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Effect of the knockout of mitofusins on mouse oocyte: implications to fertility and mitochondrial inheritance

Grant number: 17/05899-2
Support type:Regular Research Grants
Duration: July 01, 2017 - June 30, 2019
Field of knowledge:Biological Sciences - Genetics - Human and Medical Genetics
Principal Investigator:Marcos Roberto Chiaratti
Grantee:Marcos Roberto Chiaratti
Home Institution: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brazil
Assoc. researchers:Felipe Perecin ; Felipe Roberti Teixeira ; Juliano Coelho da Silveira ; Licio Augusto Velloso ; Polyana Cristine Tizioto
Associated grant(s):17/50377-4 - Mítochondrial dynamics during oogenesis, AP.R SPRINT

Abstract

Mitochondria play a fundamental role during oocyte growth. As a result, the existence of dysfunctional mitochondria or mutant mitochondrial DNA (mtDNA) in oocytes may lead to infertility syndromes and transmission of mitochondrial diseases. Compared to other cell types, oocyte mitochondria distinguish by their increased number, smaller size and rounded shape. These characteristics are dependent on mitochondrial fusion and fission, which is determinant to mitochondrial function and inheritance. Mitochondrial fusion is coordinated by mitofusins (Mfn1 and Mfn2). These proteins are critical to regulation of mitochondrial and endoplasmic reticulum (RE) function, as Mfn2 is also present on the RE membrane. Recently, we found that Mfn1 is essential to oocyte development and fertility. However, Mfn2 deficiency in Mfn1-null oocytes partially reversed these effects in double-mutant (DM) oocytes. On the other hand, Mfn2 deficiency interfered with elimination of NZB/BINJ (NZB) mutant mtDNA, resulting in metabolic abnormalities in the progeny. Hence, we propose to investigate these findings aiming to explain i) the molecular mechanism connecting Mfn1 deficiency in oocytes to folliculogenesis arrest; ii) the effect of Mfn2 deficiency on energetic metabolism in oocytes, cumulus cells (CC) and progeny; iii) the reason why double knockout of Mfn1 + Mfn2 (DM) has a milder effect on oocyte development and folliculogenesis than the single knockout of Mfn1; and, iv) the role of Mfn2 on elimination of NZB mtDNA in the oocyte. In this regard, Mfn1 and/or Mfn2 will be conditionally knocked out in oocytes using heteroplasmic mice (containing NZB and C57BL/6 mtDNA). Oocytes that are wild-type (WT) and homozygous knockout for Mfn1, Mfn2 and Mfn1 + Mfn2 will be compared by RNA sequencing (RNAseq) considering the abundance of gene transcripts. This experiment is expected to give important evidences about the effects of the knockouts on oocytes. Nonetheless, considering that some hypotheses were raised based on the above findings, these will be addressed in parallel by using alternative approaches (metabolic analyses, biochemical evaluations, fluorescency microscopy, transmission electron microscopy, real-time PCR, western blot, etc). Since these analyses should consider the use of oocytes, CC and progeny, they are expected to complement the RNAseq data as well as speed up publication of our findings. We expect the results from this project will enable a better understanding of the role of mitochondria, RE and mitofusins on oocyte, fertility and mitochondrial inheritance. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Study helps understand why obese mothers tend to have children with susceptibility for metabolic diseases 
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O Povo: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
IstoÉ: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
Jornal de Piracicaba: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
UOL: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
BOL: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
Agência Brasil: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
IstoÉ online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
IstoÉ Dinheiro online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
UOL: Por que filhos de mães obesas têm maior risco de doenças metabólicas? (13/Dec/2020)
InfoSurHoy (EUA): Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (27/Jan/2021)
Mindzilla (Reino Unido): Study Helps Understand Why Kids of Obese Mothers may be Susceptible to Metabolic Diseases (27/Jan/2021)
AZo Life Sciences: Study shows why obese mothers tend to have children susceptible to metabolic diseases (27/Jan/2021)
Love Avia for latest news and articles (EUA): Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (27/Jan/2021)
Medical Xpress (Reino Unido): Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (26/Jan/2021)
Bioengineer (Reino Unido): Study Helps Understand Why Kids Of Obese Mothers May Be Susceptible To Metabolic Diseases (26/Jan/2021)
Science Codex: Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (26/Jan/2021)
Scienmag Science Magazine (Reino Unido): Study Helps Understand Why Kids Of Obese Mothers May Be Susceptible To Metabolic Diseases (26/Jan/2021)
Brightsurf: Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (26/Jan/2021)
Il Mio Diabete (Itália): Lo studio aiuta a capire perché i bambini di madri obese possono essere suscettibili alle malattie metaboliche (26/Jan/2021)
Vighneshworld.com: Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (26/Jan/2021)
Florida News Times (EUA): Studies help to understand why children of obese mothers are more susceptible to metabolic disorders (26/Jan/2021)
LCGHC - Life Care Global Health Centre (Índia): Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (26/Jan/2021)
Lew Lew Media: Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (26/Jan/2021)
Worldmedicinefoundation: Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (26/Jan/2021)
Jornal do Comércio (RS) online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (26/Dec/2020)
Portal Notícias Bahia: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (24/Dec/2020)
Tribuna Ribeirão online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (21/Dec/2020)
Dourados Agora: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (19/Dec/2020)
Dom Total: Estudo avalia que filhos com mães obesas têm mais propensão a doenças metabólicas (19/Dec/2020)
Farmacêutico Márcio Antoniassi : Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (19/Dec/2020)
Jaciara News: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (19/Dec/2020)
ON Jornal: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (17/Dec/2020)
RecordTV Japan (Japão): Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (17/Dec/2020)
Correio do Brasil online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Bonde : Pesquisa avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Portal Fator Brasil: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Diário da Amazônia: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães o (15/Dec/2020)
Diário da Amazônia: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas - Planeta (15/Dec/2020)
Região Noroeste : Filhos de mães obesas podem ter propensão a doenças metabólicas (15/Dec/2020)
FarolCom: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Plantão News (MT): Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas - Planeta (15/Dec/2020)
Novoeste: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Portal Rondônia: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Planeta online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas - Planeta (15/Dec/2020)
Diga Bahia: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Top Sector: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Notícias ao Minuto: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
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Por Dentro de Minas: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Folha Geral: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Gazeta MT: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Jornalismo 24 Horas: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Acesse Notícias: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Portal Agora no RS: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Cenário Minas: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Portal Mato Grosso: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Diário de Araxá: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
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Central Brasil Notícias: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas - Planeta (15/Dec/2020)
Falando de Gestão: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
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Liberdades: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Sindessmat - Sindicato dos Estabelecimentos de Serviços de Saúde do Estado de Mato Grosso: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas - Planeta (15/Dec/2020)
Rádio Tucunaré: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
TV Assembleia - Assembleia Legislativa do Piauí (Alepi): Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas - Planeta (15/Dec/2020)
TV Assembleia - Assembleia Legislativa do Piauí (Alepi): Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Portal Paraná Empresarial: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
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Eg News: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Jornal da Ilha: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
APIMEC - Associação dos Analistas e Profissionais de Investimento do Mercado de Capitais: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Top Notícias Alagoas: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Jornal Página do Estado: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Portal Netto Reis: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Muita Informação: Estudo brasileiro avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Estadão Mato Grosso online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
O Mato Grosso Jornal: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Pequi FM 87,5: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Por Dentro do Coronavírus: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
César Santana: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Jornal Fogo Cruzado DF: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
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Chumbo Grosso DF: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
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Imbaú FM 87,9: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
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Acessos Livres: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
FEHOESC - Federação dos Hospitais e Estabelecimentos de Serviços de Saúde do Estado de Santa Catarina: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
O Povo online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
Jornal de Jundiaí online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
O Documento online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas - FA NOTÍCIAS (14/Dec/2020)
Jornal de Piracicaba online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
Hoje em Dia online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas - FA NOTÍCIAS (14/Dec/2020)
A Crítica (MS) online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
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Diário da Saúde: Por que filhos de mães obesas têm maior propensão a doenças metabólicas? (14/Dec/2020)
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Planeta Osasco: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
Dinheiro Rural online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
Sistema Costa Norte de Comunicação: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas - FA NOTÍCIAS (14/Dec/2020)
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Tony Show: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
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Mix Vale: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
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Rômulo de Oliveira Martins: Advocacia e Assessoria Jurídica: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
Saber Atualizado: Mães obesas geram filhos com maiores riscos de doenças metabólicas: Possível causa revelada (13/Dec/2020)
Plantão News (MT): Estudo ajuda a entender por que filhos de mães obesas têm maior propensão a doenças metabólicas (12/Dec/2020)
Espaço Ecológico no Ar: Estudo ajuda a entender por que filhos de mães obesas têm maior propensão a doenças metabólicas (11/Dec/2020)
Planet Earth Water Air Green Brazil: Estudo ajuda a entender por que filhos de mães obesas têm maior propensão a doenças metabólicas (11/Dec/2020)
Revista Pará: Estudo ajuda a entender por que filhos de mães obesas têm maior propensão a doenças metabólicas (11/Dec/2020)
Portal da Enfermagem: Estudo ajuda a entender por que filhos de mães obesas têm maior propensão a doenças metabólicas (11/Dec/2020)
MT HOJE: Estudo ajuda a entender por que filhos de mães obesas têm maior propensão a doenças metabólicas (11/Dec/2020)
Cassilândia Urgente: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas - Planeta (15/Dec/2020)
Coros Saúde: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Portal RBN: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
Canal Nutrição: Estudo ajuda a entender por que filhos de mães obesas têm maior propensão a doenças metabólicas (12/Dec/2020)

Scientific publications (6)
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GARCIA, BRUNA M.; MACHADO, THIAGO S.; CARVALHO, KAREN F.; NOLASCO, PATRICIA; NOCITI, RICARDO P.; DEL COLLADO, MAITE; CAPO BIANCO, MARIA J. D.; GREJO, MATEUS P.; AUGUSTO NETO, JOSE DJACI; SUGIYAMA, FABRICIA H. C.; TOSTES, KATIANE; PANDEY, ANAND K.; GONCALVES, LUCIANA M.; PERECIN, FELIPE; MEIRELLES, V, FLAVIO; FERRAZ, JOSE BENTO S.; VANZELA, EMERIELLE C.; BOSCHERO, ANTONIO C.; GUIMARAES, FRANCISCO E. G.; ABDULKADER, FERNANDO; LAURINDO, FRANCISCO R. M.; KOWALTOWSKI, ALICIA J.; CHIARATTI, MARCOS R. Mice born to females with oocyte-specific deletion of mitofusin 2 have increased weight gain and impaired glucose homeostasis. MOLECULAR HUMAN REPRODUCTION, v. 26, n. 12, p. 938-952, DEC 2020. Web of Science Citations: 0.
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CHIARATTI, MARCOS R.; MACABELLI, CAROLINA H.; AUGUSTO NETO, JOSE DJACI; GREJO, MATEUS PRIOLO; PANDEY, ANAND KUMAR; PERECIN, FELIPE; DEL COLLADO, MAITE. Maternal transmission of mitochondrial diseases. GENETICS AND MOLECULAR BIOLOGY, v. 43, n. 1, 1 2020. Web of Science Citations: 0.
MARCOS R. CHIARATTI; CAROLINA H. MACABELLI; JOSÉ DJACI AUGUSTO NETO; MATEUS PRIOLO GREJO; ANAND KUMAR PANDEY; FELIPE PERECIN; MAITE DEL COLLADO. Maternal transmission of mitochondrial diseases. GENETICS AND MOLECULAR BIOLOGY, v. 43, n. 1, p. -, 2020.
CHIARATTI, MARCOS R.; GARCIA, BRUNA M.; CARVALHO, KAREN F.; MACABELLI, CAROLINA H.; DA SILVA RIBEIRO, FERNANDA KARINA; ZANGIROLAMO, AMANDA F.; SARAPIAO, FABIANA D.; SENEDA, MARCELO M.; MEIRELLES, FLAVIO V.; GUIMARAES, FRANCISCO E. G.; MACHADO, THIAGO S. Oocyte mitochondria: role on fertility and disease transmission. ANIMAL REPRODUCTION, v. 15, n. 3, p. 231-238, JUL-SEP 2018. Web of Science Citations: 0.
CHIARATTI, MARCOS ROBERTO; GARCIA, BRUNA MARTINS; CARVALHO, KAREN FREIRE; MACHADO, THIAGO SIMOES; DA SILVA RIBEIRO, FERNANDA KARINA; MACABELLI, CAROLINA HABERMANN. The role of mitochondria in the female germline: Implications to fertility and inheritance of mitochondrial diseases. Cell Biology International, v. 42, n. 6, SI, p. 711-724, JUN 2018. Web of Science Citations: 6.

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