Применение омиксных технологий для идентификации маркеров компетентности индивидуальных овоцитов у крупного рогатого скота
Автор: Узбекова С.
Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology
Рубрика: Фундаментальные и практические аспекты: мини-обзоры
Статья в выпуске: 2 т.52, 2017 года.
Бесплатный доступ
Качество овоцита определяется его способностью трансформироваться в полноценную яйцеклетку, которая после оплодотворения разовьется в жизнеспособный эмбрион. Адекватная и быстрая оценка качества ооцита имеет решающее значение для успеха репродуктивных биотехнологий сельскохозяйственных животных. Миниатюризация омиксных технологий сделали возможным применение транскриптомики, протеомики и липидомики для анализа индивидуальных овоцитов и использование этих методов для поиска молекулярных маркеров качества яйцеклеток. Качество ооцита в значительной степени определяется его фолликулярной средой, которая влияет на пул РНК, белков и липидов яйцеклетки. Перед оплодотворением яйцеклетка должна пройти через этап созревания, имеющий решающее значение для приобретения ею компетенции к эмбриональному развитию. В настоящем обзоре даны примеры транскриптомного, протеомного и липидомного анализа, выполненного на индивидуальных яйцеклетках коров и клетках кумулюса, в которых сравнивались овоциты с различной компетенцией к созреванию и эмбриональному развитию до стадии бластоцисты in vitro. Особое внимание уделяется оригинальным технологиям протеомики и липидомики на основе масс-спектрометрии, в частности фенотипированию клеток и идентификации молекулярных биомаркеров.
Омиксные технологии, индивидуальные овоциты, крупный рогатый скот
Короткий адрес: https://sciup.org/142214019
IDR: 142214019 | DOI: 10.15389/agrobiology.2017.2.223rus
Список литературы Применение омиксных технологий для идентификации маркеров компетентности индивидуальных овоцитов у крупного рогатого скота
- Wiltbank M.C., Baez G.M., Garcia-Guerra A., Toledo M.Z., Monteiro P.L., Melo L.F., Ochoa J.C., Santos J.E., Sartori R. Pivotal periods for pregnancy loss during the first trimester of gestation in lactating dairy cows. Theriogenology, 2016, 86(1): 239-53 ( ) DOI: 10.1016/j.theriogenology.2016.04.037
- Lonergan P., Fair T., Forde N., Rizos D. Embryo development in dairy cattle. Theriogenology, 2016, 86(1): 270-277 ( ) DOI: 10.1016/j.theriogenology.2016.04.040
- Sirard M.A., Gilbert I. Omics as tools for oocyte selection, in Biology and pathology of the oocyte/A. Trounson, R. Gosden, E.-R. Ursula (eds.). Cambridge University Press, 2013: 297-304.
- Sirard M.A., Richard F., Blondin P., Robert C. Contribution of the oocyte to embryo quality. Theriogenology, 2006, 65(1): 126-136 ( ) DOI: 10.1016/j.theriogenology.2005.09.020
- Dalbies-Tran R., Mermillod P. Use of heterologous complementary DNA array screening to analyze bovine oocyte transcriptome and its evolution during in vitro maturation. Biol. Reprod., 2003, 68(1): 252-261.
- Angulo L., Guyader-Joly C., Auclair S., Hennequet-Antier C., Papillier P., Boussaha M., Fritz S., Hugot K., Moreews F., Ponsart C., Humblot P., Dalbies-Tran R. An integrated approach to bovine oocyte quality: from phenotype to genes. Reprod. Fertil. Dev., 2015, 28(9): 1276-1287 ( ) DOI: 10.1071/RD14353
- Labrecque R., Fournier E., Sirard M.A. Transcriptome analysis of bovine oocytes from distinct follicle sizes: Insights from correlation network analysis. Mol. Reprod. Dev., 2016. 83(6): 558-69 ( ) DOI: 10.1002/mrd.22651
- Auclair S., Uzbekov R., Elis S., Sanchez L., Kireev I., Lardic L., Dalbies-Tran R., Uzbekova S. Absence of cumulus cells during in vitro maturation affects lipid metabolism in bovine oocytes. American Journal of Physiology: Endocrinology and Metabolism, 2013, 304(6): E599-E613 ( ) DOI: 10.1152/ajpendo.00469.2012
- Misirlioglu M., Page G.P., Sagirkaya H., Kaya A., Parrish J.J., First N.L., Memili E. Dynamics of global transcriptome in bovine matured oocytes and preimplantation embryos. PNAS USA, 2006, 103(50): 18905-18910 ( ) DOI: 10.1073/pnas.0608247103
- Thelie A., Papillier P., Pennetier S., Perreau C., Traverso J.M., Uzbekova S., Mermillod P., Joly C., Humblot P., Dalbies-Tran R. Differential regulation of abundance and deadenylation of maternal transcripts during bovine oocyte maturation in vitro and in vivo. BMC Developmental Biology, 2007, 7: 125 ( ) DOI: 10.1186/1471-213X-7-125
- Uzbekova S., Arlot-Bonnemains Y., Dupont J., Dalbies-Tran R., Papillier P., Pennetier S., Thelie A., Perreau C., Mermillod P., Prigent C., Uzbekov R. Spatio-temporal expression patterns of aurora kinases a, B, and C and cytoplasmic polyadenylation-element-binding protein in bovine oocytes during meiotic maturation. Biol. Reprod., 2008, 78(2): 218-233 ( ) DOI: 10.1095/biolreprod.107.061036
- Bhojwani M., Rudolph E., Kanitz W., Zuehlke H., Schneider F., Tomek W. Molecular analysis of maturation processes by protein and phosphoprotein profiling during in vitro maturation of bovine oocytes: a proteomic approach. Cloning Stem Cells, 2006, 8(4): 259-274 ( ) DOI: 10.1089/clo.2006.8.259
- Arnold G.J., Frohlich T. Dynamic proteome signatures in gametes, embryos and their maternal environment. Reprod. Fertil. Dev., 2011, 23(1): 81-93 ( ) DOI: 10.1071/RD10223
- Virant-Klun I., Leicht S., Hughes C., Krijgsveld J. Identification of maturation-specific proteins by single-cell proteomics of human oocytes. Mol. Cell. Proteomics, 2016, 15(8): 2616-2627 ( ) DOI: 10.1074/mcp.M115.056887
- Holland R.D., Wilkes J.G., Rafii F., Sutherland J.B., Persons C.C., Voorhees K.J., Lay J.O., Jr. Rapid identification of intact whole bacteria based on spectral patterns using matrix-assisted laser desorption/ionization with time-of-flight mass spectrometry. Rapid Commun. Mass Spectrom., 1996, 10(10): 1227-1232 (doi: 10.1002/(SICI)1097-0231(19960731)10:103.0.CO;2-6).
- Labas V., Spina L., Belleannee C., Teixeira-Gomes A.P., Gargaros A., Dacheux F., Dacheux J.L. Analysis of epididymal sperm maturation by MALDI profiling and top-down mass spectrometry. J. Proteomics, 2015, 113: 226-243 ( ) DOI: 10.1016/j.jprot.2014.09.031
- Labas V., Grasseau I., Cahier K., Gargaros A., Harichaux G., Teixeira-Gomes A.-P., Alves S., Bourin M., Gérard N., Blesbois E. Qualitative and quantitative peptidomic and proteomic approaches to phenotyping chicken semen. J. Proteomics, 2015, 112: 313-335 ( ) DOI: 10.1016/j.jprot.2014.07.024
- Labas V., Spina L., Uzbekova S. Single cell MALDI-TOF mass spectrometry analysis: mammalian oocyte profiling could reflect its quality. Proc. 10th World Congress HUPO 2011. Genève, 2011: 1.
- Kellie J.F., Tran J.C., Lee J.E., Ahlf D.R., Thomas H.M., Ntai I., Catherman A.D., Durbin K.R., Zamdborg L., Vellaichamy A., Thomas P.M., Kelleher N.L. The emerging process of Top Down mass spectrometry for protein analysis: biomarkers, protein-therapeutics, and achieving high throughput. Mol. Biosyst., 2010, 6(9): 1532-1539 ( ) DOI: 10.1039/c000896f
- Uzbekova S. Mass spectrometry approaches for characterization of fertility biomarkers: from tissue to single cell. Proc. 2nd Int. Symp. on Microgenomics 2016. Paris, 2016: 1.
- Dunning K., Russell D.L., Robker R. Lipids and oocyte developmental competence: the role of fatty acids and B-oxidation. Reproduction, 2014, 148: R15-R27 ( ) DOI: 10.1530/REP-13-0251
- Sanchez-Lazo L., Brisard D., Elis S., Maillard V., Uzbekov R., Labas V., Desmarchais A., Papillier P., Monget P., Uzbekova S. Fatty acid synthesis and oxidation in cumulus cells support oocyte maturation in bovine. Mol. Endocrinol., 2014, 28(9): 1502-1521 ( ) DOI: 10.1210/me.2014-1049
- Ferreira C.R., Saraiva S.A., Catharino R.R., Garcia J.S., Gozzo F.C., Sanvido G.B., Santos L.F., Lo Turco E.G., Pontes J.H., Basso A.C., Bertolla R.P., Sartori R., Guardieiro M.M., Perecin F., Meirelles F.V., Sangalli J.R., Eberlin M.N. Single embryo and oocyte lipid fingerprinting by mass spectrometry. J. Lipid Res., 2010, 51(5): 1218-1227 ( ) DOI: 10.1194/jlr.D001768
- Bertevello P., Ghazouani O., Elis S., Banliat C., Teixeira Gomes A.-P., Maillard V., Labas V., Uzbekova S. MALDI-TOF mass spectrometry analysis of lipids in single bovine oocytes during IVM. Proc. 32nd Scientific meeting of the Association of Embryo Technology in Europe (AETE). Barcelona, Spain, 2016: 213.
- Lonergan P., Fair T. Maturation of oocytes in vitro. Annu. Rev. Anim. Biosci., 2016, 4: 255-268 ( ) DOI: 10.1146/annurev-animal-022114-110822
- Matoba S., Fair T., Lonergan P. Maturation, fertilisation and culture of bovine oocytes and embryos in an individually identifiable manner: a tool for studying oocyte developmental competence. Reprod. Fertil. Dev., 2010, 22(5): 839-851 ( ) DOI: 10.1071/RD09277
- Bunel A., Jorssen E.P., Merckx E., Leroy J.L., Bols P.E., Sirard M.A. Individual bovine in vitro embryo production and cumulus cell transcriptomic analysis to distinguish cumulus-oocyte complexes with high or low developmental potential. Theriogenology, 2015, 83(2): 228-237 ( ) DOI: 10.1016/j.theriogenology.2014.09.019
Статья научная
