitos T, que necessitam desse aminoácido para se manter. Hormônios da reprodução também participam do processo de sobrevivência do feto alogênico, como a progesterona que bloqueia o estímulo mitogênico da proliferação de células T, modula a produção de anticorpos, favorece a produção de IL-10, etc. e o estradiol, que pode modular o perfil imune Th1 ou Th2 na gestação, dependendo de sua concentração. Contudo, a existência ou não de correlação da ação da IDO com esses hormônios ou vice-versa ainda encontra-se pouco evidenciada. Desta forma este trabalho verificou a influência da expressão da IDO e às ações de hormônios da reprodução e citocinas no ciclo celular de células oriundas de fetos e placenta de gestação a termo de fêmeas de ratas e camundongos em cultivo. Este estudo foi realizado em complementação a um trabalho anterior, no qual foi realizada uma avaliação da expressão da IDO por citometria de fluxo em células uterinas, de placentas e de embriões de ratas e camundongos fêmeas prenhes e não prenhes que foram mantidas em cultivo e suplementadas com estradiol, progesterona, interferon &gamma;, triptofano e 1-metil-DL- triptofano. A avaliação das fases do ciclo celular foi realizada pela citometria de fluxo. De acordo com os resultados, em relação ao efeito dos tratamentos no comportamento das células no ciclo celular, podemos observar que, em ratas prenhes e não prenhes, ao adicionar estradiol, houve maior predominância das células em fase G1 nos períodos de 4 e 24 horas, bem como no grupo de camundongos fêmeas prenhes. Algumas células uterinas de ratas não prenhes tratadas com estradiol, assim como as tratadas com progesterona e interferon &gamma; progrediram no ciclo para fase de síntese nos tempos de 24 e 48 horas. Com a adição de triptofano podemos notar nos grupos de ratas não prenhes, camundongos fêmeas prenhes e não prenhes, um aumento da quantidade de células na fase G1 nos três períodos analisados. No grupo de ratas prenhes foi observado uma predominância celular em fase G1 nos tempos de 4 e 24 horas, sendo que em 48 horas, as células sofreram fragmentação de DNA. As células que foram suplementadas com 1- metil DL - triptofano + triptofano mantiveram o mesmo comportamento no ciclo celular , se mantendo em fase G1 nos tempos de 4, 24 e 48 horas grupos prenhes e não prenhes de ratas e nos tempos de 4 e 24 horas nos grupos de camundongos fêmeas prenhes e não prenhes, estando com seu DNA fragmentado e em fase de síntese, respectivamente, no tempo de 48 horas. A suplementação dos diversos fatores aos cultivos celulares permitiu observar alterações na dinâmica do ciclo celular, representada principalmente por um aumento de células em fase G1 nos grupos de células placentárias e embrionárias que receberam progesterona, estradiol, interferon &gamma; e triptofano e apresentaram um significativo aumento da expressão de IDO, e que permite inferir que provavelmente a síntese de RNAm esteja correlacionada à produção da IDO. / The indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) plays an important role in maternal-fetal tolerance due to its capacity to catabolize tryptophan and thereby preventing the proliferation of T lymphocytes, necessary for their maintenance. Reproductive hormones are also involved in the process of survival of semi-allogeneic fetus, as progesterone that blocks mitogenic stimulation of T cell proliferation, modulates antibodies production, promotes production of IL-10, etc. and estradiol, that can modulate the Th1 or Th2 immune profile during pregnancy, depending on its concentration. However, there is very few evidences regarding a possible correlation between IDO expression and these hormones; thus this study examined the influence of the expression of IDO and the actions of reproductive hormones and cytokines in the cell cycle of cells derived from fetuses and placenta at term gestation of female rats and mice in culture. This study was conducted as a complement to an earlier work, in which an evaluation was made of the IDO expression by flow cytometry in uterine cells, placentas and embryos of pregnant rats and mice and non-pregnant females that were maintained in culture and supplemented with estradiol, progesterone, interferon &gamma;, tryptophan and 1-methyl-DLtryptophan. The cell cycle evaluation was conducted by flow cytometry. According to the results, regarding the effect of treatments on the behavior of the cells in the cell cycle, it was observed that in pregnant and non-pregnant rats after the addition of estradiol, there is a greater predominance of cells in G1 phase at periods of 4 and 24 hours, that also was noted in the group of pregnant female mice. Uterine cells from non-pregnant female rats treated with estradiol and progesterone as well as treated with interferon &gamma; progressed to the phase of synthesis on the cycle, at 24 and 48 hours. With the addition of tryptophanin the groups of non-pregnant rats, pregnant and non-pregnant mice , an increased amount of cells in the G1 phase were observed in the three periods analyzed. In the group of pregnant rats a predominance of cells in the G1 phase was observed in periods of 4 and 24 hours, and 48 hours, where the cells undergone DNA fragmentation. In pregnant and non-pregnant rats the cells supplemented with 1 - methyl - DL - tryptophan + tryptophan remained at G1 phase in periods of 4, 24 and 48 hours and 4 and 24 hours for cells from pregnant and non-pregnant mice , that show ragmented DNA followed by synthesis at 48 hours period. Supplementation of the various factors to cell cultures allowed to observe dynamic changes in the cell cycle, represented primarily by an increase of cells in G1 phase in groups of embryonic and placental cells that received progesterone, estradiol, interferon &gamma; and tryptophan and showed a significant increase in the expression of IDO, that allows us to infer that the mRNA synthesis is probably correlated to the production of IDO.

No intuito de descrever a evolução do desenvolvimento do concepto bubalino entre 10 e 60 dias de gestação, esse estudo utilizou a metodologia de mensuração por Crow rump para revelar a idade estimada de 96 embriões e fetos coletados no Matadouro municipal de Macapá, no estado do Amapá entre os anos de 2006 a 2008. Os parâmetros utilizados consistiram em medidas de comprimento (crânio caudal) e peso utilizando-se balança eletrônica de precisão. Para visualização macroscópica foram feitas fotografias, e a microscopia eletrônica de varredura auxiliou na identificação de inúmeras estruturas externas dos embriões. Foram realizados cortes histológicos de 5µm os quais foram corados em HE e picrosirius, e submetidos a técnicas de imunohistoquimica para detecção de Oct4, PCNA e vimentina. Nossos resultados revelam que embriões de mamíferos até a 5° semana de gestação são muito semelhantes aos de outras espécies de mamíferos já estudados. Similaridades entre bovinos e bubalinos persistem com exceção dos estágios fetais onde aparentemente búfalos se desenvolvem mais rapidamente que bovinos. Em conclusão, o estudo indica características importantes que podem ser utilizadas para verificar a viabilidade de embriões de búfalos e auxiliar avaliações em exames complementares como os de ultrassonografia, e também indicam a presença de importantes sítios de células pluripotentes em regiões diferentes do embrião dependendo do estágio de desenvolvimento em que o mesmo se encontra. / The aim of this study was to describe the developmental changes in the bubaline conceptus from 10-60 days of gestation using the Crown rump methodology to diagnostic the estimated age of those 96 embryos and fetuses obtained at Matadouro Municipal de Macapá, on Amapá state, from 2006 until 2008. Parameters used were cranio-caudal length (CR) and weight. For macroscopic view photographies were done, Scanning electron microscopy helps to identify inumerous external structures of the embryos. Histotogic section of 5µm were done and stained using Hematoxilin-Eosin, picrosirius, and also subjected to immunohistochemistry for Oct4, PCNA and vimentin were evaluated. Transmission electron microscopy was used in fetal membranes to describe it better. The obtained results revealed that mammal embryos until 5th weeks of gestation has to much similar characteristics to others studied species. Similarities between bovine and bubaline persist; except on fetal stages that buffalos seems develop faster than bovine ones. In conclusion, the overall data indicated the important characteristics that can be evaluated to verify the viability of buffalo embryos and help the evaluations of ultrasonographic exams, also identify the presence of important regions with pluripotente cells that changes according to the stage of the embryo development.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2016. / A criopreservação do ovócito bovino ainda é um desafio. O tamanho celular, a quantidade de água no citoplasma, a reserva de ácidos graxos, a composição da membrana plasmática, são alguns dos fatores responsáveis pela baixa eficiência da técnica. Entre as metodologias utilizadas para a criopreservação de ovócitos, a vitrificação ainda é considerado o método mais eficaz. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar diferentes alternativas para minimizar os efeitos deletérios da vitrificação em ovócitos bovinos imaturos ou maturados. Entre as abordagens utilizadas estão (1) o uso de beta- metil- ciclodextrina (MβCD), como substância para alterar a membrana plasmática e aumentar a fluidez da mesma; (2) a associação de L-Carnitina e Resveratrol durante a maturação in vitro (MIV), para diminuir a reserva de gotículas lipídicas, aumentar a produção de ATP e proteger o ovócito contra o acúmulo de espécies reativas de oxigênio (EROs); (3) o uso da maturação in vivo para melhorar a qualidade do ovócito e, (4) o uso da transferência intrafolicular de ovócito imaturo, para proporcionar aos ovócitos vitrificados uma ambiente in vivo durante todos os passos da produção de embriões. Em cada experimento, diferentes avaliações foram utilizadas para identificar o sucesso ou insucesso das alternativas propostas. Apesar de alguns procedimentos como o uso de MβCD, terem melhorado a maturação nuclear, nenhum dos procedimentos utilizados aumentou a produção de blastocistos a partir de ovócito vitrificados. Os resultados obtidos mostraram que as lesões sofridas pelo ovócito bovino durante a vitrificação e aquecimento, o comprometem de forma muito severa e irreversível. / Cryopreservation of bovine oocyte is still a challenge. The cell size, the amount of water in the cytoplasm, the reservation of fatty acids, plasma membrane composition , are some of factors responsible for low efficiency of technique for bovine oocytes. Among the methodologies used for cryopreservation of oocytes, vitrification is the one that can minimize the effects of water flow. The main objective of present thesis was to prove different methodologies for vitrification of immature or matured bovine oocytes. For different alternatives were proved: (1) MβCD, a substance to alter the plasma membrane and increase membrane fluidity. (2) the combination of L-carnitine and resveratrol during IVM, to reduce reserves of lipid droplets, increase ATP production and protect against ROS aa. (3) in vivo maturation system where, after hormonal stimulation on bovine heifers, in vivo and theatrically better oocyte were produced. (4) intrafollicular transfer of immature oocyte, we adapted a methodology for immature oocytes could be injected into pre-ovulatory follicles, resulting in a in vivo system. For each experiment, different assessments were used to identify the successes or failures of our hypothesis. A common evaluation used for all experiments was the use of immature or for some experiments matured oocytes, destined for blastocyst development, after IVF. In none of proposed experiments, we have succeeded in increasing the production of blastocysts from vitrified oocytes. Likewise, the results, indicated that the injuries suffered by bovine oocyte during vitrification and thawing, compromise the oocyte at very severe intensity.

Orientador: Vera Fernanda Martins Hossepian de Lima / Coorientador: Alfonso Gutiérrez Ádan / Banca: Simone Cristina Méo Niciura / Banca Beatriz da Costa Aguiar Alves Reis / Banca: Flávia Lombardi Lopes / Banca: Janete Apparecida Desidério / Resumo: O objetivo do presente estudo foi verificar se existem diferenças no desenvolvimento de embriões produzidos com sêmen sexado por centrifugação em gradiente de densidade e por citometria de fluxo e também quantificar a expressão relativa de genes importantes para o desenvolvimento embrionário. Após a sexagem os espermatozóides foram submetidos a produção de embriões in vitro. Foram avaliadas as taxas de clivagem e blastocisto para verificar a influência do método de sexagem no desenvolvimento in vitro de embriões. Os blastocistos foram coletados nos dias 7 e 8 de desenvolvimento, e submetidos a extração de RNA para a avaliação da expressão de genes relacionados a qualidade do embrião: AKR1B1, COX2, IGF2R, PLAC8 (desenvolvimento de placenta e reconhecimento da gestação), MnSOD e GPX1 (estresse oxidativo), SCL2A1 (metabolismo) e TP53 (apoptose). Os resultados não mostraram diferenças no desenvolvimento in vitro de embriões (taxas de clivagem e blastocisto) produzidos com sêmen sexado. Em relação ao padrão de expressão, a citometria de fluxo reduz os níveis de mRNA dos genes AKR1B1(P=0,023), COX2 (P=0,016). A centrifugação em gradiente de densidade aumentou os níveis de transcritos dos genes PLAC8 (P=0,007), MnSOD (P=0,013) e GLUT1 (P=0,028). Ambas as técnicas reduzem os níveis de expressão do gene TP53 (P<0,05). A técnica de sexagem por citometria de fluxo altera a expressão de genes envolvidos no processo de implantação, prejudicando o nascimento de uma cria viável. A sexagem produz embriões que não possuem alterações prejudiciais em genes envolvidos no reconhecimento da gestação e formação da placenta, os quais são muito importantes para o processo de implantação; aumenta o padrão de expressão dos genes envolvidos no processo de resposta da célula ao estresse... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The purpose of this work was evaluate differences on development of embryos produced in vitro using sorted semen by density gradient centrifugation and flow cytometry, and differences in relative abundance of important genes for embryo development. Cleavage and blastocyst rates were used to evaluate the influence of the sorting procedure on embryo development. Blastocysts of day 7 and 8 of development were collected, and expression levels quantification AKR1B1, COX2, IGF2R, PLAC8, MnSOD, GPX1, SCL2A1 and TP53, genes related to embryo quality were evaluated. The results showed no differences between the experimental groups in terms of embryo development (cleavage and blastocyst rates). In the expression pattern, flow citometry methodology reduced mRNA abundance of AKR1B1 (P=0.023) and COX2 (P=0.016). Density gradient centrifugation increased the transcripts levels of PLAC8 (P=0.007), MnSOD (P=0.013) and GLUT1 (P=0.028). Both sorting process reduced mRNA of TP53 (P<0.05). Flow citometry affects the expression pattern of genes involved in pregnancy recognition and placenta formation, resulting in poor quality embryo. Density gradient centrifugation methodology do not alter the expression of genes involved in embryo implantation, increases the expression pattern of genes related to oxidative response and metabolism, resulting in viable embryos. These results suggesting that density gradient centrifugation can be an alternative to flow citometry, for produce viable embryos / Doutor

Os objetivos deste trabalho foram verificar a relação existente entre a morfologia interna de sementes de tomate e de berinjela e a germinação e verificar a possibilidade de utilização do sistema computadorizado de análise de imagens de plântulas SVIS (Seed Vigour Image System) para detectar diferenças de vigor entre lotes de sementes de tomate e de berinjela em comparação as informações fornecidas por testes de vigor tradicionalmente utilizados. A primeira etapa da pesquisa foi o estudo da morfologia interna de sementes, que foi realizado com sementes de tomate dos cultivares Santa Clara e Mariana, representadas por 10 lotes cada, e sementes de berinjela, cultivar Embu, também representada por 10 lotes, as quais foram avaliadas por meio do teste de raios X e após submetidas ao teste de germinação, com avaliação aos 5 e 7 dias (tomate e berinjela, respectivamente) após a instalação do teste. As imagens das sementes foram analisadas com o software Image Pro Plus® e o espaço livre entre o embrião e o endosperma de cada semente foi mensurado, calculando-se, por diferença, o espaço da cavidade interna das sementes preenchido pelo embrião e endosperma; com base nestes dados e na análise visual das sementes, foi realizada a classificação das sementes em categorias e estes resultados foram confrontados com os dados de germinação. Na segunda etapa do trabalho dez lotes de sementes de tomate dos cultivares Santa Clara e Mariana e dez lotes de sementes de berinjela cultivar Embu foram armazenados por 12 meses em sala com ambiente controlado a 20±1°C e 45-50% de umidade relativa do ar. O teor de água das sementes foi monitorado e o potencial fisiológico avaliado aos 0, 3, 6, 9 e 12 meses após o armazenamento, com os testes de germinação, primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado (tradicional e com solução salina saturada), condutividade elétrica, emergência de plântulas e o sistema de análise computadorizada de plântulas SVIS (comprimento de plântulas, índices de vigor, de crescimento e de uniformidade de crescimento). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado com 4 repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância e comparação de médias por meio do teste de Tukey a 5% de probabilidade. Concluiu-se que a análise de raios X permite a visualização clara das partes componentes das sementes de tomate e de berinjela e, assim, possibilita o estudo da relação entre a morfologia interna das sementes e a germinação; para sementes de tomate e de berinjela a presença de maior área livre na cavidade interna das sementes não significa necessariamente redução na capacidade germinativa; a presença de danos nas sementes pode afetar a germinação, dependendo da extensão destes e de sua localização; a análise computadorizada de plântulas com o software SVIS® é eficiente para avaliar o potencial fisiológico de sementes de tomate e de berinjela; a coerência de seus resultados com as informações fornecidas por meio dos testes de vigor tradicionalmente utilizados depende do índice utilizado; de maneira geral, os índices de vigor e de crescimento de plântulas e o comprimento de plântulas são mais eficientes para avaliação do potencial fisiológico de sementes de tomate. Para sementes de berinjela, todos os índices obtidos na análise via SVIS são eficientes para separar os lotes em níveis de vigor de forma similar às avaliações rotineiramente utilizadas para essa finalidade. / The aim of this work was study the relationship between eggplant and tomato seed morphology and seed germination and verify the possibility of computerized seedling image system (SVIS) detect vigour differences between tomato and eggplant seed lots compared to traditional vigour tests. Tomato seeds cultivars Santa Clara and Mariana, represented by 10 lots each one, and eggplant seeds cultivar Embu, also represented by 10 lots, were used in this work. In the first study seeds were evaluated by X ray image analysis and germination standard test. Seed image analysis was performed by Image Pro Plus® software and whole seed area and free spaces between embryo and endosperm were measured. Seed internal area filled by embryo and endosperm was calculated by difference between whole seed area and free space areas. Based in these results and visual seed analysis, seeds were classify in to three categories, in each one germination information were studied. In the second experiment tomato and eggplant seeds were stored for 12 months in a room with controlled environmental conditions at 20±1 °C and 45-50% RH. Seed moisture content was verified and seed physiological potential evaluated at 0, 3, 6, 9 and 12 months after storage, by germination test, first count of germination, accelerated aging (traditional and with saturated salt solution), electrical conductivity, seedling emergence, and with SVIS system (seedling length, vigour index, growth index and uniformity of growth index). A randomized complete design was used with 4 replications. Data were submitted to Tukey test at 5% of probability. In the first experiment was possible verify that X ray image analyzis allows a perfect view of internal seed parts and seed morphology studies. Increase on seed areas filled by endosperm and embryo do not improve seed germination. Seed damages could affect germination, but it depends of damage extension and localization. Seedling image analysis by SVIS was efficient to evaluate tomato and eggplant seed physiological potential; coincidence on SVIS results and traditional vigour tests results is dependent of each index is used; in general, vigour index, growth index and seedling length are more efficient to evaluate tomato seed vigour; for eggplant seeds all SVIS indexes are efficient to classify seed lots by vigour as traditional tests.

O objetivo deste trabalho foi buscar genes MHC classe I em bovinos expressos durante o desenvolvimento embrionário e gestação que apresentassem similaridade ao gene Ped murino. Para tanto, embriões de PIV e placentas de fetos produzidos por monta natural ou clonados tiveram seu RNA extraído. A partir do RNA extraído foi realizada a produção de cDNA para tentar o isolamento de fragmentos com similaridade ao gene descrito em murinos. Uma vez isolados, os fragmentos foram purificados ou clonados em plasmídeo. As amostras foram seqüenciadas e as seqüências obtidas foram avaliadas, editadas e comparadas a outras seqüências pelo programa BLAST. A expressão de proteína MHC-Ib foi verificada em embriões (D7) e nas amostras de placenta utilizando anticorpo monoclonal de camundongo anti-Qa-2 marcado com FITC. A seqüência consenso obtida produziu alinhamentos significantes com os genes do complexo Bola que faz parte do MHC classe I bovino. O alinhamento entre a seqüência consenso e as seqüências de Q7 (Ped) e HLA-G publicados anteriormente demonstrou poucas variações de nucleotídeos entre as seqüências. As amplificações de cDNA de embriões que atingiram o quarto ciclo celular em até 48 hpi (R8) e em 48-90 hpi (L8) e de embriões que atingiram o estádio de blastocisto expandido em 7 dias de cultivo (RR) e em 9 dias de cultivo (RL) mostraram que o fragmento cuja seqüência apresenta alta similaridade ao gene Ped, está presente em embriões RR e RL, mas não em embriões no estádio de 8 células. Em placentas, o resultado da PCR mostrou a amplificação de oito fragmentos em diferentes fases da gestação. O sequenciamento dos fragmentos gerou nove seqüências consenso similares ao gene Ped e também a seqüências obtidas a partir de embriões bovinos. O alinhamento das seqüências mostrou a existência de duas isoformas contendo edição alternativa no exon 2 ou no exon 3. O resultado indicou a existência de polimorfismo ou mais de um gene com alta similaridade ao gene Q7 sendo transcritos durante o período gestacional. A expressão de proteína MHC-Ib foi verificada na membrana de células do trofoblasto e da MCI de embriões e na porção materno fetal de placentas, com uma maior expressão na porção fetal. Placentas oriundas de fetos clonados apresentam maior fluorescência comparada àquelas oriundas de monta natural. Este trabalho identificou, em embriões bovinos, um possível gene homólogo ao Ped murino e a expressão de proteína semelhante àquela codificada por este gene e conclui que existem vários transcritos com similaridade ao gene Q7 sendo expressos na região materno-fetal da placenta, durante a gestação em bovinos, assim como nos embriões / The aim of the present work was to identify bovine MHC class I genes similar to the murine Ped gene expressing during embryonic development and pregnancy. Bovine in vitro produced embryos and placentas obtained from natural mating or cloning-derived fetuses had their RNA extracted. cDNA was synthesized to isolate fragments showing similarity with the gene described in mice. Once isolated the fragments were purified or cloned into plasmids. The samples were sequenced and obtained sequences edited and compared to other sequences by means of the BLAST software. The expression of MHC-Ib protein was evaluated in embryos (D7) and in placentas using a FITC conjugated mouse monoclonal antibody anti-Qa-2. The consensus sequence amplified from blastocyst cDNA produced significant alignments with genes of the Bola complex, which is part of the bovine MHC class I. The alignment between the consensus sequence and the previously published Q7 and HLA-G sequences demonstrated little nucleotide variations among the sequences. The cDNA amplifications of embryos at the fourth cellular cicle in 48hpi (F8); 48-90hpi (S8) and embryos that reached blastocyst expanded stage in 7 days (FF); in 9 days (FS) showed that the Ped candidate gene is present in FF and FS but not in 8-cell embryos. In placentas, the PCR resulted in amplification of eight fragments at different pregnancy stages. Sequencing of the fragments generated nine consensus sequences, similar to the Ped gene and also to sequences obtained from bovine embryos. The alignment of the sequences showed the existence of two isoforms containing an alternative splicing on exon 2 or 3. This result indicates the existence of polymorphisms or that more than one gene with high similarity to the Q7 gene are transcribed during pregnancy. Expression of MHC-Ib protein was verified in trophoblast membrane and embryos inner cell mass cells and in the maternal-fetal portion in placentas, with a greater expression in the fetal portion. Cloned fetuses placentas presented grater fluorescence compared to natural mated. Overall this work identified in bovine embryos a possible gene homologous to the murine Ped and the expression of protein similar to that coded by this gene and concluded that there are many transcripts similar to the Q7 gene being expressed in the maternal-fetal region of the placenta during pregnancy in bovine and such as in embryos

Apesar do grande desenvolvimento das biotecnologias da reprodução animal, como a produção in vitro de embriões (PIV), o diagnóstico genético pré-implantacional (PGD) ainda é aplicado com restrição na rotina da transferência de embriões em animais. Os recentes avanços da genômica têm permitido associar características fenotípicas com informações moleculares, possibilitando a realização da seleção assistida por marcadores moleculares. O objetivo do presente estudo foi de realizar o PGD de embriões bovinos em plataforma de alta densidade de SNP (BeadChip/6.909 SNP). A pequena quantidade de DNA genômico (gDNA) obtida na biópsia embrionária é a principal limitação para a análise de grande número de SNP. Dessa forma, a metodologia de amplificação total do genoma (WGA) (Repli-g Mini Kit, Qiagen, Hilden, Alemanha) foi utilizada para aumentar a quantidade de gDNA da biópsia e permitir a análise de milhares de SNP simultaneamente. Foram utilizados 88 embriões bovinos PIV, submetidos à micromanipulação pela técnica de microaspiração, possibilitando a formação de 3 grupos com diferentes números de células biopsiadas: G1) 5-10 (n=28); G2) 10-20 (n=37); G3) >100 - blastocisto eclodido (n=23). Todas as amostras foram submetidas ao mesmo protocolo de WGA e 4&micro;L de cada amostra foram utilizados para a genotipagem em plataforma iScan/Illumina. A qualidade dos genótipos foi avaliada pela análise do Call Rate (CR), 10o percentil do GCScore (GC10), Alelle Drop In (ADI) e Alelle Drop Out (ADO). O teste de Kruskal-Wallis foi utilizado para investigar diferenças na distribuição das variáveis entre os grupos. O coeficiente de correlação de postos de Spearman revelou correlação significativa entre todas as variáveis. Os resultados apresentaram correlação positiva entre o CR e GC10 (0,99/P<0,001), enquanto as taxas de ADI e ADO apresentaram correlação negativa com o CR e CG10 (ADI/CR: - 0,87; ADI/GC10:-0,88; ADO/CR:-0,87; ADO/GC10:-0,86), com P<0,001 para todas as variáveis. O teste de Kruskal-Wallis apontou para diferença significativa em todas as variáveis analisadas (CR, GC10, ADI e ADO) entre os 3 grupos de biópsias (G1, G2 e G3). O CR médio foi de 59,26%, 78,47% e 95,97%, para G1, G2 e G3, respectivamente. Foi desenvolvido programa computacional (mendelFix) baseado na Lei da Segregação, para inferência dos genótipos não determinados baseado no genótipo do progenitores, aumentando o CR dos grupos 1, 2 e 3 para 79,69%, 88,20% e 97,28%, respectivamente. Os resultados do presente estudo permitem concluir que é possível realizar a genotipagem de embriões bovinos em plataforma de alta densidade de SNP com amostras submetidas ao protocolo WGA/MDA, mas o número de células obtidas na biópsia embrionária afeta a qualidade da genotipagem. A associação das biotecnologias descritas no presente trabalho permite a aplicação da seleção assistida por marcadores moleculares em embriões bovinos, contribuindo para acelerar ainda mais o processo de melhoramento genético animal. / Despite the great development of animal reproduction biotechnology, such as embryo in vitro production (IVP), preimplantation genetic diagnosis (PGD) is still applied with restraint in animals embryo transfer. Recent advances in genomics have associated phenotypic characteristics with molecular information, allowing the development of marker assisted selection. The aim of this study was to perform PGD in bovine embryos using high-throughput SNP platform (BeadChip/6,909 SNP). The small amount of genomic DNA (gDNA) obtained from embryo biopsy is the main limitation for the high-density SNP analysis. Thus, the Whole Genome Amplification (WGA) (Repli-g Mini Kit, Qiagen, Hilden, Germany) was used to increase the amount of gDNA from embryo biopsy and allow the analysis of thousands SNP simultaneously. Eighty-eight IVP bovine embryos were subjected to micromanipulation by microaspiration, allowing the formation of three groups with different numbers of biopsied cells: G1) 5-10 (n=28); G2) 10-20 (n=37); G3) > 100 - hatched blastocyst (n = 23). All samples were subjected to the same WGA protocol, and 4&micro;L of each sample were used for genotyping on iScan/Illumina platform. The genotyping quality was assessed using the Call Rate (CR), 10th percentile GCScore (GC10), Alelle Drop In (ADI) and Alelle Drop Out (ADO). Kruskal-Wallis test was applied to investigate differences in the distribution of variables among groups. Spearman`s rank correlation coefficient revealed a significant correlation between all variables. The results showed a positive correlation between CR and GC10 (0.99/P <0.001), while ADI and ADO rates were negatively correlated with CR and CG10 (ADI/CR: -0.87; ADI/GC10: - 0.88; ADO/CR: -0.87; ADO/GC10: -0.86), P<0.001 for all variables. Kruskal Wallis pointed to significant differences in all variables (CR, GC10, ADO and ADI) among the 3 groups of biopsies (G1, G2 and G3). The CR average was 59.26%, 78.47% and 95.97% for G1, G2 and G3, respectively. Was developed a script (mendellFix) based on the \"Law of Segregation\", for inference of not determined genotypes based on the parents genotypes, thus increasing the CR of group 1, 2 and 3 to 79.69%, 88.20% and 97 28%, respectively. The results of this study show that it is possible to perform the genotyping of bovine embryos in highthroughput SNP platform with samples subjected to WGA/MDA protocol, but the number of cells obtained by embryo biopsy affects the quality of genotyping. The association of biotechnologies described in this work allows the application of marker-assisted selection in bovine embryo, contributing to further accelerate the process of animal breeding.