Parte 3: Effetto dell'acteoside come protettore cellulare per produrre un cane clonato

Mar 05, 2022

Effetto di Acteoside come protettore cellulare per produrre un cane clonato

Ji Hye Lee1☯, Ju Lan Chun1☯, Keun Jung Kim1, Eun Young Kim1, Dong-hee Kim1, Bo Myeong Lee1, Kil Woo Han1, Kang-Sun Park1, Kyung-Bon Lee2, Min Kyu Kim1*

Contatto:joanna.jia@wecistanche.com

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Tabella 5. Analisi microsatellitare del cane clonato.

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Tabella 6. Sequenze del mtDNA del cane clonato.

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sono migliorati con l'uso di cellule donatrici allo stadio G{{0}}/G1 rispetto all'uso di cellule donatrici allo stadio G2/M [24–28], sebbene sia stato riportato che le cellule donatrici arrestato allo stadio G2/M del ciclo cellulare può produrre suinetti clonati vitali [44]. La fase del ciclo cellulare delle cellule donatrici del nucleo gioca un ruolo cruciale negli eventi di riprogrammazione che seguono l'SCNT. Le cellule donatrici del nucleo arrestate allo stadio G0/G1 avviano in modo efficiente la prima sintesi del DNA dopo SCNT [28, 29, 45]. Per indurre la sincronizzazione del ciclo cellulare, sono stati utilizzati vari inibitori chimici, incluso l'acteoside, per ottenere la sincronizzazione del ciclo cellulare [46, 47]. Come inibitore del CDK, l'acteoside viene spesso utilizzato per determinare la sincronizzazione del ciclo cellulare nella fase G0/G1. Lee et al. ha riferito che l'acteoside ha ostacolato la progressione del ciclo cellulare oltre la fase G1, prevenendo così la proliferazione delle cellule leucemiche. Inoltre, il livello di CDK è stato ridotto ma i livelli di inibitori di CDK sono stati significativamente aumentati [38].

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Il presente studio ha confrontato gli effetti dell'acteoside con gli altri due metodi comuni di sincronizzazione cellulare per studiare l'effetto della sincronizzazione cellulare sull'efficienza dell'SCNT. I fibroblasti fetali canini sono stati trattati con varie concentrazioni di acteoside, fame di siero e inibizione del contatto; è stata confrontata la percentuale di cellule allo stadio G{{0}}/G1 nei tre gruppi di trattamento. La fame di siero è risultata essere il metodo più efficace per la sincronizzazione del ciclo cellulare allo stadio G0/G1 e non vi era alcuna differenza significativa tra acteoside e inibizione del contatto. Tuttavia, la fame di siero ha indotto un livello significativamente più alto di ROS. Precedenti studi hanno riportato che l'aumento dei ROS danneggia le membrane cellulari e induce l'apoptosi, diminuendo così l'efficienza dello sviluppo dell'embrione. Inoltre, ROS aumenta la frammentazione del DNA che induce il blocco cellulare e ritarda lo sviluppo dell'embrione nell'uomo e nei suini [48-51]. Il trattamento con acteoside non ha mostrato differenze nella sincronizzazione del ciclo cellulare allo stadio G0/G1 rispetto all'inibizione del contatto. Tuttavia, l'acteoside ha indotto un'attività ROS significativamente inferiore rispetto agli altri due metodi di sincronizzazione del ciclo cellulare. Inoltre, il trattamento con acteoside ha indotto significativamente meno apoptosi e necrosi rispetto all'inibizione del contatto e alla fame di siero. Il risultato è anche congruente con gli studi precedenti che hanno mostrato il verificarsi di più eventi apoptotici dopo la sincronizzazione del ciclo cellulare con la fame di siero rispetto all'inibizione del contatto [32, 52]. In concomitanza con la riduzione del tasso di apoptosi, il gruppo di trattamento con acteoside ha anche mostrato una sopravvivenza cellulare più elevata rispetto al gruppo di inibizione da contatto. La fame di siero ha provocato una morte cellulare massiccia rispetto sia al trattamento con acteoside che all'inibizione del contatto.

La sincronizzazione del ciclo cellulare del donatore del nucleo allo stadio G{{0}}/G1 è un passaggio cruciale in un embrione SCNT di successo e, in definitiva, nella produzione di animali clonati. I ROS sono stati considerati una delle principali cause di morte cellulare e apoptosi durante lo sviluppo dell'embrione. In questo studio, l'acteoside è stato studiato per determinare se sarebbe un metodo alternativo utile per indurre la sincronizzazione del ciclo cellulare dello stadio G0/G1 nei fibroblasti fetali canini come cellule donatrici nucleari. L'induzione della sincronizzazione del ciclo cellulare mediante il trattamento con acteoside delle cellule donatrici nucleari ha ridotto i ROS e l'apoptosi, il che ha contribuito al miglioramento dello sviluppo in vitro degli embrioni SCNT. Gli embrioni clonati utilizzando cellule donatrici trattate con acteoside sono stati trasferiti in cani madre surrogata ed è stato prodotto con successo un cane clonato sano, cosa che non è avvenuta con gli embrioni del gruppo di inibizione del contatto.

In conclusione, questo studio ha dimostrato che l'acteoside, che è un inibitore del CDK, induce la sincronizzazione del ciclo cellulare dei fibroblasti canini allo stadio G0/G1 per l'uso come cellule donatrici nucleari e li protegge anche dall'apoptosi riducendo lo stress ossidativo. L'effetto citoprotettivo dell'acteoside, combinato con la capacità di sincronizzazione del ciclo cellulare, ha contribuito a migliorare la competenza dello sviluppo in vitro degli embrioni SCNT. Pertanto, l'acteoside sarebbe un reagente efficace per migliorare l'efficienza della clonazione per produrre animali clonati.

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Ringraziamenti

L'autore desidera ringraziare il Dr. John Hammond dell'USDA-ARS per i suoi suggerimenti scientifici e il supporto alla scrittura del manoscritto.

Contributi dell'autore

Ha ideato e progettato gli esperimenti: JHL JLC MKK. Ha eseguito gli esperimenti: JHL KJK EYK DHK BML KWH KSP. Analizzato i dati: JLC KBL. Reagenti/materiali/strumenti di analisi forniti: KJK EYK DHK BML KWH KSP. Ha scritto il documento: JHL JLC. Acquisizione e supervisione del finanziamento: MKK.

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