Effect of follicular diameter, time of first cleavage and H3K4 methylation on embryo production rates of Bos indicus cattle / Efeito do diâmetro folicular, momento da primeira clivagem e metilação da H3K4 na produção embrionária de vacas Bos indicus

ABSTRACT

This study aimed investigate the relationship between epigenetics, follicular diameter and cleavage speed, by evaluating the developmental potential and occurence of H3K4 monomethylation of early-, intermediate- and late-cleaving Bos indicus embryos from in vitro fertilized oocytes originating from follicles up to 2 mm in diameter or between 4 and 8 mm in diameter. Oocytes (n = 699) from small follicles (? 2 mm) and 639 oocytes from large follicles (4-8 mm) were punched from 1,982 Bos indicus slaughterhouse ovaries. After maturation and in vitro fertilization (IVF), the cultured embryos were separated into early (? 28 h post-IVF), intermediate (> 28 h and ? 34 h post-IVF) and late (> 34 h and ? 54 h post-IVF) cleavage groups. Blastocysts were subjected to an immunofluorescence assessment for H3K4me investigation. The blastocyst rate for large follicles (36.3%) was higher than that for small follicles (22.9%, P 0.05). In addition, blastocyst rates for early and intermediate cleavage groups (45.3% and 33.8%, respectively) were higher than that for late cleavage group (13.5%, P 0.05). The blastocysts from all groups displayed H3K4me staining by immunofluorescence, particularly intense in what seemed to be trophectoderm cells and weak or absent in cells seemingly from the inner cell mass. For the first time for indicus embryos, data from this study demonstrate that higher blastocyst embryorates are obtained from embryos that cleave within 34 h after fertilization and from those produced fromfollicles of 4-8 mm in diameter, indicating a greater ability of these embryos to develop to the stage ofembryonic preimplantation. This is the first article demonstrating the occurrence of H3K4me in cattleembryos; its presence in all the evaluated blastocysts suggests that this histone modification plays a keyrole in maintaining embryo viability at preimplantation stage.

RESUMO

Este estudo teve como objetivo investigar a relação entre a epigenética, o diâmetro folicular e a velocidade de clivagem, avaliando o potencial de desenvolvimento e a ocorrência de monometilação da H3K4 em embriões Bos indicus de clivagem precoce, intermediária e tardia produzidos a partir de oócitos fertilizados in vitro oriundos de folículos de até 2 mm de diâmetro ou entre 4 e 8 mm de diâmetro. Oócitos (n = 699) de folículos pequenos (? 2 mm) e 639 oócitos de folículos grandes (4-8 mm) foram puncionados de 1982 ovários de vacas Bos indicus de abatedouro. Após a maturação e fertilização in vitro (FIV), os embriões cultivados foram separados nos grupos de clivagem precoce (? 28 h pós-FIV), intermediária (> 28 h e ? 34 h pós-FIV) e tardia (> 34 h e ? 54 h pós-FIV). Os blastocistos foram submetidos à imunofluorescência para investigação de H3K4me. A taxa de blastocisto para embriões provenientes de folículos grandes (36,3%) foi maior que de folículos pequenos (22,9%; p 0,05). Ainda, as taxas de blastocisto para os grupos de clivagem precoce e intermediária (45,3% e 33,8%, respectivamente) foram maiores que para o grupo de clivagem tardia (13,5%; p 0,05). Blastocistos de todos os grupos mostraram marcação para H3K4me à imunofluorescência, particularmente intensa no que pareciam ser células do trofectoderma e fraca ou ausente em células semelhantes às da massa massa celular interna. Pela primeira vez em embriões indicus, os dados deste estudo demonstram que maiores taxas deblastocisto são obtidas de embriões que clivam em até 34 h pós-fertilização e dos oriundos de folículos de 4 a 8 mm de diâmetro, indicando uma maior habilidade desses embriões de se desenvolverem até o estágio de pré-implantação embrionária.