In vitro fertilization treatments are responsible for 1-5% births in industrialized countries. The safest way to generate a pregnancy is to transfer a single embryo to the mother, reducing the likelihood of multiple gestations. Hence, in order to maximize the chance of success, it is extremely important that the embryo prioritised for transfer is the most capable within the cohort of embryos generated by the patient. Along with cytogenetic components, it has been suggested that embryo protein expression patterns may correlate with its ability to implant. However, embryo proteomics strategies have not been easy to harness mainly due to the complexity of the media the embryos are cultured in, and the low concentration of the proteins that are secreted. In this study, the use of the blastocentesis procedure, which allows the safe retrieval of embryo inner fluid (blastosol), was described. The use of the blasocoel fluid as a source of embryonic DNA for preimplantation genetic assessment was also investigated. From this highly purified embryonic sample, a comprehensive catalogue of proteins present in the human blastosol was generated using standard and custom- made mass spectrometry strategies. The embryonic origin of these proteins was validated by gene expression microarray and RNASeq analysis. These experiments also allowed the identification of differentially expressed genes in the first two cell lineages, the Inner Cell Mass and the Trophectoderm. Finally, a targeted proteomics strategy able to measure part of the previously described protein targets in single blastosol samples was employed. The correlation between the presence and abundance of proteins of interest in single blastosols and several biological characteristics of the embryo, including its chromosomal status, was assessed. These data are of major interest for the understanding of human embryo development. The validated embryo-derived protein catalogue and blastocyst gene expression profiles generated in this study, provides access to a thorough document for consultation in human embryology proteomics-based experiment design, paving the way to next-generation proteomic-based embryo assessment.

Orientador: Luis Antonio Violin Dias Pereira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-05T12:45:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_SuzanaGuimaraes_D.pdf: 50010658 bytes, checksum: fd19532640ee16db1a01334371893f0f (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: As disciplinas tradicionais de embriologia humana exigem do aluno um rápido entendimento de uma série de mudanças que ocorrem simultaneamente em uma escala macro e microscópica no embrião. Os estudantes têm dificuldade em compreender os conceitos apresentados e criar mentalmente imagens tridimensionais dos processos envolvidos. O estudo do desenvolvimento humano normal e anormal é importante para facilitar o entendimento da anatomia humana e para fornecer a base fisiopatológica da correção cirúrgica ou tratamento clínico dos defeitos congênitos. No presente trabalho foi desenvolvida uma metodologia de ensino para ilustrar e aumentar a compreensão da embriologia humana normal e os defeitos congênitos. A estratégia elaborada envolve a produção e utilização de filmes de técnicas em reprodução assistida e de correção cirúrgica de malformações congênitas, animações desenvolvidas em Flash MX (Macromedia) e a documentação digital macro e microscópica de embriões, fetos e neonatos encaminhados para autópsia. Recém-nascidos e crianças portadores de defeitos congênitos, submetidos à tratamento clínico e cirúrgico também foram documentados. Todas estas imagens obtidas, incluindo os ultra-sons e radiografias, foram cuidadosamente descritas, editadas, catalogadas e organizadas em um banco digital de imagens e dados. Os achados da autópsia, história clínica e outras informações relevantes também foram inseridos no banco de dados. Estas ferramentas de ensino foram utilizadas nos módulos Morfofisiologia Humana I e II do curso de Medicina da Universidade Estadual de Campinas. As aulas de embriologia foram divididas em dois momentos. No primeiro foi descrito o desenvolvimento normal das estruturas corporais, utilizando-se dos esquemas e animações produzidas. No segundo momento, histórias clínicas, imagens de autópsias, de exames imaginológicos e cirurgias corretivas foram apresentadas aos alunos, encorajando-os a identificar as malformações e discutir as histórias clínicas, diagnóstico e terapêutica. O material didático também foi organizado e disponibilizado em um ambiente interativo, o qual foi usado pelos alunos como um complemento às aulas. No final do módulo tanto o material didático quanto a metodologia de ensino desenvolvidos neste trabalho foram avaliados através de instrumentos quantitativos e qualitativos. A maioria dos alunos aprovou a metodologia e enfatizaram a importância da integração entre as disciplinas básicas e clínicas. Esta metodologia se mostrou útil para solucionar uma dificuldade importante associada às metodologias de ensino em instituições médicas, ou seja, a falta de integração entre disciplinas básicas e clínicas / Abstract: Traditional human embryology courses are demanding in that they require students to rapidly understand the various changes that occur simultaneously on a macro and on a microscopic scale in embryos. Students have difficulty in grasping the concepts presented and in creating three-dimensional mental images of the processes invblved. Knowledge of normal and abnormal human development is important for understanding the pathophysiology, clinical treatment and surgical repair of malformations. In this study, we developed a teaching methodology to illustrate and enhance the comprehension of normal human embryology and of birth defects. The strategy involved movies of the assisted reproduction techniques, congenital malformations correction surgeries, the Flash MX (Macromedia) animation development and the macro- and microscopical digital documentation of embryos, fetuses and neonates following autopsy. Newborn babies were also photographed in a nursery. The ultrasound and macro- and microscopic images were carefully described, computer edited, catalogued and organized into a digital image database. The autopsy findings, clinical history and other relevant data were aiso stored in the database. These teaching tools were used in the Human Morpho-Physiology course of the medical curriculum at State University of Campinas. The embryology lectures were divided into two parts. During the first part, the development of the body's structures was explained, while in the second, images of selected autopsies were shown to the students, who were also encouraged to find and discuss the malformations and their clinical history, diagnosis and therapeutics. The teaching materiais were also organized on an educational software used by the students as a complement to the lectures. At the end of the course, research methodology was used aiming at evaluating the developed teaching material and method via an attitudinal measuring scale instrument. Most of the students approved of the method and emphasized the importance of integration between basic and clinical disciplines. This approach proved useful for solving an important difficulty associated with teaching methods in many medical institutions, namely, the lack of integration between basic and clinical disciplines / Doutorado / Histologia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

The inherent complexity of development of a new human being, especially when related to a lack of teaching-learning resources, makes the process of teaching-learning in the area of Human Embryology often difficult and abstract. The possibility of using and/or producing three-dimensional concrete models is recognized as an alternative capable of promoting the understanding of the different stages of human embryogenesis. Trying to evaluate, qualitatively and quantitatively, the educational potential of such macroscopic tools, three-dimensional models were used as intervention in Human Embryology lessons concerning the discipline taught to the second semester of undergraduate Biological Sciences, at Federal University of Santa Maria (UFSM), RS. To collect data, a knowledge test with illustrated and, in most of cases, closed questions was applied three times, what consisted in a pre-test, a post-theory test and a post-intervention test. The knowledge test and the models used were referring to the first four weeks of human embryogenesis. The pre-test helped in the first moment to survey the prior knowledge of the sample on the topic and, in a second moment, as a reference for comparison with the results of subsequent applications. Qualitative analysis of the tests resulted in categories of responses and quantitative analysis, in frequencies of each category and average score. Such analysis showed that the performance of the sample in the post-intervention test was considerably higher than in previous applications, what means that intervention models contributed significantly to the process of teaching and learning of the sample, what resulted in a better acquisition of knowledge about human embryonic development. The evaluation made by the sample also contributed to this statement. In this sense, it s highlighted the importance of using such pedagogical alternatives in initial and continuing teacher training, so such tools may be effectively used at different levels of science teaching. / A complexidade inerente ao desenvolvimento de um novo ser, principalmente quando aliada à falta de recursos didático-pedagógicos, torna, muitas vezes, o processo de ensino-aprendizagem, na área de Embriologia Humana, árduo e abstrato. A possibilidade de utilizar e/ou produzir modelos concretos tridimensionais é, reconhecidamente, uma alternativa capaz de favorecer o entendimento das diferentes fases da embriogênese humana. Buscando avaliar, qualitativa e quantitativamente, o potencial pedagógico de tais ferramentas macroscópicas, modelos didáticos tridimensionais foram utilizados, de forma interventiva, em aulas de Embriologia Humana referentes à disciplina ministrada ao segundo semestre da graduação em Ciências Biológicas da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), RS. Para a coleta de dados, um teste de conhecimentos com questões ilustradas e, em sua maioria fechadas, foi aplicado em três momentos distintos, constituindo um pré-teste, um teste pós-teoria e um teste pós-intervenção. O teste de conhecimentos e os modelos utilizados foram referentes às quatro primeiras semanas da embriogênese humana. O pré-teste serviu, inicialmente, para o levantamento dos saberes prévios da amostra acerca do tema em questão e, em um segundo momento, de referência para comparação com os resultados das aplicações posteriores. A análise qualitativa dos testes resultou em categorias de respostas, e a análise quantitativa nas frequências de cada categoria e na média geral de acertos. Tais análises demonstraram que o desempenho da amostra no teste pós-intervenção foi consideravelmente maior do que nas aplicações anteriores, o que permite considerar que a intervenção com os modelos contribuiu, de forma significativa, para o processo de ensino e aprendizagem da amostra, resultando, assim, em uma maior apropriação dos conhecimentos referentes ao desenvolvimento embrionário humano. A avaliação da metodologia realizada pela própria amostra também levou a esta constatação. Nesse sentido, destaca-se a importância da utilização de tais alternativas didáticas na formação inicial e continuada de professores da área, para que tais ferramentas venham a ser, efetivamente, utilizadas nos diferentes níveis do Ensino de Ciências.