Estudo de genes candidatos associados ao desenvolvimento embrionário bovino em diferentes sistemas de produção de embriões

Abstract

Embriões produzidos por hiperestimulação hormonal são usados como controle in vivo na maioria das publicações relacionadas à expressão gênica. Entretanto, ainda não se sabe se esses embriões são os controles mais apropriados a serem utilizados em estudos de perfil da expressão gênica. Deste modo, o objetivo do presente estudo foi comparar a expressão dos genes candidatos relacionados ao desenvolvimento embrionário bovino: GRB-10, IGF-II, IGF-IIR, MnSOD, GPX-4, CATALASE, BAX, e INTERFERON-τ, entre embriões produzidos in vivo através de superovulação (SOV), através de Produção in vitro (PIV) e in vivo produzidos por ovulação natural, sem nenhuma estimulação hormonal (OVN). A comparação foi realizada através da técnica de RT-PCR usando β-ACTIN e GAPDH como os controles constitutivos. Quando a expressão individual dos genes foi analisada, GRB-10 foi menos expresso em embriões OVN do que em SOV (P = 0,04) e PIV (P = 0,01), no entanto, nenhuma diferença foi encontrada entre os outros genes. Genes relacionados à resposta ao estresse foram agrupados e comparados entre os diferentes tipos de embriões. A soma da expressão dos genes MnSOD, GPX-4, CATALASE tende (P = 0,10) a ser maior em embriões PIV do que em OVN. A expressão de todos os genes estudados foi também somadas para cada tratamento, e a expressão gênica geral foi menor em embriões OVN quando comparados com embriões de SOV(P = 0,06) ou de PIV(P = 0,04). Nenhuma diferença foi observada entre os embriões SOV e PIV(P = 0,70). Finalmente, os genes foram agrupados de acordo com suas funções, relacionadas ao desenvolvimento embrionário (GRB-10, IGF-II e IGF-IIR), a resposta ao estresse (MnSOD, xiv GPX-4 e CATALASE) e a qualidade embrionária (BAX, INTERFERON-τ). A análise de correlação foi realizada e mostrou um comportamento distinto nos embriões de OVN quando comparados com os de SOV (r = -0,9429) e com os de PIV (r = - 0,8833) para os genes GRB-10, IGF-II e IGF-IIR. No entanto, o comportamento desses genes foi similar para os embriões de SOV e de PIV (r = 0.9890). Concluímos que a estimulação hormonal ovariana afeta os embriões através da alteração de sua expressão gênica. Portanto, se os embriões de SOV tiverem que ser usados como contrôle em estudos de expressão gênica, os dados deverão ser analisados com cautela. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Embryos produced by hormonal hyperstimulation are used as “in vivo” control in the majority of publications related to gene expression. However, if those are the most appropriated control for gene expression profile studies it is not known. Thus, the objective of this study was to compare the expression of GRB-10, IGF-II, IGF-IIR, MnSOD, GPX-4, CATALASE, BAX, and Interferon-τ genes among embryos produced in vivo by hormonal hyperstimulation (SOV), by in vitro fertilization (IVF) or in vivo without any hormonal stimulus (NOV). Comparison was performed using a semi-quantitative RT-PCR using β-Actin and GAPDH as constitutive controls. When the individual gene expression was analyzed, GRB-10 was less expressed in NOV than SOV (P = 0.04) and IVF (P = 0.01) embryos, whereas no differences were found for the other genes. Then, genes related to stress response were grouped and compared among the types of embryos. The sum of expression of MnSOD, GPX-4, CATALASE genes tended (P = 0.10) to be greater in IVF than NOV embryos. The expression of all studied genes were also added together for each treatment, the “overall” gene expression was lower in the NOV embryos when compared with SOV (P = 0.06) or IVF (P = 0.04). No difference was observed between the SOV and IVF embryos (P = 0.70). Finally, genes were grouped according to their function as being related to embryo development (GRB-10, IGF-II, IGF-IIR), stress response (MnSOD, GPX4, CATALASE) and embryo quality (BAX, INTERFERONτ). A correlation analysis was performed and showed a distinct behavior for NOV embryos when compared with SOV (r = -0.9429) or IVF (r = -0.8833) for GRB-10, IGF-II and IGF-IIR genes. However, the behavior of xvi xvii those genes was similar for SOV and IVF embryos (r = 0.9890). We conclude that ovarian hormonal stimulation affects embryos by altering their gene expression. Therefore, if SOV embryos have to be used as experimental control for gene expression studies, data should be analyzed with caution.