Vliv donoru sulfanu na průběh meiotického zrání prasečích oocytů

Veronika Kasalová

Master's thesis

Effect of hydrogen sulfide donor on meiotic maturation of porcine oocytes

Abstract:

S rostoucím zájmem o využití biotechnologických metod v reprodukci narůstá také potřeba stále většího množství kvalitního biologického materiálu. Oocyty jsou nenahraditelným materiálem pro metody asistované reprodukce. Ve snaze zvýšit efektivitu potřebných metod je v současné době věnována velká pozornost výzkumu zaměřenému na optimalizaci různých aspektů práce s oocyty. Jedním z těchto aspektů je kultivace oocytů in vitro za účelem získání zralých, oplozeníschopných gamet. Proces meiotického zrání savčích oocytů je komplexním dějem, jehož regulace zatím nebyla plně objasněna. Na zrání oocytů se podílí široká škála regulačních faktorů včetně gasotransmiterů -- plynných signálních molekul. Zatím posledním objeveným gasotransmiterem je sulfan (H2S), o jehož funkci v oocytech je dostupné jen omezené množství informací. Cílem této diplomové práce bylo ověřit hypotézu, že sulfan je zapojen do regulace meiotického zrání prasečích oocytů. Tato hypotéza byla ověřena prostřednictvím zvýšení hladiny sulfanu během meiotického zrání oocytů in vitro, a to za použití donoru sulfanu, Na2S, který byl v různých koncentracích přidáván do kultivačního media. Z výsledků této práce vyplývá, že vhodné koncentrace použitého donoru sulfanu (Na2S) v kultivačním mediu urychlují proces zrání oocytů in vitro oproti kultivaci v čistém mediu. To se projevuje dřívějším vstupem oocytů experimentálních skupin do jednotlivých fází zrání a kratší dobou trvání těchto fází. Tato zjištění mohou být využita ve snaze optimalizovat biotechnologické postupy při práci se savčími oocyty a zvýšit efektivitu metod asistované reprodukce. Je však nezbytné provést další experimenty, které by pomohly popsat a vysvětlit konkrétní buněčné regulační mechanismy, kterých se sulfan jako signální molekula účastní.

Abstract:

With the growing interest in the use of biotechnological methods in reproduction there is also an increased need for increasing amounts of high-quality biological material. Oocytes are an irreplaceable commodity for assisted reproduction methods. In order to increase the efficiency of the required methods great attention is currently paid to research aimed at optimizing various aspects of working with oocytes. One of these aspects is to culture oocytes in vitro to obtain mature gametes. Meiotic maturation of mammalian oocytes is a complex process, the regulation has not been fully elucidated yet. The oocyte maturation involved a wide range of regulatory factors including gasotransmitters - gaseous signaling molecules. Hydrogen sulfide (H2S) is the most recently discovered gasotransmitter, . for whose functions in oocytes are available only limited information. The aim of this thesis was to verify the hypothesis that hydrogen sulfide is involved in the regulation of the meiotic maturation of porcine oocytes. This hypothesis was verified through application of increasing levels of hydrogen sulfide during meiotic maturation of oocytes in vitro with using a donor of hydrogen sulfide (Na2S), which were added in various concentrations to the medium. The results of this study show that a suitable concentration of the hydrogen sulfide donor in the culture medium accelerates the process of oocyte maturation in vitro in comparison to cultivation in the pure medium. This will be reflected in early entry of Experimental groups of oocytes exhibit an earlier entry to the particular stages of maturation and a shorter duration of these stages. These findings can be used in order to optimize the biotechnological procedures when working with mammalian oocytes and improve the effectiveness of assisted reproductive techniques. However, it is necessary to make further experiments, which would help to describe and explain the specific cellular regulatory mechanisms, where hydrogen sulfide participates as a signaling molecule.

Keywords

oocyt, meiotické zrání, gasotransmiter, sulfan

Keywords

oocyte, meiotic maturation, gasotransmitter, hydrogen sulfide

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Nevoral, Ph.D.
• Reader: Tomáš Kott, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

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