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Incrementare il Successo degli Embryo: La Riscoperta di METTL7A

METTL7A sembra promettente nel migliorare lo sviluppo degli embrioni e le percentuali di successo in vitro.

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

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METTL7A: Un Cambiamento METTL7A: Un Cambiamento di Gioco negli Embri successo degli embrioni nei laboratori. Scopri come METTL7A migliora i tassi di
Indice

La produzione in vitro (IVP) di Embrioni è un metodo usato per aiutare le persone che lottano con l'infertilità e per migliorare la riproduzione in animali come le mucche. Questa tecnologia ha preso piede negli ultimi anni, con un numero crescente di embrioni creati e trasferiti a livello globale. Tuttavia, nonostante la sua popolarità, il tasso di successo degli embrioni creati in laboratorio per stabilire una gravidanza non è così alto come quello degli embrioni concepiti in modo naturale. Una ragione di questo tasso di successo più basso potrebbe essere lo stress che gli embrioni subiscono mentre crescono in un ambiente di laboratorio.

Il Ruolo dello Stress ossidativo nello Sviluppo degli Embrioni

Gli embrioni coltivati in vitro affrontano alti livelli di stress ossidativo, che possono influenzare il loro sviluppo. Il colpevole principale è l'ossigeno. In laboratorio, gli embrioni sono esposti a livelli di ossigeno molto più alti rispetto a quelli che sperimenterebbero in un ambiente naturale, come l’utero di una madre. Questo eccesso di ossigeno può influenzare negativamente processi importanti all'interno dell'embrione, come l'espressione genica e il metabolismo.

Un altro cattivo di questa storia è qualcosa chiamato Specie reattive dell'ossigeno (ROS), che sono sottoprodotti nocivi prodotti durante la produzione di energia all'interno delle cellule. In condizioni normali, le cellule hanno modi per tenere a bada le ROS con gli antiossidanti. Tuttavia, se gli antiossidanti non funzionano bene o se ci sono troppe ROS, può portare a vari problemi come ritardi nello sviluppo e persino morte cellulare.

Strategie per Migliorare la Competenza degli Embrioni

Per contrastare gli effetti negativi dello stress ossidativo, sono state esplorate diverse strategie. Un modo è ridurre il livello di ossigeno nel laboratorio dove gli embrioni vengono coltivati. La ricerca mostra che abbassare i livelli di ossigeno può portare a un miglior sviluppo degli embrioni. Ci sono anche tentativi di usare cellule di supporto e aggiungere nutrienti extra per aiutare gli embrioni a gestire lo stress ossidativo.

Uno degli antiossidanti chiave che esiste naturalmente nelle cellule è il Glutatione (GSH). È come un supereroe per le cellule, aiutandole a proteggersi dallo stress ossidativo. Il GSH ha bisogno di un mattone costitutivo chiamato cisteina, che si ottiene attraverso il metabolismo di un altro composto chiamato metionina.

Presentazione di METTL7A: Un Nuovo Giocatore nel Gioco

Recentemente, una proteina affascinante chiamata METTL7A ha catturato l'attenzione dei ricercatori. Questa proteina è coinvolta in varie funzioni cellulari e si pensa che giochi un ruolo nel rendere le cellule più resilienti allo stress. Alcune evidenze suggeriscono che METTL7A potrebbe aiutare a migliorare la qualità degli embrioni creati in vitro riducendo i livelli di stress ossidativo.

Quindi, cosa fa esattamente METTL7A? I ricercatori credono che possa aiutare a regolare la produzione di antiossidanti come il GSH, affrontando lo stress ossidativo che ostacola lo sviluppo di successo degli embrioni.

Ricerca sul Ruolo di METTL7A nello Sviluppo degli Embrioni Bovini

Per studiare come METTL7A influisce sugli embrioni, gli scienziati hanno usato embrioni di mucche. Hanno raccolto uova da mucche e le hanno sottoposte al processo IVP. Successivamente, hanno microiniettato METTL7A in questi embrioni per vedere se potesse fare la differenza.

I risultati sono stati promettenti. Quando è stato aggiunto METTL7A, gli embrioni hanno mostrato tassi di sviluppo migliorati rispetto a quelli senza iniezione. Questo indica che METTL7A potrebbe aiutare gli embrioni a formarsi correttamente e avere una maggiore possibilità di successo se trasferiti in una mucca ricevente.

Gli Effetti sullo Sviluppo Embrionale

Quando gli scienziati hanno analizzato gli embrioni, hanno notato che quelli con METTL7A sembravano più sani e avevano più cellule. Hanno anche visto che le cellule si stavano differenziando correttamente nelle varie parti che formano un embrione sano. In termini più semplici, METTL7A sembrava aiutare gli embrioni a crescere meglio e più sani, quasi come dare loro una spinta di Gatorade in una partita sportiva.

Non solo gli embrioni si sono sviluppati meglio, ma sembravano anche in grado di sopravvivere dopo essere stati trasferiti a mucche surrogato, che è l'obiettivo finale di tutto questo processo.

Il Vínculo tra METTL7A e lo Stress Ossidativo

I ricercatori hanno trascorso del tempo a esaminare come METTL7A interagisca con lo stress ossidativo. Hanno scoperto che gli embrioni con METTL7A avevano livelli inferiori di ROS dannosi rispetto agli embrioni di controllo. Questo livello inferiore di stress negli embrioni si allinea con un livello più alto di antiossidanti come il GSH, il che indica che METTL7A sta aiutando a gestire lo stress ossidativo.

È come se METTL7A fosse il capitano della squadra di antiossidanti, radunando i suoi membri per combattere le forze ossidative.

Danno al DNA e Progresso del Ciclo Cellulare

Successivamente, gli scienziati hanno esplorato se METTL7A potesse aiutare a proteggere gli embrioni dai danni al DNA, una preoccupazione principale negli embrioni sviluppati in vitro. Controllando i marcatori di danno al DNA, hanno scoperto che gli embrioni con METTL7A avevano meno danni. Questo è importante perché troppi danni possono causare ritardi nella divisione cellulare e influenzare la salute generale dell'embrione.

Inoltre, esaminando i cicli cellulari, quelli con METTL7A sembravano progredire correttamente attraverso le fasi di sviluppo. Questo significa che METTL7A non solo li protegge dai danni ma li aiuta anche a crescere al ritmo giusto.

Implicazioni per la Ricerca Futura e il Successo dell'IVF

I risultati suggeriscono che METTL7A potrebbe giocare un ruolo significativo nel migliorare le possibilità di successo per gli embrioni creati in vitro. Riducendo lo stress ossidativo e i danni al DNA, METTL7A può aiutare gli embrioni a prosperare in ambienti di laboratorio difficili. I ricercatori sono entusiasti di questi risultati e vedono il potenziale per METTL7A di essere un giocatore chiave nello sviluppo di migliori tecnologie di riproduzione assistita.

Conclusione: Un Futuro Luminoso per METTL7A nello Sviluppo degli Embrioni

In conclusione, METTL7A sembra essere una molecola promettente per migliorare i tassi di successo degli embrioni sviluppati in vitro. Mitigando lo stress ossidativo e migliorando la sopravvivenza cellulare, potrebbe aiutare nella ricerca di una maggiore efficienza riproduttiva sia negli esseri umani che nel bestiame.

Man mano che la ricerca avanza, gli scienziati mirano a comprendere meglio i meccanismi esatti attraverso cuiMETTL7A opera. Sperano di scoprire come utilizzare questa conoscenza per creare ambienti ottimali per la coltivazione degli embrioni, assicurandosi che le generazioni future - siano esse umane o bovine - ricevano il miglior inizio nella vita.

Come si suol dire, il futuro è luminoso, il futuro è METTL7A!

Fonte originale

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

Estratto: 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

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

Ultimo aggiornamento: 2024-12-17 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.17.628915

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

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

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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