Catalytic inhibition of H3K9me2 writers disturbs epigenetic marks during bovine nuclear reprogramming

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Sampaio, Rafael Vilar ^{[1, 2, 3]} ; Sangalli, Juliano Rodrigues ^{[1, 2]} ; Camara De Bem, Tiago Henrique ^[1] ; Ambrizi, Dewison Ricardo ^[1] ; del Collado, Maite ^[1] ; Bridi, Alessandra ^[1] ; Cavalcante Mendes de Avila, Ana Clara Faquineli ^[1] ; Macabelli, Carolina Habermann ^[4] ; Oliveira, Lilian de Jesus ^[1] ; da Silveira, Juliano Coelho ^[1] ; Chiaratti, Marcos Roberto ^[4] ; Perecin, Felipe ^[1] ; Bressan, Fabiana Fernandes ^[1] ; Smith, Lawrence Charles ^[3] ; Ross, Pablo J. ^[2] ; Meirelles, Flavio Vieira ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Fac Zootecnia & Engn Alimentos, Dept Med Vet, Pirassununga, SP - Brazil

^[2] Univ Calif Davis, Dept Anim Sci, Davis, CA 95616 - USA

^[3] Univ Montreal, Fac Vet Med, Ctr Rech Reprod & Fertilite, St Hyacinthe, PQ - Canada

^[4] Univ Fed Sao Carlos, Dept Genet & Evolucao, Sao Carlos, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: SCIENTIFIC REPORTS; v. 10, n. 1 JUL 13 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Orchestrated events, including extensive changes in epigenetic marks, allow a somatic nucleus to become totipotent after transfer into an oocyte, a process termed nuclear reprogramming. Recently, several strategies have been applied in order to improve reprogramming efficiency, mainly focused on removing repressive epigenetic marks such as histone methylation from the somatic nucleus. Herein we used the specific and non-toxic chemical probe UNC0638 to inhibit the catalytic activity of the histone methyltransferases EHMT1 and EHMT2. Either the donor cell (before reconstruction) or the early embryo was exposed to the probe to assess its effect on developmental rates and epigenetic marks. First, we showed that the treatment of bovine fibroblasts with UNC0638 did mitigate the levels of H3K9me2. Moreover, H3K9me2 levels were decreased in cloned embryos regardless of treating either donor cells or early embryos with UNC0638. Additional epigenetic marks such as H3K9me3, 5mC, and 5hmC were also affected by the UNC0638 treatment. Therefore, the use of UNC0638 did diminish the levels of H3K9me2 and H3K9me3 in SCNT-derived blastocysts, but this was unable to improve their preimplantation development. These results indicate that the specific reduction of H3K9me2 by inhibiting EHMT1/2 during nuclear reprogramming impacts the levels of H3K9me3, 5mC, and 5hmC in preimplantation bovine embryos. (AU)

• Processo FAPESP: 15/08807-6 - Metilação da H3K9 como regulador da memória epigenética na reprogramação nuclear de bovinos.
• Beneficiário: Rafael Vilar Sampaio
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 14/22887-0 - Exossomos e microvesículas contendo miRNAs modulam mudanças epigenéticas durante o cultivo in vitro de gametas e embriões em bovinos
• Beneficiário: Juliano Coelho da Silveira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 13/08135-2 - CTC - Centro de Terapia Celular
• Beneficiário: Dimas Tadeu Covas
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 14/50947-7 - INCT 2014: em Células Tronco e Terapia Celular no Câncer
• Beneficiário: Dimas Tadeu Covas
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 14/21034-3 - Rotas intracelulares e intercelulares durante a foliculogênese e maturação oocitária in vivo e in vitro
• Beneficiário: Felipe Perecin
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 15/25111-5 - Análise e modulação da metilação da H3K9 em células somáticas de bovinos
• Beneficiário: Rafael Vilar Sampaio
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 12/50533-2 - GIFT: melhoramento genômico de características relacionadas com a fertilização em gado bovino dinamarquês e brasileiro
• Beneficiário: Marcelo Fábio Gouveia Nogueira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 13/07160-3 - Influência da 5-Hidroximetilcitosina na Reprogramação Nuclear de Bovinos
• Beneficiário: Rafael Vilar Sampaio
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado