Made available in DSpace on 2016-12-08T16:24:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCA14MA159.pdf: 569478 bytes, checksum: ef21b44746ded4d4693eb2dc59f3084b (MD5) Previous issue date: 2014-12-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study evaluated the relationship of nelore breed donor infected with bovine herpesvirus type 1 (BoHV-1) and bovine viral diarrhea with in vitro and in vivo embryos and effects on conception rate of embryo recipients. The experiment was conducted in the municipality of Boca do Acre - AM (2013 to 2014). 150 cows were used as donors of embryos, which were mated with one of the same breed bull, Nelore, after aspiration of donors and subsequent in vitro production of embryos were transferred in to receptors, free of all pathogens in question. Follicular fluid samples from all donors were individually collected and evaluated for the presence of bovine herpesvirus type 1 and bovine viral diarrhea by PCR (polymerase chain reaction). Analyzing the data, there was a prevalence of 14% (&#61539;2 = 77.76; p<0,001) of donor infected with BoHV-1 virus compared to the evaluated cows (21/150). There was not found to be significant difference in the average production of oocytes (positive = 20,48 (430/21); negative = 19,38 (2500/129) (evaluation by the Kruskal-Wallis Test, k=0,0214, p=0,8837) and embryos (positive =7,67 (161/21), negative = 9,05 (1168/129) (k = 1,5238, p=0,217), between donor. Assessing the rate of conception between the receiver (N = 1329) in which embryos were transferred (n=161) derived from donors positive or not (n=1168), to bovine herpesvirus type 1. The receptors that received embryos from positive cows had a rate of pregnancy of 39,13% (63/161), while those who received negative embryo donors, had a rate of 44,95% (525/1168) did not differ significantly from each other, (&#61539;2=1,417, p=0,1635). These results do not support the hypothesis that oocytes from donors infected with BoHV-1 present a minor in vitro embryo development and a lower pregnancy rate when transferred to the recipient embryo / Este estudo avaliou a relação de doadoras da raça nelore infectadas pelo herpesvírus bovino tipo 1 (BoHV-1) e vírus da diarreia viral bovina com a produção in vitro e in vivo de embriões e efeitos sobre a taxa de concepção de receptoras de embriões. O experimento foi realizado no município de Boca do Acre - AM (2013 - 2014). Foram utilizadas 150 vacas doadoras de embriões, as quais foram acasaladas com um único touro da mesma raça, Nelore, após a aspiração folicular das doadoras e posterior produção in vitro dos embriões, estes foram transferidos em receptoras, sabidamente livre do patógeno em questão. Foram coletadas amostras de líquido folicular de todas as doadoras individualmente e avaliadas quanto a presença de BoHV-1 via PCR (reação da polimerase em cadeia). Analisando os dados, observou-se uma prevalência de 14% (&#61539;2=77,76; p<0,001) de doadoras portadoras do vírus do BoHV-1 em ralação as vacas avaliadas (21/150). Não foi encontrado diferença significativa na produção média de oócitos, (positivas=20,48 (430/21); negativas=19,38 (2500/129), (avaliação realizada pelo teste de Kruskal-Wallis Test, k=0,0214; p=0,8837) e de embriões (positivas=7,67 (161/21); negativas=9,05 (1168/129), (k=1,5238; p=0,217), entre as doadoras. Avaliando a taxa de concepção entre as receptoras (N=1329) nas quais foram transferidos embriões (n=161) oriundos de doadoras positivas ou não (n=1168), para BoHV-1. As receptoras que receberam embriões das vacas positivas tiveram uma taxa de prenhes de 39,13% (63/161), já as que receberam embriões de doadoras negativas, apresentaram uma taxa de 44,95% (525/1168), não diferindo significativamente entre si, (&#61539;2=1,9417, p=0,1635). Estes resultados não corroboram com a hipótese de que oócitos provenientes de doadoras infectadas pelo BoHV-1 apresentariam um menor desenvolvimento embrionário in vitro e uma menor taxa de prenhez quando da sua transferência para as receptoras de embriões

Os programas de melhoramento genético objetivam a seleção de animais geneticamente e fenotipicamente superiores. Dentre as características selecionadas para aumentar o ganho genético do rebanho, o perímetro escrotal destaca-se por sua alta herdabilidade e correlação com precocidade sexual, peso do animal e morfologia espermática. A seleção fenotípica para perímetro escrotal pode ser auxiliada pela junção da DEP PE 365 (diferença esperada na progênie para perímetro escrotal aos 365 dias) com a biotecnologia reprodutiva PIVE (produção in vitro de embriões), e tecnologias moleculares como o uso de marcadores do tipo SNPs (Single Nucleotide Polymorphism) e marcadores bioquímicos (proteínas). Desta forma, o presente trabalho teve por objetivo: verificar se os SNPs presentes nos genes atuantes na maturação sexual B4GALT1 (Beta 1,4- galactosyltransferase), FSHR (Follicle-stimulating hormone), LHR (Luteinizing hormone receptor) e IGF2 (Insulin-like growth factor 2) podem estar associados a maiores valores de DEP PE 365 em touros da raça Nelore; fazer o estudo global de proteínas no sêmen de touros da raça Nelore que possam ser indicativas de maior DEP PE 365 e verificar se a DEP PE 365 interfere negativamente ou positivamente nos resultados da PIVE. Para as análises de SNP, 178 touros foram divididos em dois grupos, sendo um com 104 animais de DEP PE 365 negativa e outro com 74 animais com DEP positiva. O DNA foi extraído do sangue destes animais e a região genômica de interesse foi amplificada e analisada por RFLP (restriction fragment lengh polymorphism). No caso da proteômica, dois pools de sêmen foram comparados entre si quanto aos seus perfis protéicos por LCMS (Liquid chromatographymass spectrometry): um proveninete de três touros que produzem em média 17,6% de embriões/oócito in vitro e DEP PE 365 média de -0,3 (inferiores) e outro pool proveniente de três touros que produzem em média 34,25% de embriões/oócito, com DEP PE 365 média de 1,07 (superiores). Para verificar se a DEP PE 365 de touros utilizados na PIVE influencia na quantidade e cinética de embriões produzidos, 48 touros foram divididos em três grupos (superior, neutro e inferior) por meio da amplitude total de suas DEPs PE 365 e então utilizados na PIVE. Então, observou-se a quantidade e os tipos de blastocistos gerados por cada um dos grupos. Os resultados do presente trabalho mostraram: o genótipo CC no SNP analisado no gene LHR, e o genótipo TT no SNP analisado no gene IGF2 podem estar relacionados a animais de maiores DEP PE 365 (p 0.05); proteínas envolvidas em vias metabólicas foram predominantes no grupo dos touros superiores e portanto podem ser prováveis marcadores bioquímicos de reprodutores com maiores DEP PE 365; touros com maiores DEPs PE 365 resultam na maior PIV de embriões favoráveis para serem transferidos para vacas receptoras (Bl e Bx; blastocisto e blastocisto expandido; p 0.05). Tais resultados apresentam informações que podem auxiliar na seleção de animais com melhores dados fenotípicos de DEP PE 365 e, portanto, melhores reprodutores. / The breeding programs aim the selection of phenotypically and genetically superior animals . Among the selected characteristics to increase genetic gain in the herd, scrotal circumference stands out for its high heritability and correlation with sexual precocity, animal weight and morphology . Phenotypic selection for scrotal circumference may be aided by the addition of EPD SC 365 (expected progeny difference for scrotal circumference at 365 days ) to IVPE (in vitro production of embryos) reproductive biotechnology and molecular technologies such as the use of molecular markers like SNPs (Single Nucleotide Polymorphism ) and biochemical markers (proteins). Thus, this study aimed to: determine whether the SNPs present in genes B4GALT1 (Beta 1,4 - galactosyltransferase), FSHR (Follicle - stimulating hormone), LHR (Luteinizing hormone receptor) and IGF2 (Insulin- like growth factor 2) may be associated with higher values of EPD SC 365 in Nelore bulls; make global study of proteins in semen from Nelore bulls that may be indicative of greater EPD SC 365 and check if EPD SC 365 interferes negatively or positively on the results of IVPE. For the analysis of SNP, 178 bulls were divided into two groups, one with 104 animals of 365 negative EPD SC 365 and another with 74 animals with positive EPD SC 365. DNA was extracted from blood of these animals and genomic region of interest was amplified and analyzed by RFLP (restriction fragment polymorphism lengh). In the case of proteomics, two pools of semen were compared in respect to their protein profiles by LCMS (Liquid chromatography - mass spectrometry): One from three bulls that produce on average 17.6 % of in vitro embryo/oocyte and with EPD SC 365 average -0.3 (lower) and another pool from three bulls that produce on average 34.25% of in vitro embryo/oocyte with EPD SC 365 average of 1.07 (upper). To check if EPD SC 365 bulls used in IVPE influences the amount and kinetics of embryos, 48 bulls were divided into three groups (upper, lower and neutral ) through the full range of their EPDs SC 365 and then used in IVPE. Then, it was observed the amount and types of blastocysts generated by each group. The results of this study showed: the CC genotype at SNP analyzed in LHR gene, and the TT genotype at SNP analyzed in the IGF2 gene may be related to larger EPD SC 365 animals (p 0.05); proteins involved in metabolic pathways were predominant in group of senior bulls and can therefore be likely biochemical markers of breeding with larger EPD SC 365; bulls with larger EPD SC 365 used in IVPE result in greater favor of embryos to be transferred to recipient cows (Bl and Bx; blastocyst and expanded blastocyst, p 0:05). These results provide information that can assist in the selection of animals with improved phenotypic data EPS SC 365 and, therefore, the best breeders.

Orientador: Anthony César de Souza Castilho / Resumo: A fim de mimetizar melhores condições do sistema in vivo, um meio de cultura mais proximo à composição do fluido do oviduto foi criado, denominado fluido ovidutal sintético (SOF), este foi formulado com base na análise bioquímica do oviduto das ovelhas. In vivo os momentos finais de maturação oocitária ocorrem em contato com o FO, já in vitro a maturação oocitária é realizada com protocolos de maturação 24h sem nenhuma alteração no meio de maturação. Portanto, o presente estudo investigou o impacto do meio de cultivo SOF durante as últimas quatro horas da maturação in vitro (MIV) e seus efeitos sobre a progressão meiótica e taxa de produção embrionária. Para tanto, os CCOs foram recuperados de ovário de vacas abatidas e maturados in vitro, nos seguintes grupos: SFB/ SFB; SFB/ SFB+SOF; BSA/BSA; BSA/BSA+SOF, todos submetidos há uma troca total de meio nas últimas quatro horas de maturação, adicionando o meio SOF de acordo com os grupos citados anteriormante. Os CCOs maturados foram fertilizados e cultivados em atmosfera e umidade controlada até o estágio de blastocisto (7 e 8 dias após a fertilização). A análise estatística foi realizada transformando os dados em arcoseno e as médias foram comparadas pelo teste T usando JMP (software JMP, SAS Institute Cary, NC). Diferenças significativas foram consideradas quando p≤ 0,05. O resultado obtido mostrou que o tratamento com SOF não tem efeito na progressão da meiose (p= 0,5944). Entretanto, quando analisamos as taxas embrionárias e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The oviduct and its secretion, the ovidutal fluid (OF), promote an adequate environment for the final maturation of the oocyte, sperm training, fertilization, transport and initial development of the embryo. In this context, in order to mimic better conditions of in vivo mechanisms, a culture medium similar to the composition of the oviduct fluid, called synthetic ovidutal fluid (SOF), was formulated based on biochemical analysis of the oviduct of sheep. Specifically, regarding the importance of OF for the final maturation of the oocyte in cattle, only the last four hours of oocyte maturation occur in the oviduct, which therefore pemits a new strategy of oocyte maturation in vitro (MIV) in the bovine species. Therefore, the present study aimed to investigate the impact of SOF culture medium during the last four hours of IVM and its effects on the meiotic progression and embryonic production rate. Therefore, the COCs were recovered from ovaries of slaughtered and matured cows in vitro, in base medium (composed of 199 MCT with Earles salts supplemented with pyruvate, amicacin, BSA, follicle stimulating hormone and luteinizing hormone, and another group in 199 MCT medium with Earles salts supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS), pyruvate, both in moist atmosphere at 5% CO2 for 20 hours (4 replicates with 20 COCs/group). In the last four hours of maturation, the medium was completely changed by adding the SOF medium. Matured COCs were fertilized and cultivated in a control... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A produção in vitro de embriões é uma biotecnologia bastante difundida mundialmente. O Brasil, em 2015, foi responsável por aproximadamente 67% dos embriões bovinos produzidos in vitro no mundo (PERRY, 2014). Embora essa tecnologia seja bastante utilizada, é de grande interesse para o mercado desenvolver estratégias que levem ao maior aproveitamento dos oócitos obtidos e compreender os mecanismos, dentro do ambiente folicular, que determinam a competência oocitária. O microambiente folicular é fundamental para o crescimento e a aquisição da competência oocitária, tornando o oócito apto a desenvolver-se e manter o embrião até a transição materno embrionária. Para tanto, os componentes foliculares - células da granulosa, células do cumulus, oócito e líquido folicular - precisam trabalhar em unidade, visto que possuem uma relação de interdependência. Dentro dos mecanismos de comunicação existentes no ambiente folicular estão as vesículas secretadas por células, chamadas vesículas extracelulares, que foram descritas no líquido folicular, contendo material bioativo como proteínas, lipídios e RNAs, incluindo os microRNAs. Contudo, os componentes do ambiente folicular podem refletir na qualidade do oócito que será produzido e a hipótese geral deste trabalho é de que os miRNAs presentes no ambiente folicular regulam vias de sinalização importantes para o desenvolvimento oocitário e que os miRNAs e ou RNAs mensageiros presentes nas células foliculares podem ser explorados como importantes ferramentas para o diagnóstico da qualidade oocitária. O primeiro estudo determinou perfis transcricionais de miRNAs em células da granulosa, em complexos cumulus-oócito e em vesículas extracelulares derivadas destas células e também do fluido folicular. Além de conhecer a origem e o papel dos miRNAs no ambiente folicular, estes perfis de expressão indicaram a regulação no ambiente folicular da via de sinalização da PI3K-Akt. No segundo estudo, componentes desta via de sinalização foram então determinados em células foliculares associadas a oócitos de alta ou baixa competência ao desenvolvimento. Os resultados demonstram que a ativação da via PI3K-Akt em células foliculares correlaciona-se à maior competência oocitária; de modo oposto, a menor atividade desta via nas células foliculares está relacionada à reduzida competência oocitária. Nos estudos três e quatro, um conjunto de experimentos foram realizados para determinar o perfil de microRNAs e RNAs mensageiros em células do cumulus associadas a oócitos de alta ou baixa competência ao desenvolvimento. Buscou-se esclarecer alguns dos mecanismos responsáveis pela melhor qualidade oocitária e levar a identificação de biomarcadores de qualidade oocitária permitindo o avanço e o desenvolvimento de novas ferramentas para intensificar a produção in vitro de embriões bovinos. Por fim, estes resultados demonstram respostas integradas entre oócitos e células foliculares durante o desenvolvimento folicular e o processo de aquisição de competência oocitária e identificaram marcadores de qualidade oocitária. / In vitro embryo production of is a widespread biotechnology worldwide. In 2015 Brazil was responsible for approximately 67% of bovine embryos produced in vitro in the world (PERRY, 2014). Although widely used, to develop strategies that lead to better use of oocytes and understand the mechanisms (in follicular microenvironment) that determine oocyte competence is of great interest to national market. The follicular microenvironment is fundamental for oocyte growth and acquisition of competence, making the oocyte able to develop and maintain the embryo until the embryonic maternal transition. For this end, the follicular components - granulosa cells, cumulus cells, oocytes and follicular fluid - need to work in unity, since they have arelation of interdependence. Within the mechanisms of communication existing within the follicular environment are vesicles secreted by cells, called extracellular vesicles, which were described in follicular fluid, containing bioactive material such as proteins, lipids and RNAs, including microRNAs. The components of follicular environment may reflect the quality of the oocyte that will be produced and the general hypothesis of this work is that the miRNAs present in the follicular environment regulate signaling pathways important for oocyte development and that the miRNAs and/or messenger RNAs present in the follicular cells can be explored as important tools for the diagnosis of oocyte quality. The first study determined profiles of miRNAs in granulosa cells, cumulus-oocyte complexes and extracellular vesicles derived from these cells and also in follicular fluid. In addition, by knowing the origin and role of miRNAs in the follicular environment, the expression profiles indicated the PI3K-Akt signaling pathway regulation in the follicular environment. In the second study, components of this signaling pathway were then determined in follicular cells associated with oocytes of high or low developmental competence. The results demonstrated that the activation of the PI3K-Akt pathway in follicular cells correlates with increased oocyte competence; conversely, the lower activity of this pathway in follicular cells is related to reduced oocyte competence. In studies three and four, experiments were performed to determine the profile of microRNAs and messenger RNAs in cumulus cells associated with oocytes of high or low developmental competence. Aiming to clarify some of the mechanisms responsible for the best oocyte quality that lead to the identification of oocyte quality biomarkers, allows the advancement and development of new tools to intensify the in vitro production of bovine embryos. Finally, results obtained demonstrate integrated responses between oocytes and follicular cells during follicular development and give new insights to the study of oocyte competence acquisition process and identified oocyte quality markers.

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A fim de verificar a funcionalidade de GR no desenvolvimento embrionário préimplantacional, a tradução do RNAm para GR foi silenciada em zigotos pela técnica de RNAi, e o desenvolvimento embrionário subsequente foi analisado. A diminuição de transcrito e proteínas de GR pela técnica de RNAi prejudicou o desenvolvimento embrionário (p<0,05. A presença de GR em oócito e células do cumulus nos indica que essas células são sensíveis ao uso de GC. Visto isso, no ARTIGO 2 foi avaliado o efeito de diferentes concentrações do cortisol durante a maturação in vitro (MIV) de oócitos bovinos sobre o desenvolvimento embrionário, índice de apoptose e expressão de gênica (NRF1, COX, TFAM, GLUT1, FASN e HSP70). As concentrações de cortisol utilizadas foram 0,01; 0,1 e 1 μg/mL.. Não houve diferença estatística em relação ao número de células e taxa de clivagem, porém a concentração de 0,1 μg/ml de cortisol aumentou a taxa de blastocisto quando comparada ao grupo controle (sem cortisol na MIV) (41 ± 10 versus 21 ± 1,2; p<0,05; respectivamente). A taxa de apoptose e a expressão gênica em oócitos, células do cumulus, e blastocistos foi avaliada apenas na concentração de 0,1 μg/ml de cortisol. Não houve diferença estatística com relação ao índice apoptótico, e nem com relação à expressão gênica em oócitos e células do cumulus para os genes COX, NRF1, HSP70 e FASN (p>0,05). Em relação à expressão gênica embrionária, apenas as quantificações relativas de RNAm para FASN, GLUT1 e HSP70 estavam aumentadas nos blastocistos tratados com 0,1μg/mL durante a MIV quando comparados aos embriões do grupo Controle (p<0,05), os demais genes não mostraram alteração (p>0,05). No ARTIGO 3 foi analisado o uso do cortisol durante o cultivo in vitro (CIV) de embriões bovinos. Visto que no Capítulo 1 foi identificado GR em todos os estádios de desenvolvimento embrionário e quando a expressão de GR foi silenciada o desenvolvimento embrionário foi prejudicado. Sendo assim, no experimento 3 foram adicionadas diferentes concentrações (0,01; 0,1 e 1 μg/mL) de cortisol na CIV e o desenvolvimento embrionário foi avaliado, mesmos parâmetros do Capítulo 2. Não houve diferença estatística nos embriões tratados com Cortisol em diferentes concentrações quando comparados com o Controle para nenhum dos parâmetros analisados (p>0.05). A concentração de 0,1 μg/mL foi escolhida para avaliar outros parâmetros de qualidade embrionária. Sendo assim, embriões CIV Com ou Sem 0,1 μg/mL de Cortisol, foram analisados quanto à taxa de apoptose e expressão gênica, não sendo observada diferença estatística em nenhuma das análises (p>0,05). Após estes estudos concluímos que oócitos e embriões são responsivos a GC, que a adição de cortisol na MIV melhora a competência oocitária, porém a suplementação com cortisol na CIV não influenciou o desenvolvimento embrionário. / The aim of this thesis was to evaluate the effect of cortisol in oocyte maturation and bovine embryo culture. In Chapter 1 we analyzed the distribution and location of glucocorticoid receptor (GR) by immunocytochemistry in oocytes, cumulus cells, embryonic cells 2-4, 8-16 cell, morula and blastocyst, and was also verified the presence of mRNA (qualitative RT-PCR) for GR in the stages. The results showed that the GR is present in all cells analyzed. In order to verify the functionality GR in preimplantation embryo development, translation of mRNA for GR zygotes was silenced in the RNAi technique, and subsequent embryo development was analyzed. The embryonic development decreased (P <0.05) after silencing of GR mRNA. The presence of GR oocyte and the cumulus cells indicates that these cells are sensitive to the use of CG. Given this, in Chapter 2, the effects of different cortisol concentrations during in vitro maturation (IVM) of bovine oocytes and embryonic development, apoptosis rate and gene expression (NRF1, COX, TFAM, GLUT1, FASN and HSP70) were analiyzed. The concentrations of cortisol used were 0.01, 0.1 and 1 mg / mL . There was no statistical difference in the number of cells and cleavage rate, but the concentration of 0.1 mg/ml of cortisol increased the blastocyst rate when compared to the control group (without cortisol in IVM) (41 ± 10 versus 21 ± 1.2; p <0.05, respectively). The rate of apoptosis and gene expression in oocytes, cumulus cells and blastocysts was only assessed at a concentration of 0.1 mg / ml of cortisol. There was no statistical difference in the apoptotic index, and not with respect to gene expression in oocytes and cumulus cells for COX genes, NRF1, HSP70 and FASN (p> 0, 05). Regarding embryonic gene expression, only the measurements relative mRNA FASN, GLUT1 and HSP70 were increased in blastocysts treated with 0.1 g/ml during IVM when compared to embryos of the Control group (p <0.05), the other genes showed no change (p> 0.05). In Chapter 3, we investigated the use of cortisol during in vitro culture (IVC) of bovine embryos. As in Chapter 1 was identified GR in all embryonic stages and when the GR expression was silenced and embryonic development was impaired. Thus, in the experiment three different concentrations (0.01, 0.1 and 1 mg / mL) of cortisol in IVC and embryonic development was evaluated same parameters of Chapter 2. There was no statistical difference in the embryos treated with cortisol in different concentrations when compared to the control for the parameters analyzed (p> 0.05). The concentration of 0.1 mg/ml was chosen to evaluate other parameters of embryo quality. Thus, IVC embryos with or without 0.1 mg/mL of cortisol, were analyzed for apoptosis rate and gene expression, not being statistically significant difference in any of the analyzes (p> 0.05). After these studies conclude that oocytes and embryos are responsive to GC, and the addition of cortisol in IVM improves oocyte competence, but the supplementation of IVC with cortisol may not have influence on embryo development.

O desenvolvimento dos sistemas de produção de embriões por fecundação in vitro (FIV) ou transferência nuclear com células somáticas (TNCS) em diversas espécies animais, em especial a bovina, acarretou na manifestação de anormalidades de desenvolvimento in vivo, com a placenta sendo considerada o fator determinante no aparecimento destes distúrbios durante a gestação. A hipótese geral deste trabalho é de que alterações na formação da placenta, decorrentes das manipulações embrionárias in vitro, resultam em elevadas perdas no terço inicial e em anormalidades fetais e placentárias no terço final da gestação, incluindo um crescimento compensatório dos fetos por uma perda da capacidade de regulação da restrição placentária, elevando o fluxo total de nutrientes no sentido materno-fetal. Sendo assim, este estudo foi dividido em Capítulos, buscando-se avaliar os efeitos de algumas variáveis biológicas e técnicas na produção de embriões in vitro por TNCS, e de comparar o desenvolvimento de prenhezes estabelecidas com embriões produzidos in vivo (Controle), in vitro por fecundação (FIV) e in vitro por transferência nuclear (TNCS), pela avaliação de dados morfométricos, morfológicos e bioquímicos coletados em distintos momentos da gestação. No Capítulo 1, o desenvolvimento in vitro de embriões clonados foi comparado entre células somáticas de duas fêmeas geneticamente distintas (Nelore vs. Crioula Lageana), e entre três intervalos de confluência celular, estabelecidos previamente ao procedimento de clonagem, do mesmo animal. As melhores taxas foram obtidas com a utilização de células da fêmea Nelore, e da utilização de células com elevada confluência em cultivo. No Capítulo 2, comparou-se o efeito de dois intervalos de fusão-ativação e da agregação ou não de embriões no momento do cultivo, no desenvolvimento in vitro e in vivo destes embriões clonados. A agregação dos embriões e um maior intervalo entre fusão-ativação promoveram um incremento na produção de blastocistos. Contudo, estes não se apresentaram mais desenvolvidos ou com melhor qualidade, e também não influenciaram nas taxas de prenhez ou de manutenção das mesmas. No Capítulo 3, prenhezes dos grupos Controle, FIV e TNCS foram comparadas pela avaliação de dados morfométricos e bioquímicos coletados em distintos momentos da gestação. Este experimento demonstrou que as diferenças entre os grupos experimentais ocorreram desde as análises iniciais, com os grupos in vitro apresentando menores taxas de prenhez, e com o grupo TNCS tendo as maiores perdas gestacionais. As imagens obtidas por ultrasonografia aos 51 dias revelaram conceptos in vitro retardados em seu desenvolvimento, mas com um crescimento compensatório posterior, já que as prenhezes produzidas in vitro, e especialmente as do grupo TNCS, sustentaram não só maiores conceptos e com maiores anormalidades aos 225 dias de gestação, como também apresentaram um maior acúmulo de substratos energéticos no sistema fetal, particularmente de frutose no alantóide. No Capítulo 4, foram comparados os resultados de produção de embriões clonados e do estabelecimento de prenhezes em um período de produção de 28 meses, divididos em três momentos. A compilação dos períodos de rotinas de trabalho em clonagem bovina demonstrou o efeito da experiência e da aquisição de competência técnica sobre os resultados de produção in vitro de embriões por TNCS, com repercussão direta no desenvolvimento in vivo posterior. / The in vitro production (IVP) of embryos by in vitro fertilization (IVF) or somatic cell nuclear transfer (SCNT) in many species, especially in cattle, is usually associated with abnormalities during in vivo development, with the placenta being implicated as the determining factor in the appearance of the disturbances during gestation. The general hypothesis of this study is that alterations in placenta formation, as a consequence of early in vitro embryo manipulations, results in high gestation losses during the first trimester and fetal and placental abnormalities in the last trimester of gestation, including the occurrence of a compensatory fetal growth due to a reduced placental-fetal growth-restricting effect, which increases the total materno-fetal nutrient flux in late pregnancy. This study aimed to evaluate some of the biological and technical effects on the IVP of embryos by SCNT, and also to compare the development of pregnancies established with embryos produced either in vivo (Control), or in vitro by in vitro fertilization (IVF) or by nuclear transfer (SCNT), by the evaluation of morphometric, morphologic and biochemical data collected at distinct time points in gestation. In Chapter 1, the in vitro development of cloned embryos was compared between somatic cells of two genetically different females (Nelore vs. Crioula Lageana), and between three cell confluence intervals, established prior to the cloning procedure of the same animal. The best results were achieved using cells from the Nelore female and also with cells on the highest confluence level on culture. In Chapter 2, the effects of two fusion-activation intervals and the use or not of embryo aggregation during in vitro culture were compared by evaluating the in vitro and in vivo developmental potential of resulting embryos. The embryo aggregation and a higher fusion-activation interval promoted an improvement in blastocyst yield. However, those embryos were neither more advanced in development nor better in morphological quality, having no influence on subsequent pregnancy rates or pregnancy losses. In Chapter 3, Control, IVF and SCNT pregnancies were compared by the evaluation of morphometric and biochemical data collected at distinct moments in gestation. This experiment demonstrated that differences occurred between the three groups of embryos from the beginning of the analyses; the in vitro-produced groups had lower pregnancy rates, with the SCNT group showing the highest pregnancy losses. The analyses of the sonograms on Day 51 of pregnancy revealed a growth retardation pattern for the in vitro concepti, having a compensatory development up to late pregnancy, as in vitro-derived pregnancies, special in the SCNT group, sustained heavier concepti with a wider spectrum of abnormalities on day 225 of gestation. In addition, the SCNT pregnancies demonstrated a greater accumulation of substrates in the fetal system, particularly fructose on the allantoic fluid. Finally, in Chapter 4, results obtained from a retrospective analysis of bovine embryo production by cloning and subsequent pregnancy rates were compared between three equal periods within a range of 28 months. The comparison of the bovine cloning procedures during the three time periods demonstrated the impact of the technical skills and competence on the overall efficiency of in vitro embryo production by SCNT, and subsequent in vivo development.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-27Bitstream added on 2014-06-13T18:58:52Z : No. of bitstreams: 1 ferreira_rm_me_jabo.pdf: 499475 bytes, checksum: adcc6fc6d838f270b207706f21c18463 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Os objetivos do estudo foram: avaliar o efeito antioxidante do Trolox® 1) no meio de manutenção de embriões sobre as taxas de concepção (25 e 46 dias) e a perda gestacional de receptoras bovinas Holandesas repetidoras de serviço, em dois períodos (abril-junho/setembro-novembro) e 2) no meio de transporte de oócitos bovinos aspirados de ovários de abatedouro sobre as taxas de clivagem, blastocisto e eclosão in vitro. No Experimento 1, doadoras de embriões foram superovuladas e submetidas à lavagem uterina. Os embriões colhidos foram divididos em dois grupos, deixados em meio com ou sem antioxidante, por 2 a 6h. No Experimento 2, folículos foram aspirados e os complexos cumulus-oócito grau I e II foram divididos em quatro grupos: Controle 8h, Antioxidante 8h, Controle 20h e Antioxidante 20h. Então, foram mantidos em uma transportadora de oócitos (37ºC) por 8 ou 20 horas. Após a maturação, fecundação e cultivo in vitro, as taxas de clivagem (D3), blastocisto (D6, 7 e 9) e eclosão (D11) foram avaliadas. Alíquotas de 200 μL do meio de transporte foram retiradas em cada momento experimental (0, 8 e 20h) para realização dos testes de capacidade antioxidante total (CAT). No Experimento 1, não houve efeito de tratamento sobre as variáveis avaliadas. Foi verificado efeito de período experimental (P=0,001), categoria da doadora (P<0,05), qualidade embrionária (P=0,049) e intervalo Divisão dos Grupos-Inovulação (P<0,0001). No Experimento 2, não houve efeito de tratamento sobre as taxas analisadas. No entanto, houve redução das taxas de clivagem e blastocisto (D7 e 9) nos grupos 20 horas. Ainda, no D6 foram obtidas taxas de blastocisto semelhantes nos grupos Antioxidante 8 e 20h. A análise da CAT evidenciou que o Trolox® auxiliou o combate às ROS. / The objectives of the present study were to evaluate the effect of the addition of an antioxidant (Trolox®) 1) to a holding media for bovine in vivo produced embryos, on conception rates 25 and 46 days of pregnancy and pregnancy loss, in Holstein bovine recipients at 4th or more service, during two periods of the year (April-June/September-November) and 2) to a transport media for bovine oocytes aspirated from slaughter house ovaries, on in vitro cleavage, blastocyst and hatching rates. In Experiment 1, donor cows were superovulated and submitted to uterine flushings. The recovered embryos were divided into two groups, kept in holding media with or without antioxidant, for 2-6h. In Experiment 2, follicles were aspirated and cumulus-oocyte complexes grade I and II were divided into four groups: Control 8h, Antioxidant 8h, Control 20h and Antioxidant 20h. Oocytes were kept in a transportable machine (37ºC) for 8 or 20 hours. After in vitro maturation, fertilization and culture, cleavage (D3), blastocyst (D6, 7 and 9) and hatching rates (D11) were evaluated. Samples (200 μL) of the transport media were collected in each experimental moment (0, 8 e 20h) for total antioxidant capacity assay (TACA). In Experiment 1, no effect of treatment was observed. Effects of experimental period (P=0.001), donor category (P<0.05), embryo quality (P=0.049) and interval Group division-embryo transfer (P<0.0001) were detected. In Experiment 2, no effect of treatment was found on the analyzed rates. However, reduction on cleavage and blastocyst (D7 e 9) rates was detected on Groups 20h. Also, on D6 similar blastocyst rates were observed in Groups Antioxidant 8 and 20h. The analysis of TACA evidenced that Trolox® collaborated with the combat against the ROS.

O desenvolvimento dos sistemas de produção de embriões por fecundação in vitro (FIV) ou transferência nuclear com células somáticas (TNCS) em diversas espécies animais, em especial a bovina, acarretou na manifestação de anormalidades de desenvolvimento in vivo, com a placenta sendo considerada o fator determinante no aparecimento destes distúrbios durante a gestação. A hipótese geral deste trabalho é de que alterações na formação da placenta, decorrentes das manipulações embrionárias in vitro, resultam em elevadas perdas no terço inicial e em anormalidades fetais e placentárias no terço final da gestação, incluindo um crescimento compensatório dos fetos por uma perda da capacidade de regulação da restrição placentária, elevando o fluxo total de nutrientes no sentido materno-fetal. Sendo assim, este estudo foi dividido em Capítulos, buscando-se avaliar os efeitos de algumas variáveis biológicas e técnicas na produção de embriões in vitro por TNCS, e de comparar o desenvolvimento de prenhezes estabelecidas com embriões produzidos in vivo (Controle), in vitro por fecundação (FIV) e in vitro por transferência nuclear (TNCS), pela avaliação de dados morfométricos, morfológicos e bioquímicos coletados em distintos momentos da gestação. No Capítulo 1, o desenvolvimento in vitro de embriões clonados foi comparado entre células somáticas de duas fêmeas geneticamente distintas (Nelore vs. Crioula Lageana), e entre três intervalos de confluência celular, estabelecidos previamente ao procedimento de clonagem, do mesmo animal. As melhores taxas foram obtidas com a utilização de células da fêmea Nelore, e da utilização de células com elevada confluência em cultivo. No Capítulo 2, comparou-se o efeito de dois intervalos de fusão-ativação e da agregação ou não de embriões no momento do cultivo, no desenvolvimento in vitro e in vivo destes embriões clonados. A agregação dos embriões e um maior intervalo entre fusão-ativação promoveram um incremento na produção de blastocistos. Contudo, estes não se apresentaram mais desenvolvidos ou com melhor qualidade, e também não influenciaram nas taxas de prenhez ou de manutenção das mesmas. No Capítulo 3, prenhezes dos grupos Controle, FIV e TNCS foram comparadas pela avaliação de dados morfométricos e bioquímicos coletados em distintos momentos da gestação. Este experimento demonstrou que as diferenças entre os grupos experimentais ocorreram desde as análises iniciais, com os grupos in vitro apresentando menores taxas de prenhez, e com o grupo TNCS tendo as maiores perdas gestacionais. As imagens obtidas por ultrasonografia aos 51 dias revelaram conceptos in vitro retardados em seu desenvolvimento, mas com um crescimento compensatório posterior, já que as prenhezes produzidas in vitro, e especialmente as do grupo TNCS, sustentaram não só maiores conceptos e com maiores anormalidades aos 225 dias de gestação, como também apresentaram um maior acúmulo de substratos energéticos no sistema fetal, particularmente de frutose no alantóide. No Capítulo 4, foram comparados os resultados de produção de embriões clonados e do estabelecimento de prenhezes em um período de produção de 28 meses, divididos em três momentos. A compilação dos períodos de rotinas de trabalho em clonagem bovina demonstrou o efeito da experiência e da aquisição de competência técnica sobre os resultados de produção in vitro de embriões por TNCS, com repercussão direta no desenvolvimento in vivo posterior. / The in vitro production (IVP) of embryos by in vitro fertilization (IVF) or somatic cell nuclear transfer (SCNT) in many species, especially in cattle, is usually associated with abnormalities during in vivo development, with the placenta being implicated as the determining factor in the appearance of the disturbances during gestation. The general hypothesis of this study is that alterations in placenta formation, as a consequence of early in vitro embryo manipulations, results in high gestation losses during the first trimester and fetal and placental abnormalities in the last trimester of gestation, including the occurrence of a compensatory fetal growth due to a reduced placental-fetal growth-restricting effect, which increases the total materno-fetal nutrient flux in late pregnancy. This study aimed to evaluate some of the biological and technical effects on the IVP of embryos by SCNT, and also to compare the development of pregnancies established with embryos produced either in vivo (Control), or in vitro by in vitro fertilization (IVF) or by nuclear transfer (SCNT), by the evaluation of morphometric, morphologic and biochemical data collected at distinct time points in gestation. In Chapter 1, the in vitro development of cloned embryos was compared between somatic cells of two genetically different females (Nelore vs. Crioula Lageana), and between three cell confluence intervals, established prior to the cloning procedure of the same animal. The best results were achieved using cells from the Nelore female and also with cells on the highest confluence level on culture. In Chapter 2, the effects of two fusion-activation intervals and the use or not of embryo aggregation during in vitro culture were compared by evaluating the in vitro and in vivo developmental potential of resulting embryos. The embryo aggregation and a higher fusion-activation interval promoted an improvement in blastocyst yield. However, those embryos were neither more advanced in development nor better in morphological quality, having no influence on subsequent pregnancy rates or pregnancy losses. In Chapter 3, Control, IVF and SCNT pregnancies were compared by the evaluation of morphometric and biochemical data collected at distinct moments in gestation. This experiment demonstrated that differences occurred between the three groups of embryos from the beginning of the analyses; the in vitro-produced groups had lower pregnancy rates, with the SCNT group showing the highest pregnancy losses. The analyses of the sonograms on Day 51 of pregnancy revealed a growth retardation pattern for the in vitro concepti, having a compensatory development up to late pregnancy, as in vitro-derived pregnancies, special in the SCNT group, sustained heavier concepti with a wider spectrum of abnormalities on day 225 of gestation. In addition, the SCNT pregnancies demonstrated a greater accumulation of substrates in the fetal system, particularly fructose on the allantoic fluid. Finally, in Chapter 4, results obtained from a retrospective analysis of bovine embryo production by cloning and subsequent pregnancy rates were compared between three equal periods within a range of 28 months. The comparison of the bovine cloning procedures during the three time periods demonstrated the impact of the technical skills and competence on the overall efficiency of in vitro embryo production by SCNT, and subsequent in vivo development.

A produção in vitro de embriões é uma biotecnologia bastante difundida mundialmente. O Brasil, em 2015, foi responsável por aproximadamente 67% dos embriões bovinos produzidos in vitro no mundo (PERRY, 2014). Embora essa tecnologia seja bastante utilizada, é de grande interesse para o mercado desenvolver estratégias que levem ao maior aproveitamento dos oócitos obtidos e compreender os mecanismos, dentro do ambiente folicular, que determinam a competência oocitária. O microambiente folicular é fundamental para o crescimento e a aquisição da competência oocitária, tornando o oócito apto a desenvolver-se e manter o embrião até a transição materno embrionária. Para tanto, os componentes foliculares - células da granulosa, células do cumulus, oócito e líquido folicular - precisam trabalhar em unidade, visto que possuem uma relação de interdependência. Dentro dos mecanismos de comunicação existentes no ambiente folicular estão as vesículas secretadas por células, chamadas vesículas extracelulares, que foram descritas no líquido folicular, contendo material bioativo como proteínas, lipídios e RNAs, incluindo os microRNAs. Contudo, os componentes do ambiente folicular podem refletir na qualidade do oócito que será produzido e a hipótese geral deste trabalho é de que os miRNAs presentes no ambiente folicular regulam vias de sinalização importantes para o desenvolvimento oocitário e que os miRNAs e ou RNAs mensageiros presentes nas células foliculares podem ser explorados como importantes ferramentas para o diagnóstico da qualidade oocitária. O primeiro estudo determinou perfis transcricionais de miRNAs em células da granulosa, em complexos cumulus-oócito e em vesículas extracelulares derivadas destas células e também do fluido folicular. Além de conhecer a origem e o papel dos miRNAs no ambiente folicular, estes perfis de expressão indicaram a regulação no ambiente folicular da via de sinalização da PI3K-Akt. No segundo estudo, componentes desta via de sinalização foram então determinados em células foliculares associadas a oócitos de alta ou baixa competência ao desenvolvimento. Os resultados demonstram que a ativação da via PI3K-Akt em células foliculares correlaciona-se à maior competência oocitária; de modo oposto, a menor atividade desta via nas células foliculares está relacionada à reduzida competência oocitária. Nos estudos três e quatro, um conjunto de experimentos foram realizados para determinar o perfil de microRNAs e RNAs mensageiros em células do cumulus associadas a oócitos de alta ou baixa competência ao desenvolvimento. Buscou-se esclarecer alguns dos mecanismos responsáveis pela melhor qualidade oocitária e levar a identificação de biomarcadores de qualidade oocitária permitindo o avanço e o desenvolvimento de novas ferramentas para intensificar a produção in vitro de embriões bovinos. Por fim, estes resultados demonstram respostas integradas entre oócitos e células foliculares durante o desenvolvimento folicular e o processo de aquisição de competência oocitária e identificaram marcadores de qualidade oocitária. / In vitro embryo production of is a widespread biotechnology worldwide. In 2015 Brazil was responsible for approximately 67% of bovine embryos produced in vitro in the world (PERRY, 2014). Although widely used, to develop strategies that lead to better use of oocytes and understand the mechanisms (in follicular microenvironment) that determine oocyte competence is of great interest to national market. The follicular microenvironment is fundamental for oocyte growth and acquisition of competence, making the oocyte able to develop and maintain the embryo until the embryonic maternal transition. For this end, the follicular components - granulosa cells, cumulus cells, oocytes and follicular fluid - need to work in unity, since they have arelation of interdependence. Within the mechanisms of communication existing within the follicular environment are vesicles secreted by cells, called extracellular vesicles, which were described in follicular fluid, containing bioactive material such as proteins, lipids and RNAs, including microRNAs. The components of follicular environment may reflect the quality of the oocyte that will be produced and the general hypothesis of this work is that the miRNAs present in the follicular environment regulate signaling pathways important for oocyte development and that the miRNAs and/or messenger RNAs present in the follicular cells can be explored as important tools for the diagnosis of oocyte quality. The first study determined profiles of miRNAs in granulosa cells, cumulus-oocyte complexes and extracellular vesicles derived from these cells and also in follicular fluid. In addition, by knowing the origin and role of miRNAs in the follicular environment, the expression profiles indicated the PI3K-Akt signaling pathway regulation in the follicular environment. In the second study, components of this signaling pathway were then determined in follicular cells associated with oocytes of high or low developmental competence. The results demonstrated that the activation of the PI3K-Akt pathway in follicular cells correlates with increased oocyte competence; conversely, the lower activity of this pathway in follicular cells is related to reduced oocyte competence. In studies three and four, experiments were performed to determine the profile of microRNAs and messenger RNAs in cumulus cells associated with oocytes of high or low developmental competence. Aiming to clarify some of the mechanisms responsible for the best oocyte quality that lead to the identification of oocyte quality biomarkers, allows the advancement and development of new tools to intensify the in vitro production of bovine embryos. Finally, results obtained demonstrate integrated responses between oocytes and follicular cells during follicular development and give new insights to the study of oocyte competence acquisition process and identified oocyte quality markers.

Submitted by Michele Mologni (mologni@unoeste.br) on 2018-08-30T12:23:36Z No. of bitstreams: 1 Alan Brunholi Giroto.pdf: 1342184 bytes, checksum: eec4738d5199b553c1a6ae446589328b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-30T12:23:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alan Brunholi Giroto.pdf: 1342184 bytes, checksum: eec4738d5199b553c1a6ae446589328b (MD5) Previous issue date: 2018-05-25 / In this study we aimed to evaluate how PAPP-A addition during in vitro maturation affected the IGF-1 quantification, transcript abundance related to cumulus oocyte complexes (COCs) and blastocysts quality, embryonic yield, as well as post-warming survival. We matured COCs through a 24 h treatment of TCM199 serum-free medium, either with PAPP-A supplementation (100 ng/mL; PAPP-A group) or without (control). Maturation medium was collected for IGF-1 quantification, and matured COCs were used for in vitro fertilization and culturing. The PAPP-A group exhibited 1.27 times higher IGF-1 concentrations than control. A comparison of in vitro embryo production across the groups found no difference in cleavage rate, embryonic yield, and survival, 3 and 24 h post-cryopreservation. In PAPP-A oocytes, only TXNRD1 was up-regulated. However, in PAPP-A cumulus cells, VNN1 and HDAC2 were up-regulated, while AGPAT1, AGPAT9, FASN, CASP3, EGFR, HAS2, IMPDH1, and MTIF3 were down-regulated. Finally, in PAPP-A blastocysts, CPT2, CASP9, DNMT3A, TFAM, and KRT8 were up-regulated, while ATF4, CASP3, and IFITM3 were down-regulated. We concluded that PAPP-A addition increased IGF-1 but did not influence embryonic yield and survival. Nevertheless, elevated IGF-1 could improve embryo competence through modulating expression of genes involved with lipid metabolism, oocyte competence and apoptosis in COCs and blastocysts. / A protéina sérica associada à prenhez (PAPP-A) é capaz de modular a biodisponibilidade do IGF-1 (fator de crescimento semelhante à insulina tipo 1) pela quebra das ligação com as proteínas de ligação do IGF (IGFBPs). O objetivo foi avaliar como a adição da PAPP-A durante a maturação in vitro (MIV) afetou a biodisponibilidade de IGF-1, a abundância de transcritos nos oócitos e células do cumulus e blastocistos, a produção embrionária e a sobrevivência pós aquecimento. Foi realizada a MIV de 24 h em complexos cumulus oócitos (CCOs – 20/grupo) oriundos de abatedouro, em meio TCM199 livre de soro, com adição de PAPP-A (100 ng/mL; grupo PAPP-A) ou sem (controle). O IGF-1 foi quantificado no meio de maturação e os CCOs maturados foram utilizados na fertilização e cultivo in vitro. Oócitos e células do cúmulus foram separados; e blastocistos foram congelados para a realização da expressão gênica. Taxa de clivagem e produção de blastocistos foram calculados como porcentagem e transformados para arco seno. Dados de expressão gênica foram normalizados com a média do grupo de controle. Os resultados foram analisados por test t, porém a criopreservação embrionária foi testada por Qui-quadrado (JMP software, SAS). Diferenças foram consideradas significativas quando p ≤ 0,05. O grupo PAPP-A apresentou 27% mais concentração de IGF-1 biodisponível. Na produção in vitro de embriões, não encontrou-se diferença na taxa de clivagem, produção e sobrevivência embrionária. Apenas o gene TXNRD1 mostrou maior expressão nos oócitos do grupo PAPP-A. No entanto, nas células do cumulus PAPP-A, o VNN1 e HDAC2 apresentaram maior expressão, enquanto os genes AGPAT1, AGPAT9, FASN, CASP3, EGFR, HAS2, IMPDH1 e MTIF3 apresentaram menor expressão. Nos blastocistos PAPP-A, os genes CPT2, CASP9, DNMT3A, TFAM e KRT8 apresentaram maior expressão, enquanto os genes ATF4, CASP3 e IFITM3 apresentaram menor expressão. Em conclusão, a adição de PAPP-A durante a MIV aumentou o IGF-1 biodisponível, mas não influenciou a produção e a sobrevivência embrionária após desvitrificação. No entanto, o aumento do IGF-1 biodisponível pode melhorar a competência embrionária através da modulação da expressão gênica em oócitos, células do cúmulus e blastocistos.