O comportamento materno é essencial para a sobrevivência e desenvolvimento do filhote mamífero. Durante a prenhez, as fêmeas recebem estímulos sensoriais e hormonais capazes de modificar e preparar o cérebro da mãe para o início dos padrões de comportamento materno (por exemplo, aumentando o número neurônios produtores de oxitocina no hipotálamo). Estudos têm identificado o hipotálamo como o principal responsável por estas mudanças, porém outras áreas do cérebro também estão envolvidas no processo do comportamento materno. Peg3, um gene marcado paternalmente expresso, é conhecido por controlar o comportamento materno em camundongos. Fêmeas nocautes para o gene Peg3 falham em aumentar a ingestão de alimentos, na ejeção de leite e em algumas atividades maternais, como placentofagia e construção do ninho. Este estudo teve como objetivo determinar os padrões de metilação da região diferencialmente metilada de Peg3 (Peg3DMR) de animais da raça Nelore de bovinos em diversas áreas do cérebro. Amostras foram coletadas das seguintes áreas: córtex frontal, occipital, temporal e parietal, hipocampo e hipotálamo, num total de 8 animais (4 machos e 4 fêmeas). O padrão de metilação destas amostras foi analisado pelo protocolo COBRA (do inglês, Combined Bisulfite-Restriction Analysis), que combina a modificação do DNA por bissulfito de sódio, amplificação por PCR e digestão por enzima de restrição. Foram encontrados diferentes padrões de metilação entre as amostras, ocorrendo uma predominância de hipometilação entre as amostras do sexo masculino, e padrões mais variados nas amostras do sexo feminino. As variações nos padrões de metilação ocorreram de maneira mais marcante entre as amostras de uma mesma região cerebral de diferentes animais, do que entre as amostras de várias regiões de um mesmo animal. Os resultados indicam que pode haver uma variação no status de imprinting em nível populacional, porém estudos com um número maior de amostras são necessários para a verificação da significância estatística destas variações. / The maternal behavior is essential to survival and development of mammalian offspring. Throughout pregnancy, females receive sensory and hormonal stimuli which promote modifications and prepare the mothers brain to the onset of maternal behavior patterns (for example, by increasing numbers of neurons producing oxytocin in the hypothalamus). Studies have identified the hypothalamus as the main responsible for these changes, but other areas of the brain are also involved in the maternal behavior process. Peg3, an imprinted paternally expressed gene, is known to control maternal behavior in mice. Peg3 knockout females failed in increasing food intake, milk ejection and some maternal activities as placentofagia and nest building. This study aimed to determine the methylation patterns of the differently methylated region of Peg3 (DMR-Peg3) of animals from Nellore cattle breed in several areas of the brain. Samples were collected from the following areas of cattle brain: the frontal, occipital, temporal and parietal cortices, hippocampus and hypothalamus, in a total of 8 animals (4 males and 4 females). The methylation pattern of these samples was analyzed by the protocol COBRA (Combined Bisulfite-Restriction Analysis), which combines DNA modification by sodium bisulfite, PCR amplification and digestion by restriction enzymes. It was found different methylation patterns among the samples. There was a predominance of hypomethylation among male samples, while different patterns were found among the female samples. Variation in the methylation patterns was more markedly observed among samples of the same cerebral region among different animals, then among samples of several regions within an animal. The results suggest that there may be a variation in the imprinting status at a population level, but further assays, with an increased number of samples are needed to verify the statistical significance of this variation.

O comportamento materno é essencial para a sobrevivência e desenvolvimento do filhote mamífero. Durante a prenhez, as fêmeas recebem estímulos sensoriais e hormonais capazes de modificar e preparar o cérebro da mãe para o início dos padrões de comportamento materno (por exemplo, aumentando o número neurônios produtores de oxitocina no hipotálamo). Estudos têm identificado o hipotálamo como o principal responsável por estas mudanças, porém outras áreas do cérebro também estão envolvidas no processo do comportamento materno. Peg3, um gene marcado paternalmente expresso, é conhecido por controlar o comportamento materno em camundongos. Fêmeas nocautes para o gene Peg3 falham em aumentar a ingestão de alimentos, na ejeção de leite e em algumas atividades maternais, como placentofagia e construção do ninho. Este estudo teve como objetivo determinar os padrões de metilação da região diferencialmente metilada de Peg3 (Peg3DMR) de animais da raça Nelore de bovinos em diversas áreas do cérebro. Amostras foram coletadas das seguintes áreas: córtex frontal, occipital, temporal e parietal, hipocampo e hipotálamo, num total de 8 animais (4 machos e 4 fêmeas). O padrão de metilação destas amostras foi analisado pelo protocolo COBRA (do inglês, Combined Bisulfite-Restriction Analysis), que combina a modificação do DNA por bissulfito de sódio, amplificação por PCR e digestão por enzima de restrição. Foram encontrados diferentes padrões de metilação entre as amostras, ocorrendo uma predominância de hipometilação entre as amostras do sexo masculino, e padrões mais variados nas amostras do sexo feminino. As variações nos padrões de metilação ocorreram de maneira mais marcante entre as amostras de uma mesma região cerebral de diferentes animais, do que entre as amostras de várias regiões de um mesmo animal. Os resultados indicam que pode haver uma variação no status de imprinting em nível populacional, porém estudos com um número maior de amostras são necessários para a verificação da significância estatística destas variações. / The maternal behavior is essential to survival and development of mammalian offspring. Throughout pregnancy, females receive sensory and hormonal stimuli which promote modifications and prepare the mothers brain to the onset of maternal behavior patterns (for example, by increasing numbers of neurons producing oxytocin in the hypothalamus). Studies have identified the hypothalamus as the main responsible for these changes, but other areas of the brain are also involved in the maternal behavior process. Peg3, an imprinted paternally expressed gene, is known to control maternal behavior in mice. Peg3 knockout females failed in increasing food intake, milk ejection and some maternal activities as placentofagia and nest building. This study aimed to determine the methylation patterns of the differently methylated region of Peg3 (DMR-Peg3) of animals from Nellore cattle breed in several areas of the brain. Samples were collected from the following areas of cattle brain: the frontal, occipital, temporal and parietal cortices, hippocampus and hypothalamus, in a total of 8 animals (4 males and 4 females). The methylation pattern of these samples was analyzed by the protocol COBRA (Combined Bisulfite-Restriction Analysis), which combines DNA modification by sodium bisulfite, PCR amplification and digestion by restriction enzymes. It was found different methylation patterns among the samples. There was a predominance of hypomethylation among male samples, while different patterns were found among the female samples. Variation in the methylation patterns was more markedly observed among samples of the same cerebral region among different animals, then among samples of several regions within an animal. The results suggest that there may be a variation in the imprinting status at a population level, but further assays, with an increased number of samples are needed to verify the statistical significance of this variation.

Chez les mammifères, une centaine de gènes sont soumis à une régulation épigénétique où seule la copie maternelle, ou paternelle, est exprimée. Ce phénomène appelé empreinte parentale alimente encore différentes théories liées à la reproduction, notamment celles du conflit parental et de la coadaptation entre mère et enfant. Pw1/Peg3 est un gène d'empreinte paternellement exprimé. Cependant, à l'aide de deux modèles de souris bien distincts, une souris rapporteur (Pw1IRESnLacZ) et une nouvelle souris knockout pour Pw1/Peg3, nous avons détecté des transcrits Pw1/Peg3 maternels dans le cerveau périnatal. Plus précisément, nous avons mis en évidence une expression bi-allélique du gène rapporteur Pw1IRESnLacZ restreinte aux deux futures niches de cellules souches neurales adultes. In vitro, nous avons conclu, via des cultures primaires de cellules souches neurales, que l'expression bi-allélique endogène de Pw1/Peg3 est un évènement ponctuel rare. D'ailleurs lors de la caractérisation de notre modèle de souris Pw1/Peg3 knockout, nous avons observé un retard de croissance uniquement lors de la délétion de l'allèle Pw1/Peg3 paternel. Ce phénotype n'est pas lié à un problème de prise alimentaire chez les nouveaux-nés et contrairement à ce qui a été précédemment décrit, nous n'avons détecté aucun défaut de comportement maternel chez les femelles mutantes pour Pw1/Peg3. La lactation n'est pas non plus impactée par la délétion de Pw1/Peg3. Ces résultats démontrent que Pw1/Peg3 favorise intrinsèquement la croissance postnatale et que, désormais, ce gène d'empreinte ne peut plus être utilisé afin d'illustrer la théorie de coadaptation entre mère et enfant. / In mammals, a hundred of genes are preferentially expressed from one specific parental allele; a phenomenon referred as genomic imprinting. Establishing theories to explain the emergence of such a gene dosage strategy is challenging. Pw1/Peg3 is a paternally expressed gene. Using both a reporter mouse model and a novel constitutive knockout mouse model, we detected Pw1/Peg3 transcription from the maternal allele, which is normally silent, in the perinatal brain. Specifically, we observed that a putative Pw1/Peg3 bi-allelic expression is mainly restricted to the two future adult neural stem cells niches. In vitro experiments on primary neural stem cells allowed us to conclude that imprinting relaxation of the Pw1/Peg3 maternal allele is a rare event. Whether it affects the mouse phenotype is currently under investigation. In parallel, consistent with previously established mutant mouse models we confirmed that paternal Pw1/Peg3 deletion leads to growth retardation. However we did not find any impairment in maternal behaviors upon heterozygous or homozygous loss of Pw1/Peg3. Lactation was also not disrupted and mutant pups exhibited a normal suckling ability. Taken together, PW1/PEG3 promotes growth intrinsically and can no longer be used to illustrate the popular coadaptation theory between mother and infant.