Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Auswirkung einer temporären In-vivo-Kultur in vitro produzierter Rinderembryonen im bovinen Eileiter auf das mRNA-Expressionsmuster entwicklungsrelevanter Gene

Müller, Karsten

The present study was designed to adopt a minimally invasive method to culture in vitro produced bovine embryos in bovine fallopian tubes. Bovine in vitro produced embryos (zygote stage) were transferred into the bovine oviduct via transvaginal endoscopy for a culture period of 7-8 days. In the following these embryos were retrieved by flushing and the mRNA expression of five developmentally important gene transcripts DNMT1, DNMT3A, SLC2A3, SLC2A8 and SUV39H1 was analysed by RTqPCR. Additionally, embryos that were completely in vitro generated and in vivo derived embryos were analysed by RT-qPCR.  The results of this study show that an oviduct culture of bovine embryos using a transvaginal endoscopy approach.The results of the mRNA analysis additionally show that the expression of developmentally important gene transcripts is not altered by the temporary in vivo culture as it is when comparing in vivo generated embryos to those derived from in vitro culture systems. Therefore, temporary culture in vivo seems to be an optimized system in comparison to conventional IVP.

Durch transvaginale Endoskopie wurden in vitro erstellte Embryonen in den Eileiter des Rindes zur 7-8 tägigen In-vivo-Kultur transferiert. Es sollte eine minimal-invasive, reproduzierbare Methode im Vergleich zu den bislang bestehenden Möglichkeiten von chirurgischen Eingriffen oder Organkulturen im unligierten, homologen Eileiter des Rindes etabliert werden. Nach der Kultur erfolgte der Vergleich der Expressionsmuster fünf entwicklungsrelevanter Gene in Embryonen  verschiedener Herkünfte. Zwei DNA-Methyltransferasen (DNMT1 und DNMT3a), die Histon-Methyltransferase SUV39H1, sowie die Glukosetransporter SLC2A3 und SLC2A8 wurden ausgewählt und analysiert. Die Einflüsse der In-vitro-Produktion auf die präimplantatorische embryonale Genexpression sollten dargestellt werden, wobei die Expressionsmuster der In-vivo-Embryonen als physiologischer Standard dienten. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass mit Hilfe der transvaginalen Endoskopie eine Eileiterkultur beim Rind minimal-invasiv möglich ist und somit ein alternatives Verfahren zu bestehenden Techniken darstellt. Die signifikanten Unterschiede in der relativen Transkriptmenge der DNA-Methyltransferasen zwischen in vitro generierten Embryonen und den Embryonen der anderen beiden Herkünfte lassen darauf schließen,dass sowohl die Erhalt- als auch die De-novo-DNA-Methylierung von der In-vitro- Kultur beeinflusst werden. Die signifikanten Unterschiede in der Expression der Histon-Methyltransferase zeigen, dass auch die H3-K9-Methylierung von der Kulturumgebung beeinflusst wird. Ebenso scheint die In-vitro-Kultur Embryonen im Metabolismus zu beeinflussen, denn auch bei den Transkriptmengen für die Glucosetransporter SLC2A3 und SLC2A8 gab es signifikante Unterschiede in den Expressionsmustern der verschiedenen Herkünfte. Alle untersuchten Gentranskripte zeigten ähnliche Expressionsmuster bei Embryonen aus Eileiterkultur und in vivo gewonnenen Embryonen.

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Müller, Karsten: Auswirkung einer temporären In-vivo-Kultur in vitro produzierter Rinderembryonen im bovinen Eileiter auf das mRNA-Expressionsmuster entwicklungsrelevanter Gene. Hannover 2011. Tierärztliche Hochschule.

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