Skip to main content
SUPERVISOR
محمدحسین نصراصفهانی (استاد راهنما) احمد ریاسی (استاد راهنما) سمیه استادحسینی (استاد مشاور) محمد خوروش (استاد مشاور)
 
STUDENT
Zahra Gharib zadeh
زهرا غریب زاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Effect of Heat Shock on the Quality and Developmental Competence of in vitro Maturation of Ovine Oocytes
In vitro Heat stress (41 ?C) may have adverse effects on oocyte maturation, early embryonic development and cellular functions. The precise physiological causes that result in reduced development of oocytes after heat shock (HS) are not clear. The present study was conducted to investigate the effects of heat shock (HS) during in vitro maturation of ovine oocyte on the nuclear maturation (development to the metaphase II stage), early embryonic development, total cell number per blastocyst and mRNA content. In addition the effect of heat shock was studied on zona pellucid hardening, oocyte diameter and patern of cortical granule distribution. Cumulus–oocyte complexes were cultured under standard IVM conditions for 22-24 h at 38.5 and 41.0 ?C for the ?rst 12 h of maturation. Incubation during the last 10 h of maturation was at 38.5?C and in 5% (v/v) CO2 for both treatments. Immunostaining studies revealed that oocytes matured at 38.5 ?C were mostly at metaphase II (MII) stage, while the most populations of heat-shocked oocytes were blocked at the germinal vesicle break down (GVBD) stages and had an aberrant chromosome. While rates of blastocyst formation and hatched blastocyst didn’t differ significantly between two groups, cleavage rates (89.28 vs. 56.19%, p 0.05), and percentage of morula (26.85 vs. 37.81%, p 0.05) were significantly decreased in 41 vs. 38.5 ?C. The quality of embryo (ICM cell number) significantly (p= 0.007) decreased in heat shock compared to control group. Zona pellucida hardening (solubility to 0.5% pronase), oocyte diameter and cortical granule distribution (lens culinaris agglutinin ?uorescein isothiocyanate [FITC- LCA]) were evaluated in matured oocytes. Heat-shock increased the diameter of oocyte (p 0.05) and Zona pellucida hardening (p 0.05) followed in vitro maturation. Results indicate that heat shock disrupts nuclear maturation and had a venomous effect on developmental competence. Immuno?uorescence microscopy revealed impaired migration of cortical granules in oocytes matured at 41 ?C compared with oocytes matured at 38.5 ?C. Percentages of oocytes with incomplete migration of cortical granules were signi?cantly higher in oocytes matured at 41.0 ?C than in oocytes matured at 38.5 ?C Quantitative expression of six genes [Heat Shock Protein 90 (HSP90), OCT4, Poly A Polimerase (PAP), Cyclin b, Na/K-ATPase and connexin 43(CX43)] by Real- Time PCR showed a signi?cantly (p 0.05) higher transcripts abundance of Na/K-ATPase mRNA in heat shocked oocytes. Results were normalized against the GAPDH housekeeping gene. These alterations are likely to be involved in the mechanism underlying heat shock-induced disruption of oocyte capacity for fertilization and subsequent development. In summary, heat stress can have disruptive effect on oocyte during in vitro maturation and impairs its cellular and molecular events that important for subsequent development. Key worlds: heat shock, oocyte, nuclear maturation, mRNA content
تنش گرمایی برون تنی (41 درجه سانتی گراد) اثرات مخرب بر بلوغ آزمایشگاهی اووسیت، تکوین رویان و عملکرد سلولی دارد. هدف از انجام این تحقیق اعمال تنش گرمایی بر اووسیت های گوسفندی طی بلوغ آزمایشگاهی و بررسی اثر آن بر الگوی بیان ژن های Heat Shock Protein90 (HSP90)،(PAP) olyA Polimerase، Cyclin B، Na/K-ATPase، connexin 43 (CX43)، OCT4 ، بلوغ میوزی (تکامل تا مرحله متافاز II)، تکوین جنین و تعداد کل سلول‌های بلاستوسیست بود. همچنین تاثیر تنش گرمایی بر سخت شدگی زونا پلوسیدا، قطر اووسیت و الگوی توزیع گرانول‌های قشری در زیر غشای پلاسمایی نیز ارزیابی گردید. اووسیت های نابالغ گوسفندی(GV) به‌طور تصادفی به دو گروه دسته‌بندی شدند. اووسیت های گروه اول ابتدا به مدت 12 ساعت در دمای 41 درجه سانتی گراد و سپس 10 تا 12 ساعت در دمای 5/38 درجه سانتی‌گراد (گروه تحت تنش گرمایی یا HS) و گروه دوم به مدت 22 تا 24 ساعت در دمای 5/38 درجه سانتی‌گراد (گروه کنترل یا گروه بدون تنش گرمایی،NHS ) در محیط TCM-199 در انکوباتور با 5 درصد CO2 کشت داده شدند. نتایج بررسی های ایمونوسیتوشیمی نشان داد در حالی‌که اووسیت های بالغ شده در 5/38 درجه سانتی‌گراد اغلب در مرحله متافاز II تقسیم میوزی بودند، اکثر اووسیت های تحت تنش گرمایی در مرحله GVBD (Germinal vesicle breackdown) متوقف شده یا دارای کروموزوم های ناهنجار بودند (05/0 P ). به علاوه تنش گرمایی 41 درجه سانتی گراد سبب کاهش درصد تسهیم (19/56 در مقابل 28/89 درصد) و درصد مورولا (85/26 در مقابل 85/37 درصد) گردید (05/0 P )، اما درصد بلاستوسیست (17/17 در مقابل 21/24 درصد) را تحت تاثیر قرار نداد (05/0 P). کیفیت جنین ها (شمار سلول های توده سلولی داخلی یا ICM) با افزایش درجه حرارت به 41 درجه سانتی گراد به‌طور معنی داری کاهش یافت (01/0 P ). همچنین مشاهده گردید که تنش حرارتی باعث سخت شدگی زوناپلوسیدا ، افزایش قطر اووسیت و تغییر الگوی توزیع گرانول های قشری می‌گردد که در مقایسه با گروه کنترل معنی‌دار است (05/0 P ). میزان بیان ژن Na/K-ATPase به‌طور معنی داری در گروه تحت تنش افزایش یافت (05/0 P ). همچنین تنش گرمایی اگر چه باعث افزایش میزان بیان ژن‌های Heat Shock Protein90 (HSP90)،(PAP) olyA Polimerase، Cyclin B و connexin 43(CX43) و کاهش میزان بیان ژن OCT4 گردید، اما از لحاظ آماری معتی‌دار نبود (05/0 P). اووسیت های گوسفندی در زمان بلوغ میوزی به آسیب های ناشی از تنش گرمایی برون تنی حساس بوده و کاهش بازده تکوین در این اووسیت ها مشاهده شد. واژه های کلیدی: اووسیت، تنش گرمایی، بلوغ هسته ای، محتوای mRNA

ارتقاء امنیت وب با وف بومی