RESUMO
Background: candidate genes and their polymorphisms have been associated with traits of economic interest in cattle, representing an important strategy for genetic improvement of complex traits. Bone morphogenetic protein 4 (BMP4) is a member of the transforming growth factor beta (TGFβ) superfamily, which is involved with several events of embryonic, fetal, and adult development in vertebrates. Objective: the aim of this study was to evaluate the degree of association between polymorphism in the BMP4 gene (guanine for thymine- G>T, SNP rs109778173) and the performance of Gyr oocyte donors, including the rate of Cumulus-oophorus complex obtained in each session of follicular aspiration (OPU), embryo development, and pregnancy rates. Methods: DNA was extracted from hair follicles from 50 oocyte donors and genotyping was performed by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). Data from 212 OPU-IVP sessions was collected, and the following traits were associated with BMP4 polymorphism (SNP rs109778173): number and ratio of viable Cumulus-oophorus complexes; number of cleaved embryos at day 4 of culture; number of transferable embryos at day 7 of culture, and pregnancies on days 30 and 60 after embryo transfer. Results: the studied BMP4 polymorphism was significantly associated (p<0.01) with the number and ratio of viable cumulus-oocyte complexes, and the ratio of pregnancies at 30 days. Conclusion: the GT genotype (SNP rs109778173) was associated with inferior performance regarding OPU-IVP traits. This finding suggests possible genetic effects of BMP4 on performance of Gyr oocyte donors. Studies are needed on the BMP4 gene regarding subsequent changes in embryonic development of said mutation.
Antecedentes: genes candidatos y sus polimorfismos han sido asociados a características de interés económico en ganado, representando una excelente estrategia para el mejoramiento genético de características complejas. La proteína morfogénica ósea 4 (BMP4) es un miembro de la superfamilia del factor de crecimiento transformante beta (TGFβ); que controla innumerables eventos del desarrollo embrionario, fetal y de adultos en vertebrados. Objetivo: el objetivo de este estudio fue evaluar el grado de asociación entre un polimorfismo en el gen BMP4 (guanina por timina-G>T-, SNP rs109778173) y el desempeño de donantes de ovocitos de la raza Gyr, incluyendo la tasa de complejos cummulus-oophorus obtenidos en cada sesión de aspiración folicular (OPU), el desarrollo embrionario y la tasa de preñez. Métodos: el ADN fue extraído del folículo piloso de 50 vacas Gyr donantes de ovocitos, el genotipado fue realizado por la técnica de reacción en cadena de polimerasa-polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción (PCR-RFLP). Datos de 212 sesiones de OPU-IVP fueron colectados y las características a seguir fueron asociadas con el polimorfismo en el gen BMP4 (SNP rs109778173): número y tasa de complejos de Cumulus-oophorus viables, de embriones clivados al día 4 de cultivo, de embriones transferibles al día 7 de cultivo, y de preñeces a los días 30 y 60 posterior a la transferencia de los embriones. Resultados: el polimorfismo fue significativamente asociado (p<0,01) con número y tasa de complejos Cumulus-oophorus viables y tasa de preñez al día 30. Conclusión: el genotipo GT (SNP rs109778173) fue asociado a resultados inferiores relacionados con características de OPU-IVP. Este resultado sugiere posibles efectos genéticos del gen BMP4 sobre el desempeño de donadoras de oocitos de la raza Gyr, siendo necesarios estudios del gen BMP4 en relación a las alteraciones en el desarrollo embrionario subsecuentes a la mutación citada.
Antecedentes: genes candidatos e seus polimorfismos têm sido associados a características de interesse econômico no gado bovino, representando uma importante estratégia para o melhoramento genético de características complexas. A proteína morfogênica óssea 4 (BMP4) é um membro da superfamília do fator de crescimento transformante beta (TGFβ); que controla diversos eventos do desenvolvimento embrionário, tanto fetal quanto adulto em vertebrados. Objetivo: avaliar o grau de associação entre um polimorfismo no gene BMP4 (guanina por timina-G>T-, SNP rs109778173) e o desempenho de doadoras de oócitos da raça Gyr, incluindo a taxa de complexos Cumulus-oophorus obtidos em cada sessão de aspiração folicular (OPU), o desenvolvimento embrionário e a taxa de prenhez dos embriões. Métodos: o DNA foi extraído do folículo piloso de 50 vacas Gyr doadoras de oócitos, e a genotipagem foi realizada pela técnica de reação em cadeia da polimerase-polimorfismo no comprimento de fragmentos de restrição (PCR-RFLP). Dados de 212 sessões de OPU-IVP foram coletados, e as características a seguir foram associadas com o polimorfismo no gene BMP4 (SNP rs109778173): número e taxa de complexos Cumulus-oophorus viáveis dos embriões clivados no dia 4 de cultivo, dos embriões transferíveis no dia 7 de cultivo e de prenhezes no dia 30 e 60 após a transferência dos embriões. Resultados: o polimorfismo estudado foi significativamente associado (p<0,01) com o número e a taxa dos complexos Cumulus-oophorus viáveis e a taxa de prenhezes ao dia 30. Conclusão: o genótipo GT (SNP rs109778173) foi associado a resultados inferiores relacionados a características OPU-IVP. Este resultado sugere possíveis efeitos genéticos do gene BMP4 sobre o desempenho de doadoras de oócitos da raça Gyr, fazendo-se necessários estudos no gene BMP4 em relação às alterações no desenvolvimento embrionário subsequentes ao polimorfismo citado.
RESUMO
A utilização do soro fetal bovino (SFB), embora bastante disseminada na produção in vitro (PIV) de embriões bovinos, apresenta limitações por ser um meio indefinido e por causar efeitos que prejudicam a qualidade desses embriões. Por esse motivo, nos últimos anos, grande parte das pesquisas relacionadas à PIV está voltada para a substituição do SFB por outros compostos nos meios de cultura. No presente estudo, foram utilizados como compostos protéicos a albumina sérica bovina livre de ácidos graxos (BSA-FAF) e um produto comercial denominado fluido embriônico (FE) de maneira isolada ou em diferentes combinações e concentrações, com objetivo de substituir ou diminuir a concentração do SFB durante a maturação in vitro (MIV). [...] Ademais, o G3 também apresentou diminuição na taxa de maturação nuclear quando comparado ao G4. Quanto à maturação citoplasmática, nos grupos G2, G7, G6 e G3, houve redução (p<0,05) das taxas para 43,9por cento, 43,2 por cento, 43,1 por cento e 36,5 por cento, respectivamente, quando comparadas ao meio controle (G1), que permitiu a obtenção de valores médios de 62,4 por cento. Por outro lado, nos grupos G8, G4 e G5, a taxa de maturação citoplasmática não foi afetada com a redução do SFB, onde 59,3 por cento, 51,3 por cento e 50,8 por cento dos oócitos apresentaram os GC dispostos na periferia, respectivamente. Os resultados obtidos pelo teste de contrastes ortogonais complementam os obtidos na avaliação da maturação nuclear e migração de grânulos corticais, mostrando a necessidade do SFB durante a MIV, mesmo que em baixas concentrações, e a possibilidade de diminuir a sua concentração associando-o a BSA-FAF e/ou FE. Dessa forma, conclui-se que é possível reduzir a concentração de SFB no meio de MIV para até 3,5% sem prejuízo significativo aos índices de maturação nuclear e citoplasmática.
The use of fetal calf serum (FCS), although widely employed during in vitro production (IVP) of bovine embryos, has limitations. FCS is an undefined media and may have harmful effects on the quality of embryos. For this reason, in recent years, research efforts aimed at improving IVP of bovine embryos, have focused at the replacement of FCS by alternative compounds in culture media. In this study, fatty acid free bovine serum albumin (BSA-FAF) and embryonic fluid (EF) were used separately or in combination, in different concentrations, to replace or reduce the concentration of FCS during in vitro maturation (IVM). [...] Moreover, G3 also showed inferior nuclear maturation rate when compared to G4. Regarding cytoplasmic maturation, the rates were reduced to 43.9 percent, 43.2 percent, 43.1 percent and 36.5 percent in G2, G7, G6 and G3 groups, respectively, compared to the control group (G1; 62.4 percent). On the other hand, in the groups G8, G4 and G5, maturation rates were not affected by reduction of FCS, where 59.3 percent, 51.3 percent and 50.8 percent of the oocytes displayed CG arranged peripherally, respectively. The results obtained by the orthogonal contrast test are in accordance with the ones from the evaluation of the nuclear maturation and cortical granules migration. These data show the need of FCS on the MIV, even in low concentrations, and the possibility of decrease its concentration by associating it with BSA-FAF and/or EF. Therefore, we concluded that it is possible to reduce the concentration of FCS in IVM medium to a concentration of 3.5 percent without affecting nuclear and cytoplasmic maturation rates.