Технологія культивування ооцит-кумулюсних комплексів із використанням неспецифічних факторів розвитку
DOI:
https://doi.org/10.33989/2414-9810.2016.2.1.180457Ключові слова:
біотехнологія, осциляція, рН, температура, ооциткумулюсний комплекс, in vitro, парадигма постійностіАнотація
Усі ланки біотехнологічного процесу отримання ембріонів in vitro поступаються ефективністю перед такими, що мають місце in vivo. Як відомо, розвиток ембріону обумовлений формуванням ооцит-кумулюсного комплексу – яйцеклітини (ооциту), оточеної кількома шарами спеціалізованих зернистих (кумулюсних) клітин, які знаходяться і дозрівають у фолікулі яєчника. Аналіз літературних даних свідчить про те, що біотехнологію отримання ембріонів in vitro можна значно покращити, якщо хоча б деякі умови середовища культивування ооцит-кумулюсних комплексів і ембріонів, які повсюдно надмірно стабілізують, замінити на примусово осцилюючі з відомими біоритмами.
Щодо середовища культивування ооцит-кумулюсних комплексів in vitro нами застосовано осциляцію рН в діапазоні від 7,2 од. до 8,1 од. із періодом в одну добу та розроблено й використано осциляцію температури в діапазоні від 37°С до 39°С із 40-хвилинним періодом. За розробленими технологіями проводилося безперервне культивування in vitro, яке включало культивування ооцит-кумулюсних комплексів. Усього було проведено вирощування 22 культур, в яких прокультивовано 1249 ооцит-кумулюсних комплексів.
Уперше у світовій практиці показано, що застосування біоритмічно осцилюючих параметрів культивування ооцит-кумулюсних комплексів in vitro не зменшує приріст їх діаметра порівняно з використанням постійних умов. Хоча експериментально нами показано, що осцилюючі умови культивування майже рівнозначні постійним, наведені літературні дані й наше відповідне обґрунтування свідчать про перспективність використання саме осцилюючих умов у якості неспецифічних факторів, що стимулюють ріст і розвиток ооцит-кумулюсних комплексів у лабораторних умовах. Отримані нами результати є лише першим кроком на шляху перспективного упровадження біоритмічно осцилюючих параметрів культивування біологічних мікрооб’єктів у біотехнології.
Посилання
Denisyuk P. V., Martynenko N. A. Printsipial'no novyi metod kul'tivirovaniya doimplantatsionnykh embrionov mlekopitayushchikh. Dopovіdі NAN Ukraїni. 1995. No. 11.S. 148–149.
Denysiuk P. V. Vplyv rN seredovyshcha na rozvytok in vitro doimplantatsiinykh embrioniv svyni: avtoref. dys. … biol. nauk : spets. 03.00.13. «Fiziolohiia liudyny i tvaryn». Kharkiv, 1997.25 s.
Pat. 10067 A, Ukraina, klas 5 S12 N5/00 Sposib kultyvuvannia doimplantatsiinykh embrioniv ssavtsiv poza orhanizmom / Denysiuk P. V.; zaiavnyk i patentoutrymuvach Instytut svynarstva UAAN. No. 93111621; zaiavl. 23.04.1993; opubl. 30.09.1996, Biul. No. 3.
Pat. 46186 A, Ukraina, klas 6 A61M1/14, S/12N5/06. Sposib prymusovoi ostsyliatsii rN seredovyshcha kultyvuvannia biolohichnykh mikroob’iektiv / Denysiuk P. V.; zaiavnyk i vlasnyk patentu Instytut svynarstva UAAN. No. 98094883; zaiavl. 17.09.1998; opubl. 15.05.2002, Biul. No. 5.
Pat. 62419 Ukraina, MPK (2011.01) A01 63/00. Sposib kultyvuvannia poza orhanizmom ootsyt-kumuliusnykh kompleksiv (OKK) za temperatury, ostsyliuiuchoi z odnohodynnym periodom / Korchan N.O., Denysiuk P.V.; zaiavnyk i vlasnyk patentu Instytut svynarstva im. O.V. Kvasnytskoho NAAN Ukrainy. No. u201101851; zaiavl. 17/02/2011; opubl. 25.08.2011. Biul. No. 16.
Pat. 68013 Ukraina, MPK (2012.01), S12N 5/00, A61M 1/00. Zastosuvannia prymusovoi biorytmichnoi ostsyliatsii rN seredovyshcha kultyvuvannia poza orhanizmom yak sposobu, pryznachenoho dlia zbilshennia miry rozrostannia ootsyt-kumuliusnykh kompleksiv (OKK) / Korchan N. O., Denysiuk P. V.; zaiavnyk i vlasnyk patentu Instytut svynarstva i ahropromyslovoho vyrobnytstva NAAN Ukrainy. No.u 2011 10439; zaiavl. 29.08.2011; opubl. 12.03.2012, Biul. No. 5.
Cooke S., Tyler J.P. P., G. Driscoll. Objective assessment of temperature maintenance using in vitro culture techniques. Assisted Reprod. and Genetics. 2002. Vol. 19, No. 8. P. 368–375.
Ju J.C., Tseng J.K. Nuclear and cytoskeletal alterations of in vitro matured porcine oocytes under hyperthermia. Mol. Reprod. and Dev. 2004. Vol. 68. Is. 1. P. 125–133.
Koo D. B., Kim I. Yu et al. Effects of in vitro fertilization conditions on preimplantation development and quality of pig embryos. Anim. Reprod. Sci. 2005. Vol. 90. Is. 12. P. 101110.
Krisher R. L. Oocyte Physiology and Development in Domestic Animals. John Wiley & Sons, 2013. 248 c.
Marangos P., Fitzharris G., Carroll J. Ca²+ oscillations at fertilization in mammals are regulated by the formation of pronuclei. Development. 2003. Vol. 130. P. 1461–1472.
Ozil J. P. Role of calcium oscillations in mammalian egg activation: experimental approach. Biophis. Chem. 1998. Vol. 72, no. 12. P. 141–152.
Ozil J. P., Markoulaki S., Tothet S. al. Egg activation events are regulated by the duration of a sustained [Ca(2+)](cyt.) signal in the mouse. Dev. Biol. 2005. Vol. 282. P. 39–54.
Petters R. M., Wells K. D. Culture of pig embryos. J. Reprod. Fertil. 1993. Suppl. 48. P. 61–73.
Saunders C. M. et al. PLC zeta: a sperm – specific trigger of Ca (2+) oscillations in eggs and embryo development / C. M. Saunders, M. G. Larman, J. Parrington et al. Development. 2002. Vol. 129, no. 15. P. 3533–3544.
Shi D. S., Avery B., Greve T. Effects of temperature gradients on in vitro maturation of bovine oocytes. Theriogenology. 1998. Vol. 50, no. 4. P. 667–674.
Suzuki H., Takashima Y., Toyokawa K. Influence of incubation temperature on meiotic progression of porcine oocytes matured in vitro. J. Mamm. Ova Res. 2001. Vol. 18. P. 8–13.
