BACKGROUND/OBJECTIVES: Oocyte lipid droplets play a crucial role in meiosis and embryo development. Biotin is associated with fatty acid synthesis and is the coenzyme for acetyl-CoA carboxylase (ACC). The effects of a biotin deficiency on the oocyte lipid metabolism remain unknown. This study examined the effects of a biotin deficiency and its replenishment on murine 1) oocyte lipid droplet levels, 2) ovary lipid metabolism, and 3) oocyte meiosis. MATERIALS/METHODS: Mice were divided into 3 groups: control, biotin deficient (BD), and recovery groups. The control and BD groups were fed a control diet or BD diet (0.004 or 0 g biotin/kg), respectively. The recovery group mice were fed a BD diet until day 21, and were then fed the control diet from days 22 to 64. This study then quantified the oocyte lipid droplet levels, assessed the oocyte mitochondrial function, and examined the ability of oocytes to undergo meiosis. Ovarian phosphorylated ACC (p-ACC), lipogenesis, β-oxidation, and ATP production-related genes were evaluated. RESULTS: The BD group showed a decrease in lipid droplets and mitochondrial membrane potential and increased p-ACC levels. In the recovery group, the hepatic biotin concentration, ovarian p-ACC levels, and mitochondrial membrane potential were restored to the control group levels. On the other hand, the quantity of lipid droplets in the recovery group was not restored to the control levels. Furthermore, the percentage of oocytes with meiotic abnormalities was higher in the recovery group than in the control group. CONCLUSIONS: A biotin deficiency reduced the oocyte lipid droplet levels by downregulating lipogenesis. The decreased lipid droplets and increased oocyte meiosis failure were not fully restored, even though the biotin nutrition status and gene expression of lipid metabolism was resumed. These results suggest that a biotin deficiency remains robust and can be long-lasting. Biotin might play a crucial role in maintaining the oocyte quality.
Xiang, Zhi Feng;Zhang, Jin Zhou;Li, Xue Bin;Xie, Hong Bin;Wang, Qing Hua
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
v.23
no.1
/
pp.17-24
/
2010
In the antral follicle phase, several layers of cumulus cells surround the oocyte and play an important support and regulation role in oocyte development and maturation via intercellular communications and interactions between oocytes and cumulus cells. However, information on stage specific gene expression in swine during the phase is not well understood. To investigate the function of cumulus cells during in vitro maturation of porcine oocytes and gene expression, suppression subtractive hybridization (SSH) was performed to screen genes that were differentially expressed between cumulus-oocyte complexes (COCs) and naked oocytes (NOs). Utilizing mRNAs from in vitro maturation oocytes, a SSH cDNA library from COCs as the tester and NOs as the driver was constructed. The SSH cDNA library was then screened using dot blot analysis. Results showed that a total of 70 clones randomly selected from the library were differentially expressed. Among these, 41 exhibited high homology to known genes and 11 were novel expressed sequences tags (ESTs). Four differentially expressed genes, including bfgf, sprouty 2, egr and btc, were further studied by real time quantitative PCR; results confirmed an increased expression of respective mRNA in COCs compared with NOs, which suggests that these factors may play an important role in oocyte development and maturation.
Stored maternal factors in oocytes regulate oocyte differentiation into embryos during early embryonic development. Before zygotic gene activation (ZGA), these early embryos are mainly dependent on maternal factors for survival, such as macromolecules and subcellular organelles in oocytes. The genes encoding these essential maternal products are referred to as maternal effect genes (MEGs). MEGs accumulate maternal factors during oogenesis and enable ZGA, progression of early embryo development, and the initial establishment of embryonic cell lineages. Disruption of MEGs results in defective embryogenesis. Despite their important functions, only a few mammalian MEGs have been identified. In this review we summarize the roles of known MEGs in mouse fertility, with a particular emphasis on oocytes and early embryonic development. An increased knowledge of the working mechanism of MEGs could ultimately provide a means to regulate oocyte maturation and subsequent early embryonic development.
For the gonadal sex management of younger longtooth grouper (Epinephelus bruneus), this work investigated the timing and histological process of ovary differentiation and oocyte development of longtooth grouper larvae and juvenile. Specimens (from 1 to 365 DAH) were collected for gonadal histological study from June 2008 to August 2009. Rearing water temperature was ranged from 20 to $24^{\circ}C$. The primordial germ cells could be observed from 10 to 15 DAH, while undifferentiated gonad occurs from 20 to 50 DAH in longtooth grouper. The initial ovarian phase was 60 to 110 DAH with the formation of ovarian cavity and the increased in size of gonad. The ovarian phase started at 140 DAH with appearance of oogonia. The gonad at 365 DAH appeared to have full of oogonia and primary growth stage oocyte. Formation of ovarian cavity indicates that the ovarian differentiation beginning at 60 DAH in longtooth grouper. The gonads in longtooth grouper differentiated directly into ovaries in all fish examined.
Keeping the intact germinal vesicle (GV) is essential for maintaining the capacity of mammals including human. It is maintained by very complex procedures along with folliculogenesis and is a critical step for getting competent oocyte. So far, a few mechanisms involved in folliculogenesis are known but GV arrest mechanisms are largely unrevealed. Cyclic AMP, a adenosine derived substance, have been used as inhibitor of germinal vesicle breakdown as a putative oocyte maturation inhibitor. In this study, we examined the potency of adenosine as GV maintainer and a possible signaling mediator for that. A1, A2b, and A3 were detected in cumulus cells of cumulus enclosed-oocyte (CEO). Intact of germinal vesicle was not kept like in follicle but the spontaneous maturation was inhibited by exogenous adenosine. It is inhibited with concentration dependent manners. Intracellular calcium level of cumulus was extensively increased after adenosine treatment. Based on these results it is suggested that one of the pathway for GV arrest by adenosine and its receptors is calcium mediated signaling pathway in CEO.
This study was conducted to investigate the effects of oocyte maturational age and activation condition on in vitro development of porcine parthenogenetic embryos (parthenotes). Porcine follicular oocytes were matured in vitro for 30 to 44 hr. Maturation rate was examined during in vitro maturation (IVM) every 2 hr interval. The cdc2 kinase activity was measured at 36 and 44 hr of IVM. Some oocytes were activated at 36 or 44 hr of IVM by three different conditions; 1) single electric stimulation (1.5 kV/cm for $30{\mu}sec$; ES), 2) double electric stimulations (1.5 kV/cm for $30{\mu}sec$, followed by 1.0 kV/cm for $50{\mu}sec$ after 1 hr; ES+ES) or 3) ES+ES followed by culture in 6-dimethlyaminopurine (6-DMAP) for 4 hr (ES+ES+D), and cultured for 6-7 days. Maturation rate was significantly increased as culture period was increased to 36 hr (66.9%, p<0.05), and then gradually increased to 87.1% at 44 hr of IVM. The cdc2 kinase activity was decreased (p<0.05) with culture period prolonged from 36 hr to 44 hr. Lower blastocyst formation rate (4.3%, p<0.05) were obtained by ES in 36 hr-matured oocytes compared to other treatments (16.5 and 20.5%) in the same age and the same treatment in 44 hr-matured oocytes (15.0%). High blastocyst formation rate (23.6%) was obtained by ES+ES+D in 44 hr-matured oocytes (p<0.05). These results demonstrate that porcine oocyte activation and in vitro development of parthenotes can be affected by interactions between oocyte maturational age and activation condition.
J. M. Koo;S. H. Hyun;Lee, B. C.;S. K. Kang;W. S. Hwang
Journal of Embryo Transfer
/
v.17
no.3
/
pp.239-249
/
2002
Embryos derived from pig oocytes matured in mSOF are able to develop to blastocysts after IVF. Experiment 1 evaluated the effects of two maturation media (TCM-199 vs mSOF) on maturation rate, fertilization parameters, including penetration, polyspermy, male pronuclear formation, and the mean number of sperm penetrated per oocyte. Experiment 2 and Experiments 3 examined the effects of two maturation media on zona pellucida solubility and cortical granule distribution by transmissible electron microscopy, respectively. Experiment 4 assessed the effects of two maturation media on the in vitro embryo cleavage rate and development to blastocyst. Lastly, experiment 5 examined the cell number of blastocyst. An effect of media (P<0.05) was detected for mSOF on the mean number of sperm per oocyte. In TCM group, zona digestion time (196.5$\pm$15.5 vs 131.6$\pm$20.1 before IVF, 397.5$\pm$30.3s vs 185.3$\pm$16.4s after IVF, p<0.05) was higher in TCM-199 group. No significant effects of media was observed on cortical granule distribution between two groups by TEM. An effect (P<0.05) was observed on embryo development to blastocyst (16% vs 8%) but not on cleavage rates. No significant effects of media was observed on total cell number of blastocyst. We found that the high mean number of sperm penetrated per oocyte and the weaker zona pellucida on the basis of the digestion time was shown in pig oocytes matured in mSOF, however, porcine oocyte maturation with supplemented synthetic oviduct fluid medium (mSOF) resulted in blastocyst cell numbers comparable to those observed with Tissue Culture Medium 199.
As a one of unsaturated fatty acid, polyunsaturated fatty acids (PUFAs) have multiple actions: as precursor of prostaglandins (PGs), steroid hormone synthesis and energy production in animal reproduction. PUFAs, which include omega-3 (n-3) and omega-6 (n-6), are derived from the diet and changed by diet, species, breed and season. The plasma membrane of spermatozoa in mammals contain various PUFAs. These composition of PUFAs regulate the membrane fluidity and cause lipid peroxidation via generation of reactive oxygen species (ROS). Induced lipid peroxidation by ROS decreased viability and motility of spermatozoa, and it is reduced by addition of antioxidant and low concentration of PUFAs. Because oocytes of animal have a high lipid components, process of oocyte maturation and embryo development are influenced by PUFAs. In in vitro study, oocyte maturation, embryo development, intracellular cAMP and MAPK activity were increased by treatment of n-3 ${\alpha}$-linolenic acid (ALA) during maturation, whereas n-6 linoleic acid (LA) negatively influenced. Also, inhibition of fatty acid metabolism in oocyte influenced blastocyst formation of cattle. PGs are synthesized from PUFAs and various PUFAs influence PGs via regulation of PG-endoperoxide synthase (PTGS). Steroid hormone synthesis from cholesterol is regulated by expression of steroid acute regulator (StAR) protein and mRNA. Exogenous n-3 and n-6 PUFAs altered sex hormone in animal through stimulate or inhibit StAR activity. Because PUFAs altered PG and steroid hormone synthesis, follicular development was influenced by PUFAs. This effect of unsaturated fatty acid could provide information for improvement of reproductive ability in animals.
The present study assessed the effect of FSH and LH on oocyte meiotic, cytoplasmic maturation and on the expression level and polyadenylation status of several maternal genes. Cumulus-oocyte complexes were cultured in the presence of FSH, LH, or the combination of FSH and LH. Significant cumulus expansion and nuclear maturation was observed upon exposure to FSH alone and to the combination of FSH and LH. The combination of FSH and LH during entire IVM increased the mRNA level of four maternal genes, C-mos, Cyclin B1, Gdf9 and Bmp15, at 28 h. Supplemented with FSH or LH significantly enhanced the polyadenylation of Gdf9 and Bmp15; and altered the expression level of Gdf9 and Bmp15. Following parthenogenesis, the exposure of oocytes to combination of FSH and LH during IVM significantly increased cleavage rate, blastocyst formation rate and total cell number, and decreased apoptosis. In addition, FSH and LH down-regulated the autophagy gene Atg6 and upregulated the apoptosis gene Bcl-xL at the mRNA level in blastocysts. These data suggest that the FSH and LH enhance meiotic and cytoplasmic maturation, possibly through the regulation of maternal gene expression and polyadenylation. Overall, we show here that FSH and LH inhibit apoptosis and autophagy and improve parthenogenetic embryo competence and development.
A histological study on development and transformation of the oocyte' follicle cell for Korean four sillurid fishes, Liobagrus obesus, L. mediadiposalis, Pseudobagrus koreanus, and P. brevicorpus was performed by light and electron microscopes. The follicular layer surrounding the oocyte consisted of an outer theca cell and an inner follicle cell (granulosa cell). The follicle cells of the oocyte were flatten cells at early oocyte but during vitellogenesis they were transformed it to a single layer of cuboidal cell, then to a single columnar cell layer, and finally to a layer covered with a substance secreted by themselves. Although the development and transformation of the follicle cells was similar to four species, the secreted materials, called an adhesive membrane, were divided into two types in its appearance and nature. Firstly, a jelly coat-like type was found in L. obesus and L. mediadiposalis, which they are presumed to be polysaccharides and mucoproteins in its nature and secondly, a granular type in P. koreanus and P. brevicopus, being mucoprotein. A zona radiata with about $0.6{\sim}3.1{\mu}m$ thin was present below the adhesive material secreted by the transformed-follicle cell's activity. The zona radiata was composed of two layers, a thin externa and a thick interna.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.