Oocyte mitochondria: role on fertility and disease transmission

Oocyte mitochondria are increased in number, smaller, and rounder in appearance than mitochondria insomatic cells. Moreover, mitochondrial numbers and activity are narrowly tied with oocyte quality because of the key role of mitochondria to oocyte maturation. During oocyte maturation, mitochondria display great mobility and cluster at specific sites to meet the high energy demand. Conversely, oocyte mitochondria are not required during early oogenesis as coupling with granulosa cells is sufficient to support gamete’s needs. In part, this might be explained by the importance of protecting mitochondria from oxidative damage that result in mutations in mitochondrial DNA (mtDNA). Considering mitochondria are transmitted exclusively by the mother, oocytes with mtDNA mutations may lead to diseases in offspring. Thus, to counterbalance mutation expansion, the oocyte has developed specific mechanisms to filter out deleterious mtDNA molecules. Herein, we discuss the role of mitochondria on oocyte developmental potential and recent evidence supporting a purifying filter against deleterious mtDNA mutations in oocytes.

Oocyte mitochondria: role on fertility and disease transmission

Oocyte mitochondria are increased in number, smaller, and rounder in appearance than mitochondria insomatic cells. Moreover, mitochondrial numbers and activity are narrowly tied with oocyte quality because of the key role of mitochondria to oocyte maturation. During oocyte maturation, mitochondria display great mobility and cluster at specific sites to meet the high energy demand. Conversely, oocyte mitochondria are not required during early oogenesis as coupling with granulosa cells is sufficient to support gametes needs. In part, this might be explained by the importance of protecting mitochondria from oxidative damage that result in mutations in mitochondrial DNA (mtDNA). Considering mitochondria are transmitted exclusively by the mother, oocytes with mtDNA mutations may lead to diseases in offspring. Thus, to counterbalance mutation expansion, the oocyte has developed specific mechanisms to filter out deleterious mtDNA molecules. Herein, we discuss the role of mitochondria on oocyte developmental potential and recent evidence supporting a purifying filter against deleterious mtDNA mutations in oocytes.(AU)

Caracterização das proteínas caveolinas -1 e -2 na placenta de conceptos bovinos clonados transgênicos / Caracterization of caveolin -1 and -2 proteins in cloned and transgenic placenta of cattle

A utilização da transgenia com a proteína fluorescente verde (GFP) como marcador de células de origem fetal nas placentas de clones bovinos servirá de modelo inédito para estudo morfofisiológico e imunológico da interação materno-fetal, visto que possibilitará o seu mapeamento, diferenciando as células fetais das maternas. Tal modelo terá aplicação direta, principalmente porque estes são animais que apresentam problemas em relação ao seu desenvolvimento. Com o auxílio deste modelo, pretende-se verificar o transporte de substâncias entre a mãe e o feto via endocitose, pela imunolocalização das proteínas chamadas de caveolinas. Para tanto foram utilizados 06 bovinos clonados e 30 bovinos de inseminação artificial (IA) com idade até 90 dias de gestação, os quais tiveram seu desenvolvimento interrompido mediante abate humanitário das receptoras e ovariosalpingohisterectomia, com posterior recuperação do útero gestante. Foram coletados os placentônios e o cório. Uma parte das amostras foi recortada e fixada, por imersão, em solução de parafolmaldeído a 4% ou formoldeído a 10% em tampão fosfato de sódio (PBS) a 0,1M pH 7.4, solução de Zamboni (4% de paraformoldeído, 15% de ácido pícrico, em tampão fosfato de sódio a 0,1M pH 7.4), metacarn (60% de metanol, 30% de clorofórmio, e 10% de ácido acético glacial), para verificação da morfologia e realização de imuno-histoquímica para as proteínas caveolinas -1 e -2 (CAV -1 e CAV-2). As caveolinas -1 foram localizadas nos vilos fetais e maternos, mas sua marcação mais forte foi observada no estroma endometrial. As caveolinas -2 tiveram marcação positiva no trofoblasto e membrana córioalantoide, e, especificamente em célula trofoblástica gigante binucleada. Sendo assim, os resultados mostram que a proteína CAV-1 teve uma maior expressão em relação ...(AU)

The transgenic application of green fluorescent protein (GFP) as fetal cell marker on cattle cloned placenta could provide an exclusive model for studying the morphologic and immunologic maternal-fetal interactions, providing information about its mapping, distinguishing the fetal from maternal cells. This model will have direct application, mainly because these animals present problems during its development. With this model's support, we intend to verify the substances transport between mother and fetus during endocytosis, through the immunolocalization of protein named caveolae. For these, we used 06 cloned bovine and 30 cattle samples of artificial insemination (AI) with 90 days of pregnancy, which had been their development interrupted by humanitarian slaughter of the recipient and recovery of the pregnant uterus. We collected the placentome and the chorion. A part of the samples was cut and fixed, by immersion, on a solution containing 4% of parafomaldehyde or 10% of formaldehyde on a sodium phosphate buffer (PBS), at 0,1M pH 7.4, Zamboni solution (4% of paraformaldehyde, 15% of picric acid, on sodium phosphate buffer 0,1M pH 7.4), metacarn (60% of metanol, 30% of chloroform, and 10% glacial acetic acid), for morphologic and immunohistochemistry verification for caveolinas proteins -1 and -2 (CAV -1 and CAV- 2). The caveolins -1 were found in fetal and maternal villi, but its strongest staining was observed in the endometrial stroma. The caveolins -2 had positive staining in trophoblast and chorioallantoic membrane, and specifically in giant trophoblastic binucleated cell. Therefore the results were compared between cloned cattle and from AI or natural mating, for assisting on detection of the reason of many placental alterations, embryonic losses, spontaneous abortion, post-natal mortality and large offspring syndrome on laboratory-manipulated animals. The result suggests that the proteins caveolins -1 and -2 (CAV-1 and CAV-2) are part of the caveolae...(AU)

Insights on bovine genetic engineering and cloning / Experiências em clonagem e transgenia em bovinos

Transgenic technology has become an essential tool for the development of animal biotechnologies, and animal cloning through somatic cell nuclear transfer (SCNT) enabled the generation of genetically modified animals utilizing previously modified and selected cell lineages as nuclei donors, assuring therefore the generation of homogeneous herds expressing the desired modification. The present study aimed to discuss the use of SCNT as an important methodology for the production of transgenic herds, and also some recent insights on genetic modification of nuclei donors and possible effects of gene induction of pluripotency on SCNT.(AU)

Tecnologias de modificação genética têm se tornado ferramentas essenciais para o desenvolvimento de biotecnologias animais. A clonagem animal mediante transferência nuclear de célula somática (TNCS) possibilitou a geração de animais geneticamente modificados através da utilização de linhagens celulares previamente modificadas e selecionadas como doadoras de núcleo, garantindo desta maneira a geração de rebanhos homogênoes expressando a modificação desejada. O presente estudo objetivou discutir o uso da TNCS como importante metodologia para a produção de rebanhos transgênicos, assim como experiências recentes na manipulação genética de células doadoras de núcleo e possíveis efeitos da indução gênica à pluripotência na TNCS.(AU)

Cysticercosis in experimentally and naturally infected pigs: parasitological and immunological diagnosis / Cisticercose em suínos infectados experimentalmente e naturalmente: diagnósticos parasitológico e imunológico

Our objective was to evaluate the diagnosis of swine cysticercosis by examining "ante mortem" (inspection of the tongue), "post mortem" (inspection and detailed necropsy) and ELISA for research in serum of antibodies (Ab-ELISA) and antigens (Ag-ELISA). Seven (7) pigs were experimentally infected orally with eggs of Taenia solium and another 10 were naturally infected. In the pigs experimentally infected, inspection of the tongue was negative in all animals, in the routine inspection detailed necropsy and cysticercis were identified in all of them. In pigs with heavy natural infection, inspection of the tongue identified cysticerci in two (20%), while at inspection with necropsy the parasites were identified in large quantities in all animals. In ELISA for antibody search (Ab-ELISA) TS-14 recombinant protein was used, and in search for antigen (Ag-ELISA) a monoclonal antibody against this protein. In animals experimentally infected, blood was collected weekly for 140 days. The Ab-ELISA identified an increase in titers of antibody to cysticerci 21 days after infection, and at the end of the experimental period six animals (86%) were positive to the test. The search for circulating antigens (Ag-ELISA) was positive in two pigs 28 to 91 days after infection. All naturally infected pigs were positive for Ag-ELISA and Ab-ELISA. The search for antibodies and antigens by ELISA in serum from 30 pigs of a local farm and without history of cysticercosis was negative. Thus, the use of TS-14 antigen in ELISA test (Ab-ELISA) can be useful for the diagnosis of cysticercosis in pigs with low infection.(AU)

Nosso objetivo foi avaliar o diagnóstico de cisticercose suína através do exame "ante mortem" (inspeção da língua), "post mortem" (inspeção e necropsia detalhada) e teste de ELISA para a pesquisa no soro de anticorpos (Ab-ELISA) e antígenos (Ag -ELISA). Sete (7) suínos foram infectados experimentalmente por via oral com ovos de Taenia solium e outros 10 eram portadores de infecção natural generalizada. Nos suínos experimentalmente infectados, a inspeção da língua foi negativa em todos os animais, na inspeção 4 (57%) estavam infectados, a necropsia detalhada identificou cisticercos em todos os animais. Nos animais com infecção natural generalizada, a inspeção da língua identificou cisticercos em 2 (20%), enquanto que a inspeção e a necropsia os parasitas foram identificados em grande quantidade em todos os animais. No teste de ELISA para a pesquisa de anticorpos (Ab-ELISA) foi utilizada a proteína recombinante TS-14 e para a pesquisa de antígenos (Ag-ELISA) um anticorpo monoclonal produzido contra esta proteína. Nos animais experimentalmente infectados o sangue foi coletado semanalmente por um período de 140 dias. O Ab-ELISA identificou um aumento nos títulos de anticorpos para cisticercos 21 dias após a infecção, sendo que no final do período experimental 6 animais (86%) foram positivos ao teste. A pesquisa de antígenos circulantes (Ag-ELISA), foi positiva em 2 animais, entre os dias 21 e 91 após a infecção . Todos os suínos com infecção natural generalizada foram positivos para Ag-ELISA e Ab-ELISA.A pesquisa de anticorpos e antígenos pelo ELISA realizada no soro de 30 suínos procedentes de uma criação local sem historia de cisticercose foi negativa. Assim o uso do antígeno TS-14 (Ac-ELISA), pode ser útil para o diagnóstico da cisticercose em suínos com baixa infecção.(AU)

Nuclear and mitochondrial DNA markers in traceability of retail beef samples / / Marcadores de DNA nuclear e mitocondrial para rastreabilidade da carne bovina comercializada

Several characteristics are important in a traceability system of animal products, such as age at slaughter, breed composition, besides information of the productive chain. In general, the certification agent records information about the animals and the system which it came from, although cannot guarantee that the slaughtering, meat processing and distribution are error proof. Besides, there is a differential price, at least at the international market, based on sex and breed composition of the animals. Genetic markers allow identification of characteristics controlled in the beef cattle traceability program, as sex and breed composition, in order to correctly identify and appraise the final product for the consumer. The hypothesis of this study was that the majority beef samples retailed in the local market originate from female with a great participation of zebu breeds. Therefore, the objective of this work was to characterize retail beef samples with DNA markers that identify cattle sex and breed composition. Within 10 beef shops localized in Pirassununga, SP, Brazil, 61 samples were collected, all were genotyped as harboring Bos taurus mitochondrial DNA and 18 were positive for the Y chromosome amplification (male). For the marker sat1711b-Msp I the frequency of the allele A was 0.278 and for the marker Lhr-Hha I the frequency of the allele T was 0.417. The results of sat1711b-Msp I and Lhr-Hha I allelic frequencies are suggestive that the proportion of indicus genome compared with the taurine genome in the market meat is smaller than the observed in the Nellore breed. The procedure described in this study identified sex and subspecies characteristics of beef meat samples, with potential application in meat products certification in special as an auxiliary tool in beef cattle traceability programs.(AU)

Várias características são importantes no sistema de rastreabilidade, como o sexo, a idade, a raça e/ou a composição racial dos animais, além de dados da cadeia produtiva. Em geral, a empresa certificadora dispõe das informações do animal que está sendo abatido, porém não tem condições de garantir se houve erro entre abate, desossa, processamento e a distribuição dos produtos. Existe diferenciação no custo e na qualidade dos produtos cárneos, especialmente no mercado internacional, em virtude do sexo e composição racial dos animais. Os marcadores genéticos permitem identificar as características que são controladas num programa de rastreabilidade bovina tais como sexo e composição racial, permitindo identificar e avaliar corretamente para o consumidor, o produto final. A hipótese deste estudo foi que a maioria das amostras de carne bovina vendida no mercado local seria proveniente de fêmeas e com grande participação de raças Zebu. O objetivo deste trabalho foi caracterizar amostras de carne bovina com marcadores de DNA para identificar o sexo e a composição racial. Em dez pontos comerciais da cidade de Pirasssununga, SP, Brasil, foram coletadas 61 amostras e todas foram genotipadas como possuindo DNA mitocondrial Bos taurus e 18 foram positivos para amplificação do cromossomo Y (macho). Para o marcador sat1711b-Msp I a frequência alélica do A foi 0.278 e para o marcador Lhr-Hha I a frequência alélica do T foi 0.417. Os resultados das frequências alélicas do sat1711b-Msp I e Lhr-Hha I apresentaram menor proporção do genoma Bos indicus em relação ao Bos taurus quando comparado ao rebanho Nelore. Com a metodologia descrita neste trabalho foi possível avaliar o sexo e as características de subespécie das amostras de carne bovina, tendo uma importante aplicação para a certificação de produtos cárneos especialmente, em programas de rastreabilidade animal.(AU)