Epigenética do desenvolvimento em bovinos: DNA metiltransferases e genes imprinted em embriões, fetos e placentas

Abstract

A clonagem por transferência de núcleo é freqüentemente associada a resultados insatisfatórios devido à reprogramação nuclear anormal da célula somática doadora de núcleo e à expressão gênica alterada. O primeiro objetivo deste trabalho foi estudar a freqüência dos RNAs mensageiros das DNA metiltransferases (DNMT) 1, 3A e 3B, e do gene de expressão constitutiva gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase (GAPDH) em blastocistos bovinos isolados produzidos in vivo e in vitro por transferência nuclear (TN) de célula somática, ativação partenogenética e fertilização in vitro (FIV). O segundo objetivo foi avaliar a expressão das DNMTs e dos genes imprinted IGF2, IGF2R e H19 em membranas cório-alantóide e fetos bovinos produzidos in vivo e in vitro por TN, ativação partenogenética e FIV e recuperados entre os dias 33 e 36 de gestação. Houve decréscimo (P<0,05) na freqüência do GAPDH nos blastocistos TN e partenogenéticos quando comparados aos embriões fertilizados, e também diferença entre blastocistos TN produzidos com diferentes protocolos de sincronização celular (células em G0 ou G1 do ciclo celular). Com relação às DNMTs, não foram identificados transcritos da DNMT1 nos blastocistos do grupo TN-G0; ocorreu diminuição na freqüência dos transcritos da DNMT3B nos embriões TN quando comparados aos partenotos. Não se observou diferença na freqüência relativa das DNA metiltransferases em membranas cório-alantóide e fetos. Com relação aos genes imprinted, o grupo partenogenético apresentou menor nível de expressão de IGF2 em relação aos os demais grupos; baixos níveis de expressão de IGF2 e IGF2R foram observados, respectivamente, em amostras de feto e de cório-alantóide derivadas de animais clonados por TN, quando comparadas aos grupos fertilizados in vivo e in vitro.

Cloning by nuclear transfer is often associated with poor results due to abnormal nuclear reprogramming of somatic cell donor and altered gene expression. The first objective of this study was to evaluate the frequency of DNA methyltranferases (DNMT) 1, 3A and 3B, and the housekeeping glyceraldehyde 3- phosphate dehydrogenase (GAPDH) mRNAs in single bovine blastocysts produced in vivo or in vitro by somatic cell nuclear transfer (SCNT), parthenogenetic activation and in vitro fertilization (IVF). The second objective was to evaluate the expression of DNMTs and imprinted genes IGF2, IGF2R and H19 in chorio-alantois membrane of bovine fetuses produced in vivo or in vitro by SCNT, parthenogenetic activation and IVF, and recovered between days 33 and 36 of gestation. There was strong GAPDH downregulation (P<0.05) in parthenogenetic and cloned by SCNT blastocysts when compared to fertilized ones, and also differences between cloned blastocysts produced with different cell synchronization (G0 or G1) protocol. Regarding DNMTs expression, we did not identify DNMT1 transcrips in SCNT-G0 derived blastocysts, and observed DNMT3B downregulation in SCNT-derived embryos when compared to parthenotes. No differences in DNA methyltransferase relative frequency were seen in chorio-alantois membrane and fetuses. Regarding imprinted genes expression, downregulation of IGF2 in the parthenogenetic group was observed in comparision to all other groups, and also, downregulation of IGF2 and IGF2R in the cloned-derived fetuses and chorio-alantois samples, respectively, were observed comparing to in vivo and in vitro fertilized groups.