Vliv bisfenolu S na na expresi a lokalizaci estrogenových receptorů alfa během meiotického zrání prasečích oocytů

Bc. Aneta Franková

Master's thesis

Effect of bisphenol S on expression and localization of estrogen receptors alpha during meiotic maturation of porcine oocytes

Anotácia:

Meióza je důležitý komplex procesů při tvorbě oplození schopného oocytu. Aby byla úspěšná, musí všechny faktory, které se jí účastní a podílejí se na její regulaci, správně fungovat. Jedním z faktorů důležitých pro správný vývoj jsou estrogenové receptory (ERs), které fungují jako ligandem aktivované transkripční faktory a regulují transkripci genů ovlivňovaných estrogeny. Přestože je zrající oocyt transkripčně inaktivní, ERs jsou nepostradatelné v dalším vývoji při nástupu transkripce u embrya. Jakékoliv narušení může vést k závažným chybám a vyřazení oocytu ze zásoby zárodečných buněk. Toto narušení mohou způsobit některé látky vyskytující se běžně v každodenním životě, které působí na organismus rozvrácením jeho tělesné homeostázy. Takovými látkami jsou endokrinní disruptory, mezi něž patří chemické komponenty při výrobě plastů, bisfenoly. Dříve se hojně používal bisfenol A (BPA), nicméně pro jeho škodlivé účinky na organismus je postupně vyřazován z výroby a nahrazován strukturními analogy, jako je například bisfenol S (BPS). Cílem práce bylo ověřit hypotézu, zda BPS negativně ovlivňuje průběh meiotického zrání prasečích oocytů prostřednictvím změn v expresi a intracelulární lokalizaci ERalfa. Hypotéza byla ověřována pomocí imunocytochemické detekce proteinů (ERalfa) v prasečích oocytech kultivovaných 24 a 48 hodin v přítomnosti různých koncentrací BPS. Pomocí snímků z fluorescenčního mikroskopu byla sledována lokalizace a relativní intenzita fluorescence ERalfa. Experimenty ukázaly, že BPS ovlivňuje lokalizaci ERalfa v prasečích oocytech a to vytvářením silně homogenních struktur nebo vytvářením shluků. Dalším vlivem BPS na ERalfa byla jejich zvýšená exprese. Při kultivaci 24 hodin byla nejvyšší intenzita fluorescence naměřena u oocytů kultivovaných v 30uM BPS, kdežto při delší kultivaci 48 hodin nejvyšší intenzitu vykazovala skupina kultivovaná v 300nM BPS. Tyto výsledky v souhrnu potvrzují, že působení BPS na organismus způsobuje narušení fungování ERalfa a může vést k narušení meiotického zrání.

Abstract:

Meiosis is an important complex of processes in the creation of the oocyte capable of fertilization. To be successful, all the factors that participate in meiosis and contribute to its regulation must function properly. Estrogen receptors (ERs) are one of the factors important for the proper development of the oocyte, they act as ligand-activated transcription factors and regulate the transcription of genes affected by estrogens. Although matured oocyte is transcriptionally inactive, ERs are essential in the further development at the onset of transcription in the embryo. Any disruption can lead to serious errors and remove the oocyte from the supply of germ cells. This disruption can be caused by some substances occurring normally in everyday life which can act on the body as the homeostasis disruptors. Such substances as the endocrine disruptors, including the chemical components in the production of plastics, the bisphenols. Previously the bisphenol A (BPA) was widely used but for the harmful effects on the body is gradually being phased out of production and is being replaced by its structural analogs, such as the bisphenol S (BPS). The aim of this thesis was to test the hypothesis whether the BPS negatively affects the course of in vitro maturation of porcine oocytes by changes in the expression and intracellular localization of ERalpha. The hypothesis was verified by immunocytochemical detection of proteins (ERalpha) in the porcine oocytes cultured for 24 and 48 hours in the presence of various concentrations of the BPS. Using images from the fluorescence microscope the localization and relative fluorescence intensity of ERalpha was monitored. Experiments have shown that the BPS affects the localization of ERalpha in the porcine oocytes by generating highly homogeneous structure or by the creation of spots of ERalpha. Another influence of BPS on ERalpha was their increased expression. In the group cultivated for 24 hours, the highest fluorescence intensity was measured in oocytes cultured with 30uM of BPS, whereas at longer cultivation for 48 hours the group cultured in 300 nM of BPS exhibited the highest fluorescence intensity. These results collectively confirm that the action of BPS on the organism causes the disruption of the functioning of ERalpha and may lead to distortion of meiotic maturation.

Kľúčové slová

prase, oocyt, bisfenol, meiotické zrání, estrogenový receptor

Keywords

pig, oocyte, bisphenol, meiotic maturation, estrogen receptor

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 4. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Tereza Žalmanová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / odbor:
Genetic Technologies and Breeding / Biotechnology of Reproduction