Différences transcriptomiques dans les blastocystes bovins après vitrification et congélation lente au stade de morula

Citation

Gupta, A., Singh, J., Dufort, I., Robert, C., Dias, F.C.F., Anzar, M. (2017). Transcriptomic difference in bovine blastocysts following vitrification and slow freezing at morula stage. PLoS ONE, [online] 12(11), http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0187268

Résumé en langage clair

La cryoconservation des embryons est une technologie d’amélioration génétique très courante qui permet la préservation de ressources génétiques animales et l’exploitation de caractères liés à la production. La congélation lente et la vitrification sont deux techniques importantes couramment utilisées pour la cryoconservation des embryons de mammifères. Dans cette étude, des morulas compactes bovines ont été soit vitrifiées, soit congelées lentement. Après réchauffage, nous avons fait la culture des morulas jusqu’au stade de blastocystes en expansion (embryons). Nous avons ensuite soumis les embryons développés à partir des morulas vitrifiées et des morulas congelées lentement à une analyse par biopuce et nous avons comparé les résultats à ceux des blastocystes développés à partir des morulas témoins non congelées pour déterminer l’expression différentielle des gènes. Le taux de conversion des morulas en blastocystes était presque similaire pour le groupe témoin et le groupe des morulas vitrifiées, et était très faible pour le groupe témoin. Les blastocystes issus de morulas vitrifiées présentaient des changements significatifs dans l’expression génique touchant principalement l’implantation de l’embryon, la peroxydation des lipides, la génération d’espèces réactives d’oxygène et la différenciation des cellules. Les blastocystes issus de morulas congelées lentement présentaient toutefois des changements dans l’expression des gènes liés à la signalisation cellulaire, à la structure et à la différenciation des cellules et au métabolisme des lipides.

Résumé

© Gupta et al., 2017. Il s’agit d’un article à accès libre publié conformément aux modalités de la licence d’attribution de Creative Commons, qui autorise l’utilisation, la distribution et la reproduction non restreintes dans tout média, à condition de citer adéquatement l’auteur et les travaux originaux. Il est établi que la cryoconservation a des effets néfastes marqués sur la santé des embryons. Des morulas compactes bovines ont été soit vitrifiées, soit congelées lentement. Après réchauffage, nous avons fait la culture des morulas jusqu’au stade de blastocystes en expansion. Nous avons ensuite soumis à une analyse par biopuce les embryons développés à partir des morulas vitrifiées et les embryons développés à partir des morulas congelées lentement et nous avons comparé les résultats à ceux des blastocystes développés à partir des morulas témoins non congelées afin de déterminer l’expression différentielle des gènes. Le taux de conversion des morulas en blastocystes était plus élevé (P < 0,05) dans le groupe témoin (72 %) et le groupe des morulas vitrifiées (77 %) que dans le groupe des morulas congelées lentement (34 %). Au total, 20 gènes ont été régulés à la hausse et 44 gènes ont été régulés à la baisse dans les blastocystes issus de morulas vitrifiées (facteur de variation ≥ ± 2; P < 0,05) comparativement aux blastocystes issus de morulas témoins. Dans les blastocystes issus de morulas congelées lentement, 102 gènes ont été régulés à la hausse et 63 à la baisse (facteur de variation ≥ ± 1,5; P < 0,05). Les blastocystes issus de morulas vitrifiées présentaient des changements importants dans l’expression génique touchant principalement l’implantation de l’embryon (PTGS2, CALB1), la peroxydation des lipides et la génération d’espèces réactives d’oxygène (HSD3B1, AKR1B1, APOA1) et la différenciation cellulaire (KRT19, CLDN23). Les blastocystes issus de morulas congelées lentement montraient toutefois des changements dans l’expression des gènes liés à la signalisation cellulaire (SPP1), à la structure et la différenciation des cellules (DCLK2, JAM2 et VIM) et au métabolisme des lipides (PLA2R1 et SMPD3). Une comparaison in silico a révélé des changements similaires dans l’expression génique entre les blastocystes issus de morulas vitrifiées et les blastocystes issus de morulas congelées lentement, d’une part, et entre les blastocystes issus de morulas vitrifiées et les blastocystes issus des morulas témoins, d’autre part. En conclusion, les blastocystes développés à partir de morulas vitrifiées présentaient une meilleure survie après le réchauffage que les blastocystes développés à partir de morulas congelées lentement, mais l’expression génique liée au métabolisme des lipides, à la stéroïdogenèse, à la différenciation cellulaire et à la placentation avait changé de manière significative (≥ 2 fois). La méthode de congélation lente a tué plus de morulas que la vitrification, mais l’expression génique des morulas ayant survécu jusqu’au stade de blastocyste n’avait pas varié dans une proportion de ≥ 2 fois par rapport à celle des blastocystes issus des morulas témoins.

Date de publication

2017-11-01

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