Metaboloepigenética: Interrelação entre o metabolismo energético e a metilação do DNA em embriões bovinos

• Processo: 18/11668-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2019
• Data de Término da vigência: 03 de outubro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Medicina Veterinária - Reprodução Animal
• Pesquisador responsável: Marcella Pecora Milazzotto
• Beneficiário: Jéssica Ispada
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/25094-4 - Metaboloepigenética: inter-relação entre o metabolismo energético e a metilação do DNA em embriões bovinos, BE.EP.PD
• Assunto(s): Metabolismo Biotecnologia da reprodução Epigênese genética Metilação de DNA Blastocisto Epigenômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Blastocistos | epigenética | metabolismo | Metilação do DNA | Biotecnologia da reprodução

Resumo

O sistema de cultivo in vitro de embriões é determinante para definir a capacidade destes em atingir o estágio de blastocisto e, principalmente, sua viabilidade e sucesso após transferência. Alterações neste sistema são frequentemente empregadas e muitas delas utilizam a adição de carboidratos e aminoácidos para suplementação do meio de cultivo em concentrações diferentes das observadas fisiologicamente, inclusive durante a produção comercial de embriões. No entanto, o impacto dessas suplementações não foram completamente elucidadas e podem exercer efeito para além da geração de energia. Uma das hipóteses atualmente colocadas na literatura é de que metabólitos gerados durante a produção de energia apresentam ação direta e indireta no controle do status de metilação e desmetilação das células, processos críticos do desenvolvimento embrionário pré-implantacional. Nos embriões, durante as primeiras clivagens, ocorre a desmetilação do DNA (ativa e passiva), que será responsável pela produção de células totipotentes, até o estágio de 8-16 células. Em seguida, o DNA deste embrião deve ser metilado novamente até que, no estágio de blastocisto, seus blastômeros são classificados como pluripotentes e diferenciados como pertencentes a massa celular interna ou ao trofectoderma. Sabe-se que as enzimas responsáveis pelas desmetilações utilizam o ±-cetoglutarato, um metabólito do ciclo do TCA, para seu funcionamento. Assim, a hipótese deste trabalho é de que os metabólitos do ciclo do TCA afetaram a onda de desmetilação e metilação do DNA do embrião bovino pré-implantacional. Para testar essa hipótese, metabólitos do ciclo do TCA serão modulados e seus efeitos avaliados quanto a parâmetros de metilação do DNA e transcrição gênica global. Espera-se que estes resultados contribuam para a compreensão dos mecanismos de regulação dos processos de desmetilação do DNA em embriões e o papel do metabolismo neste evento.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ISPADA, JESSICA; MILAZZOTTO, MARCELLA PECORA. ilencing mark H3K27me3 is differently reprogrammed in bovine embryos with distinct kinetics of developmen. REPRODUCTION IN DOMESTIC ANIMALS, v. 57, n. 3, DEC 2021. (18/11668-6, 15/03381-0, 19/25982-7)

ISPADA, JESSICA; DA FONSECA JUNIOR, ALDCEJAM MARTINS; DE LIMA, CAMILA BRUNA; DOS SANTOS, ERIKA CRISTINA; FONTES, PATRICIA KUBO; GOUVEIA NOGUEIRA, MARCELO FABIO; DA SILVA, VINICIUS LOURENCO; ALMEIDA, FERNANDA NASCIMENTO; LEITE, SAUL DE CASTRO; CHITWOOD, JAMES LEE; et al. Tricarboxylic Acid Cycle Metabolites as Mediators of DNA Methylation Reprogramming in Bovine Preimplantation Embryos. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 21, n. 18, p. 16-pg., 2020-09-01. (12/50533-2, 18/11668-6, 17/18384-0, 15/03381-0)

ISPADA, JESSICA; DA FONSECA JUNIOR, ALDCEJAM MARTINS; RAMOS SANTOS, OTAVIO LUIZ; DE LIMA, CAMILA BRUNA; DOS SANTOS, ERIKA CRISTINA; DA SILVA, VINICIUS LOURENCO; ALMEIDA, FERNANDA NASCIMENTO; LEITE, SAUL DE CASTRO; ROSS, PABLO JUAN; MILAZZOTTO, MARCELLA PECORA. Metabolism-driven post-translational modifications of H3K9 in early bovine embryos. Reproduction, v. 162, n. 3, p. 181-191, SEP 2021. (17/18384-0, 18/11668-6, 15/03381-0)