CZ298869B6 - Zpusob partenogenetické aktivace oocytu se stimulací protein kináz C nezávislých na vápníku - Google Patents
Zpusob partenogenetické aktivace oocytu se stimulací protein kináz C nezávislých na vápníku Download PDFInfo
- Publication number
- CZ298869B6 CZ298869B6 CZ20060446A CZ2006446A CZ298869B6 CZ 298869 B6 CZ298869 B6 CZ 298869B6 CZ 20060446 A CZ20060446 A CZ 20060446A CZ 2006446 A CZ2006446 A CZ 2006446A CZ 298869 B6 CZ298869 B6 CZ 298869B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- activation
- oocytes
- calcium
- stimulation
- vitro
- Prior art date
Links
- 230000004913 activation Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 210000000287 oocyte Anatomy 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 102000001253 Protein Kinase Human genes 0.000 title claims abstract description 7
- 108060006633 protein kinase Proteins 0.000 title claims abstract description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 title claims description 12
- 239000011575 calcium Substances 0.000 title claims description 12
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 10
- 230000001776 parthenogenetic effect Effects 0.000 title abstract description 11
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims abstract description 13
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims abstract description 7
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 108090000315 Protein Kinase C Proteins 0.000 claims description 7
- 102000003923 Protein Kinase C Human genes 0.000 claims description 7
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000003710 calcium ionophore Substances 0.000 claims description 4
- CJAONIOAQZUHPN-KKLWWLSJSA-N ethyl 12-[[2-[(2r,3r)-3-[2-[(12-ethoxy-12-oxododecyl)-methylamino]-2-oxoethoxy]butan-2-yl]oxyacetyl]-methylamino]dodecanoate Chemical compound CCOC(=O)CCCCCCCCCCCN(C)C(=O)CO[C@H](C)[C@@H](C)OCC(=O)N(C)CCCCCCCCCCCC(=O)OCC CJAONIOAQZUHPN-KKLWWLSJSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001427 strontium ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 5
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 5
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 5
- 108010046046 calcium-independent protein kinase C Proteins 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 210000001109 blastomere Anatomy 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 238000000520 microinjection Methods 0.000 description 3
- 210000004940 nucleus Anatomy 0.000 description 3
- 210000001082 somatic cell Anatomy 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 108091000080 Phosphotransferase Proteins 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 108010025267 calcium-dependent protein kinase Proteins 0.000 description 2
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 2
- 210000001671 embryonic stem cell Anatomy 0.000 description 2
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000002555 ionophore Substances 0.000 description 2
- 230000000236 ionophoric effect Effects 0.000 description 2
- 230000031864 metaphase Effects 0.000 description 2
- 150000004633 phorbol derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000002644 phorbol ester Substances 0.000 description 2
- 102000020233 phosphotransferase Human genes 0.000 description 2
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 description 2
- HIYAVKIYRIFSCZ-CYEMHPAKSA-N 5-(methylamino)-2-[[(2S,3R,5R,6S,8R,9R)-3,5,9-trimethyl-2-[(2S)-1-oxo-1-(1H-pyrrol-2-yl)propan-2-yl]-1,7-dioxaspiro[5.5]undecan-8-yl]methyl]-1,3-benzoxazole-4-carboxylic acid Chemical compound O=C([C@@H](C)[C@H]1O[C@@]2([C@@H](C[C@H]1C)C)O[C@@H]([C@@H](CC2)C)CC=1OC2=CC=C(C(=C2N=1)C(O)=O)NC)C1=CC=CN1 HIYAVKIYRIFSCZ-CYEMHPAKSA-N 0.000 description 1
- 101710117545 C protein Proteins 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000002269 analeptic agent Substances 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 210000002459 blastocyst Anatomy 0.000 description 1
- HIYAVKIYRIFSCZ-UHFFFAOYSA-N calcium ionophore A23187 Natural products N=1C2=C(C(O)=O)C(NC)=CC=C2OC=1CC(C(CC1)C)OC1(C(CC1C)C)OC1C(C)C(=O)C1=CC=CN1 HIYAVKIYRIFSCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000309466 calf Species 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 208000000509 infertility Diseases 0.000 description 1
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 1
- 231100000535 infertility Toxicity 0.000 description 1
- 238000011005 laboratory method Methods 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000008186 parthenogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 210000004291 uterus Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Abstract
Zpusob zdokonalené partenogenetické aktivace oocytu in vitro využívající krome klasických aktivacních stimulu i specifické stimulace protein kináz C nezávislých na iontech vápníku. Tato aktivace má velké využití pri reprodukcních biotechnologiích hospodárských zvírat i v asistované reprodukci v humánní medicíne.
Description
Způsob partenogenetické aktivace oocytů se stimulací protein kináz C nezávislých na vápníku
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu partenogenetické aktivace oocytů in vitro s využitím látek stimulujících protein kinázy C nezávislé na vápníku. Tato aktivace má velký význam zejména při klonování hospodářských zvířat.
Dosavadní stav techniky
V současné době se aktivace zejména zvířecích oocytů, což jsou samičí pohlavní buňky, provádí v podmínkách in vitro mnoha způsoby. Jedním ze způsobů je např. partenogenetická aktivace vápníkovými ionofory a současnou aktivací enzymů protein kináz C. Protein kinázy C představují širokou skupinu enzymů s velmi rozdílnými vlastnostmi. Dělí se obecně na tři skupiny - závislé na vápníku, nezávislé na vápníku a netradiční protein kinázy C. Pro dokonalejší aktivaci se využívají forbol estery, které stimulují první dvě uvedené skupiny protein kináz C. Enzymy obou skupin - na vápníku závislé a na vápníku nezávislé - mají ale v buňkách odlišné role. Účinky forbol esterů jsou proto silně nespecifické a aktivace oocytů proto neprobíhá stejně. Obecně je aktivace oocytů hospodářsky významných druhů savců využívána pro širokou škálu účelů, jako např. pro klonování metodou přenosu jader somatických buněk, tvorbu embryonálních kmenových buněk z partenogenetických embryí nebo pro tvorbu embryí metodou intracytoplasmatické injekce spermie (ICSI). Je proto žádoucí, aby aktivace oocytů in vitro probíhala vždy co nejefektivněji a nedocházelo ke zbytečným nákladům při klonování zvířat.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody odstraňuje způsob partenogenetické aktivace oocytů se stimulací protein kináz C nezávislých na vápníku, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na oocyty in vitro působí kromě základního aktivačního činidla, zejména vápníkového ionoforu, elektrických stimulů nebo iontů stroncia, i látky, které specificky stimulují protein kinázy C nezávislé na vápníku.
Způsob podle vynálezu se dále provádí tak, že na oocyty in vitro, ošetřené tradičně aktivačním činidlem, se dále po 2 až 3 hodiny působí látkami, které specificky stimulují protein kinázy C nezávislé na vápníku.
Způsob podle vynálezu se výhodně provádí tak, že na oocyty in vitro, ošetřené tradičně aktivačním činidlem, se dále po 2 až 3 hodiny působí heptaamoniovou solí dipalmitoyl-L-alfa-fosfatidylinositol-3, 4, 5-trifosfátu v koncentraci 1 až 2 mM.
Způsob partenogenetické aktivace oocytů podle vynálezu se konkrétně provádí tak, že se dozrálé savčí oocyty in vitro, nacházející se ve stádiu zrání metafáze 11, zbaví kumulámích buněk opakovaným pipetováním úzkou skleněnou pipetou, propláchnou se v kultivačním médiu (např. médium Ml99 obohacené o 10 % bovinního telecího séra) a pak jsou vystaveny účinku tradičního aktivačního činidla (např. kalcium ionoforu A23187 v koncentraci 50 mikroM pro dobu 5 minut) a následně jsou přeneseny do kultivačního média bez ionoforu obohaceného o aktivátor kalcium-independentních izotypů protein kináz C. V tomto médiu se oocyty kultivují po dobu 2 až 3 hodin. Následně jsou oocyty opláchnuty v médiu, které neobsahuje aktivátor kalciumindependentních izotypů protein kináz C ajsou pak kultivovány běžným laboratorním postupem.
-1 CZ 298869 B6
Způsobem podle vynálezu jsou v oocytech specificky stimulovány jen protein kinázy C nezávislé na vápníku a aktivita izotypů kináz závislých na vápníku není tímto ošetřením významněji ovlivněna. To se ukazuje jako velmi výhodné, protože experimenty původců prokázaly, že stimulace na vápníku závislých protein kináz C má na partenogenetickou aktivaci oocytů nepříznivý efekt, neboť jejich zvýšená aktivita brzdí zdárný vývoj zárodku. Výsledkem způsobu aktivace podle vynálezu je podstatně efektivnější aktivace vyššího podílu oocytů a partenogenetický vývoj takto aktivovaných oocytů je podstatně vyšší, než při dosud používaných způsobech, což má velký hospodářský význam. Způsob aktivace oocytů in vitro s cílenou stimulací na vápníku nezávislých protein kinázy C podle vynálezu lze využít zejména při reprodukčních biotechnologiích hospo10 dářských zvířat (např. klonování. 1CSI) i v asistované reprodukci v humánní medicíně, kdy při současném snižování porodnosti tato metoda zvláště nabývá na významu.
Následující příklady provedení způsob podle vynálezu pouze dokládají, aniž by ho jakkoliv omezovaly.
Příklady provedení
Příklad 1
Při klasické partenogenetické aktivaci vápníkovým ionoforem (A23187,50 mikroM, 5 minut) dochází k partenogenetické aktivaci u 70 % oocytů in vitro. Podle způsobu podle vynálezu jsou dozrálé prasečí oocyty ve stádiu metafáze 11 po aktivaci ionoforem kultivovány po 2 až 3 hodiny v kultivačním médiu s přídavkem 2 mM heptaamoniové soli dipalmitoyl-L-alfa-fosfatidylino25 sitol-3, 4, 5-trifosfátu. Pří tomto postupu stoupá významně podíl aktivovaných oocytů a významně se zvyšuje následná vývojová schopnost partenogenetických embryí do stádia blastocysty. Takto získané savčí partenogenetické zárodky ve vývojovém stádiu blastocyty lze využít například pro tvorbu embryonálních kmenových buněk.
Příklad 2
U některých živočišných druhů (např. kůň) provází oplození v podmínkách in vitro problémy s penetrací spermie do vajíčka. Tento problém se obchází tzv. intracytoplasmatickou injekcí spermie, při kterém je spermie vpravena do vajíčka mikroinjekcí. Tento postup nachází uplatnění i v humánní medicíně při léčbě neplodnosti nebo při záchraně druhů savců ohrožených vyhubením. Mikroinjekce spermie ale nemusí navodit podmínky aktivace nezbytné pro zahájení vývoje vzniklého zárodku. Také v tomto případě se může uplatnit aktivace oocytů. Po aktivaci tradičním způsobem (např. elektrickými pulzy) jsou oocyty kultivovány po 2 až 3 hodiny v kultivačním médiu s přídavkem 2 mM heptaamoniové soli dipalmitoyl-L-alfafosfatidylinositol-3, 4, 5-trifos40 fátu. V následujících hodinách nastane u značného podílu takto ošetřených vajíček aktivace a zárodek pokračuje ve vývoji až do stádia blastocyty, kdy je schopen přenosu do dělohy náhradní matky.
Příklad 3
Při klonování savců dochází ke vnášení jaderné dědičné informace somatické buňky do cytoplasmy vajíčka, jež bylo vlastní jaderné dědičné informace zbaveno (bylo enukleováno). Pro následný vývoj embrya klonu je nezbytná aktivace takto vzniklé buňky. Adekvátní aktivační stimul je nezbytný především v případě využití tzv. honolulské techniky, kde je jádro somatické buňky vneseno do cytoplasmy enukleovaného vajíčka mikroinjekcí. Pro aktivaci takto vzniklého zárodku klonu lze využít po tradičním aktivačním stimulu (např. stronciovými ionty) kultivaci oocytů po 2 až 3 hodiny v kultivačním médiu s přídavkem 2 mM heptaamoniové soli dipalmi-2CZ 298869 B6 toyl-L-alfafosfatidylinositol-3, 4, 5-trifosfátu. V následujících hodinách nastane u značného podílu takto ošetřených zárodků aktivace a zárodek pokračuje ve vývoji až do stádia blastocyty, kdy je schopen přenosu do dělohy náhradní matky.
Průmyslová využitelnost
Řešení se týká zdokonalené partenogenetické aktivace oocytů in vitro využívající specifické stimulace na vápníku závislých protein kináz C, což má velký význam při reprodukčních bioío technologiích hospodářských zvířat i v asistované reprodukci v humánní medicíně.
Claims (2)
1. Způsob partenogenetické aktivace oocytů zvířat se stimulací protein kináz C nezávislých na vápníku, vyznačující se tím, že se na oocyty in vitro působí kromě tradičními akti20 vačními činidly, jako jsou zejména vápníkový ionofor, ionty stroncia a elektrické stimuly, heptaamoniovou solí dipalmitoyl-L-alfa-fosfatidylinositol-3,4,5-trifosfátu v koncentraci 1 až 2 mM, tedy látkou stimulující specificky izotypy protein kinázy C, které pro svou aktivaci nepotřebují ionty vápníku, aniž by zároveň byly stimulovány protein kinázy C, které ke své aktivitě vyžadují vazbu vápníkových iontů, a jejichž zvýšená aktivita brzdí vývoj zárodku.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se na oocyty in vitro působí kromě tradičními aktivačními činidly heptaamoniovou solí dipalmitoyl-L-alfa-fosfatidylinositol-3,4,5-trifosfátu v koncentraci 1 až 2 mM, tedy látkou stimulující specificky izotypy protein kinázy C, po dobu 2 až 3 hodin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20060446A CZ2006446A3 (cs) | 2006-07-10 | 2006-07-10 | Zpusob partenogenetické aktivace oocytu se stimulací protein kináz C nezávislých na vápníku |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20060446A CZ2006446A3 (cs) | 2006-07-10 | 2006-07-10 | Zpusob partenogenetické aktivace oocytu se stimulací protein kináz C nezávislých na vápníku |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ298869B6 true CZ298869B6 (cs) | 2008-02-27 |
| CZ2006446A3 CZ2006446A3 (cs) | 2008-02-27 |
Family
ID=39106041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20060446A CZ2006446A3 (cs) | 2006-07-10 | 2006-07-10 | Zpusob partenogenetické aktivace oocytu se stimulací protein kináz C nezávislých na vápníku |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2006446A3 (cs) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6680199B1 (en) * | 1993-02-10 | 2004-01-20 | Infigen, Inc. | In vitro activation of mammalian oocytes |
-
2006
- 2006-07-10 CZ CZ20060446A patent/CZ2006446A3/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6680199B1 (en) * | 1993-02-10 | 2004-01-20 | Infigen, Inc. | In vitro activation of mammalian oocytes |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Heikinheimo, O. and Gibbons, W.E.: "The molecular mechanisms of oocyte maturation and early embryonic development are unveiling new insights into reproductive medicine", Molecular Human Reproduction, vol.4(8), 745-756, 1998 * |
| Mayes, M.A. et al.: "Parthenogenic activation of pig oocytes by protein kinase inhibition", Biology of Reproduction 53, 270-275, 1995 * |
| Rotmann, A. et al.: "Activation of classical protein kinase C reduces the expression of human cationic amino acid transporter 3 (HCAT-3) in the plasma membrane", Bichem.J. 395, 117-123, 2006 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2006446A3 (cs) | 2008-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dominko et al. | Timing of meiotic progression in bovine oocytes and its effect on early embryo development | |
| Li et al. | Glutathione and cysteine enhance porcine preimplantation embryo development in vitro after intracytoplasmic sperm injection | |
| Bos-Mikich et al. | Parthenogenesis and human assisted reproduction | |
| Kang et al. | Valproic acid improved in vitro development of pig cloning embryos but did not improve survival of cloned pigs to adulthood | |
| Kim et al. | Improved preimplantation development of porcine somatic cell nuclear transfer embryos by caffeine treatment | |
| Campbell | A background to nuclear transfer and its applications in agriculture and human therapeutic medicine | |
| French et al. | Human therapeutic cloning (NTSC) Applying research from mammalian reproductive cloning | |
| CZ298869B6 (cs) | Zpusob partenogenetické aktivace oocytu se stimulací protein kináz C nezávislých na vápníku | |
| Suttirojpattana et al. | Pretreatment of bovine sperm with dithiobutylamine (DTBA) significantly improves embryo development after ICSI | |
| Lee et al. | In vitro oocyte maturation in a medium containing reduced sodium chloride improves the developmental competence of pig oocytes after parthenogenesis and somatic cell nuclear transfer | |
| Lopukhov et al. | Biotechnological bases of the development of cloned pig embryos | |
| Dolma et al. | Animal cloning: perspectives for futuristic medicine | |
| Sano et al. | A combined treatment with ethanol and 6-dimethylaminopurine is effective for the activation and further embryonic development of oocytes from Sprague-Dawley and Wistar rats | |
| MALAKAR et al. | Somatic cell cloning technique for production of cloned animals and its application–a review | |
| Singh et al. | Parthenogenesis—A Potential Tool to Reproductive Biotechnology | |
| CZ296918B6 (cs) | Zpusob partenogenetické aktivace zvírecích oocytudonory oxidu dusnatého | |
| Kharche et al. | Effect of protein phosphorylation inhibitor on production of parthenogenetic caprine embryos | |
| Demir et al. | Effect of different activation techniques on immature and in vitro matured cat oocytes | |
| Godja et al. | Pronuclei formation subsequent to intracytoplasmic sperm injection in bovine | |
| Kim GhangYong et al. | Improved preimplantation development of porcine somatic cell nuclear transfer embryos by caffeine treatment. | |
| Al Suwaiegh et al. | Cytoplasmic and Nuclear Maturation of Intact and Reconstructed Oocytes Controlling the Developmental Competence of Embryos | |
| Moon et al. | Expression of polo-like kinase 1 in pre-implantation stage murine somatic cell nuclear transfer embryos | |
| US20040064845A1 (en) | Method of cloning animals | |
| CZ2008441A3 (cs) | Zpusob zvýšení vývojové schopnosti rostoucích oocytu inhibicí kalcineurinu | |
| Keller et al. | Generating bovine embryos through ICSI |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20140710 |