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# Biologie # Entwicklungsbiologie

Steigerung des Embryo-Erfolgs: Der METTL7A Durchbruch

METTL7A zeigt vielversprechende Ergebnisse bei der Verbesserung der Embryonalentwicklung und Erfolgsraten in vitro.

Linkai Zhu, Hao Ming, Giovanna N. Scatolin, Andrew Xiao, Zongliang Jiang

― 6 min Lesedauer


METTL7A: Ein Game Changer METTL7A: Ein Game Changer in Embryonen von Embryos in Labors verbessert. Entdecke, wie METTL7A die Erfolgsraten
Inhaltsverzeichnis

In vitro Produktion (IVP) von Embryos ist eine Methode, die Menschen mit Fruchtbarkeitsproblemen helfen und die Fortpflanzung bei Tieren wie Kühen verbessern soll. Diese Technologie hat in den letzten Jahren an Fahrt gewonnen, mit immer mehr Embryos, die weltweit erstellt und übertragen werden. Aber trotz ihrer Beliebtheit ist die Erfolgsquote von im Labor erzeugten Embryos für eine Schwangerschaft nicht so hoch wie die von natürlich empfangenen. Ein Grund für diese niedrigere Erfolgsquote könnte der Stress sein, den Embryos in einer Laborumgebung erleben.

Die Rolle von oxidativem Stress in der Embryonalentwicklung

Embryos, die in vitro kultiviert werden, sind hohen Mengen an oxidativem Stress ausgesetzt, was ihre Entwicklung beeinträchtigen kann. Der Hauptschuldige ist Sauerstoff. Im Labor sind Embryos höheren Sauerstoffkonzentrationen ausgesetzt, als sie in einer natürlichen Umgebung, wie dem Mutterleib, erleben würden. Dieser überschüssige Sauerstoff kann wichtige Prozesse im Embryo negativ beeinflussen, wie Genexpression und Stoffwechsel.

Ein weiterer Übeltäter in dieser Geschichte sind Reaktive Sauerstoffspezies (ROS), die schädliche Nebenprodukte sind, die während der Energieproduktion in den Zellen entstehen. Unter normalen Umständen haben Zellen Wege, ROS mit Antioxidantien in Schach zu halten. Wenn die Antioxidantien jedoch nicht gut funktionieren oder es zu viele ROS gibt, kann das zu verschiedenen Problemen führen, wie verzögerter Entwicklung und sogar Zelltod.

Strategien zur Verbesserung der Embryonalen Kompetenz

Um die negativen Auswirkungen von oxidativem Stress zu bekämpfen, wurden verschiedene Strategien untersucht. Eine Möglichkeit ist, den Sauerstoffgehalt im Labor, in dem die Embryos kultiviert werden, zu senken. Forschungen zeigen, dass eine Reduzierung des Sauerstoffgehalts zu einer besseren Entwicklung der Embryos führen kann. Es werden auch Versuche gemacht, Hilfzellen zu verwenden und zusätzliche Nährstoffe hinzuzufügen, um den Embryos zu helfen, mit oxidativem Stress umzugehen.

Eines der wichtigsten Antioxidantien, das natürlicherweise in Zellen vorkommt, ist Glutathion (GSH). Es ist wie ein Superheld für Zellen, der hilft, sie vor oxidativem Stress zu schützen. GSH benötigt einen Baustein namens Cystein, der durch den Stoffwechsel einer anderen Verbindung namens Methionin gewonnen wird.

Einführung von METTL7A: Ein neuer Spieler im Spiel

Kürzlich hat ein faszinierendes Protein namens METTL7A die Aufmerksamkeit von Forschern auf sich gezogen. Dieses Protein ist an verschiedenen Zellfunktionen beteiligt und soll eine Rolle dabei spielen, Zellen widerstandsfähiger gegen Stress zu machen. Einige Hinweise deuten darauf hin, dass METTL7A helfen könnte, die Qualität der in vitro erzeugten Embryos zu verbessern, indem es die oxidativen Stresslevels senkt.

Also, was genau macht METTL7A? Forscher glauben, dass es helfen könnte, die Produktion von Antioxidantien wie GSH zu regulieren und somit den oxidativen Stress, der die erfolgreiche Embryonalentwicklung behindert, zu bekämpfen.

Erforschung der Rolle von METTL7A bei der Entwicklung von Rinderembryos

Um zu untersuchen, wie METTL7A sich auf Embryos auswirkt, verwendeten Wissenschaftler Kuh-Embryos. Sie entnahmen Eizellen von Kühen und führten den IVP-Prozess durch. Danach injizierten sie METTL7A in diese Embryos, um zu sehen, ob es einen Unterschied machen könnte.

Die Ergebnisse waren vielversprechend. Als METTL7A hinzugefügt wurde, zeigten die Embryos bessere Entwicklungsraten im Vergleich zu denen ohne Injektion. Das deutet darauf hin, dass METTL7A den Embryos helfen könnte, sich richtig zu formen und eine höhere Erfolgsquote zu haben, wenn sie in eine Empfängerkühe übertragen werden.

Die Auswirkungen auf die embryonale Entwicklung

Als die Wissenschaftler die Embryos analysierten, bemerkten sie, dass die mit METTL7A gesünder aussahen und mehr Zellen hatten. Sie sahen auch, dass sich die Zellen richtig in die verschiedenen Teile differenzierten, die einen gesunden Embryo bilden. Einfacher gesagt, schien METTL7A den Embryos zu helfen, besser und gesünder zu wachsen, fast wie ein Gatorade-Schub in einem Sportspiel.

Nicht nur entwickelten sich die Embryos besser, sie schienen auch nach der Übertragung auf Leihmütter überleben zu können, was das ultimative Ziel dieses ganzen Prozesses ist.

Der Zusammenhang zwischen METTL7A und oxidativem Stress

Forscher haben sich intensiv damit beschäftigt, wie METTL7A mit oxidativem Stress interagiert. Sie fanden heraus, dass Embryos mit METTL7A niedrigere Werte schädlicher ROS im Vergleich zu Kontroll-Embryos hatten. Dieses niedrigere Stresslevel in den Embryos steht im Einklang mit einem höheren Antioxidantienlevel wie GSH, was darauf hindeutet, dass METTL7A hilft, oxidativen Stress zu managen.

Es ist, als wäre METTL7A der Kapitän des Antioxidantien-Teams, der seine Mitglieder mobilisiert, um gegen die oxidativen Kräfte zu kämpfen.

DNA-Schäden und Zellzyklusfortschritt

Als nächstes untersuchten die Wissenschaftler, ob METTL7A helfen könnte, Embryos vor DNA-Schäden zu schützen – ein grosses Anliegen bei in vitro entwickelten Embryos. Durch die Überprüfung von DNA-Schadenmarkern fanden sie heraus, dass Embryos mit METTL7A weniger Schäden aufwiesen. Das ist wichtig, denn zu viel Schaden kann Verzögerungen in der Zellteilung verursachen und die allgemeine Gesundheit des Embryos beeinflussen.

Ausserdem schienen bei der Untersuchung der Zellzyklen die mit METTL7A in den verschiedenen Entwicklungsstadien angemessen voranzukommen. Das bedeutet, METTL7A schützt sie nicht nur vor Schaden, sondern hilft ihnen auch, im richtigen Tempo zu wachsen.

Auswirkungen auf zukünftige Forschungen und IVF-Erfolge

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass METTL7A eine wichtige Rolle dabei spielen könnte, die Erfolgsaussichten für in vitro erzeugte Embryos zu verbessern. Indem es oxidativen Stress und DNA-Schäden reduziert, kann METTL7A den Embryos helfen, in herausfordernden Laborumgebungen zu gedeihen. Die Forscher sind begeistert von diesen Ergebnissen und sehen das Potenzial, dass METTL7A ein Schlüsselspieler bei der Entwicklung besserer assistierter Fortpflanzungstechnologien sein könnte.

Fazit: Eine helle Zukunft für METTL7A in der Embryonalentwicklung

Zusammenfassend scheint METTL7A ein vielversprechendes Molekül zur Verbesserung der Erfolgsraten von in vitro entwickelten Embryos zu sein. Durch die Minderung von oxidativem Stress und die Verbesserung des Zellüberlebens könnte es helfen, die Fortpflanzungseffizienz sowohl bei Menschen als auch bei Nutztieren zu steigern.

Während die Forschung voranschreitet, wollen die Wissenschaftler besser verstehen, wie METTL7A genau wirkt. Sie hoffen, herauszufinden, wie man dieses Wissen nutzen kann, um optimale Bedingungen für die Embryokultur zu schaffen, damit zukünftige Generationen – egal ob menschlich oder bovin – den besten Start ins Leben bekommen.

Wie man sagt, die Zukunft ist hell, die Zukunft ist METTL7A!

Originalquelle

Titel: METTL7A improves bovine IVF embryo competence by attenuating oxidative stress

Zusammenfassung: In vitro fertilization (IVF) is a widely used assisted reproductive technology to achieve a successful pregnancy. However, the acquisition of oxidative stress in embryo in vitro culture impairs its competence. Here, we demonstrated that a nuclear coding gene, methyltransferase- like protein 7A (METTL7A), improves the developmental potential of bovine embryos. We found that exogenous METTL7A modulates expression of genes involved in embryonic cell mitochondrial pathways and promotes trophectoderm development. Surprisingly, we discovered that METTL7A alleviates mitochondrial stress and DNA damage and promotes cell cycle progression during embryo cleavage. In summary, we have identified a novel mitochondria stress eliminating mechanism regulated by METTL7A that occurs during the acquisition of oxidative stress in embryo in vitro culture. This discovery lays the groundwork for the development of METTL7A as a promising therapeutic target for IVF embryo competence. Summary statement (Graphic abstract)We describe a molecule acts in the pre-implantation period to attenuate oxidative stress that enhances embryo development to the blastocyst stage and subsequent pregnancy in cattle. O_FIG O_LINKSMALLFIG WIDTH=200 HEIGHT=163 SRC="FIGDIR/small/628915v1_ufig1.gif" ALT="Figure 1"> View larger version (43K): [email protected]@aec66aorg.highwire.dtl.DTLVardef@648ccaorg.highwire.dtl.DTLVardef@1572927_HPS_FORMAT_FIGEXP M_FIG C_FIG

Autoren: Linkai Zhu, Hao Ming, Giovanna N. Scatolin, Andrew Xiao, Zongliang Jiang

Letzte Aktualisierung: 2024-12-17 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.17.628915

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.17.628915.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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