Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
ЭФФЕКТИВНОСТЬ КЛОНИРОВАНИЯ ЭМБРИОНОВ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА (BOS TAURUS) МЕТОДОМ SCNT ПРИ ЭПИГЕНЕТИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИИ ДОНОРСКИХ ФИБРОБЛАСТОВ ТРИХОСТАТИНОМ А
- Номер: 3
- Страницы: 59-70
Журнал: Проблемы биологии продуктивных животных
Аннотация:
Исследование посвящено обоснованию выбора эффективной концентрации трихостатина А (ТСА) для предобработки донорских фибробластов в технологии клонирования эмбрионов крупного рогатого скота методом пересадки ядер соматических клеток (SCNT). Культуры фибробластов кожи уха обрабатывали ТСА в диапазоне 0–100 нМ в течение 24 ч. Оценивали целостность ДНК (метод ДНК-комет), степень конденсации хроматина (когерентно-фазовая микроскопия), а также морфокинетику реконструированных эмбрионов. Установлено, что повышение концентрации ТСА до 50 нМ сопровождается максимальной деконденсацией хроматина — снижение фазовой высоты на 25,9% относительно контроля (p<0,05). При этом повреждения ДНК минимальны: доля ДНК в хвосте кометы снижена на 37% (p<0,05), момент хвоста — в 1,7 раза (p<0,05). При 50 нМ доля погибших клеток не превышает 5%. Дальнейшее увеличение дозы до 100 нМ не усиливает деконденсацию (p>0,05), но резко повышает цитотоксичность: доля погибших клеток возрастает в 3,2 раза (p<0,01), уровень фрагментации ДНК увеличивается в 2,6 раза (p<0,05). Обработка фибробластов 50 нМ ТСА перед реконструкцией повышает выход бластоцист в 1,6 раза (с 37,2% до 59,3%; p<0,05), увеличивает их диаметр на 14,9% (до 184,4±12,9 мкм; p<0,05) и снижает эмбриональную смертность на переходе «морула–бластоциста» с 20% до 5%. Полученные данные позволяют рекомендовать 50 нМ ТСА в качестве оптимальной концентрации для модуляции эпигенетического статуса донорских клеток в протоколах клонирования.
Литература:
1. ГОСТ 28424-2014. Средства воспроизводства. Эмбрионы крупного рогатого скота. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2015.
2. ГОСТ 33215-2014. Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила оборудования помещений и организации процедур. Москва: Стандартинформ, 2016.
3. МР 4.2.0014-10. Оценка генотоксических свойств методом ДНК-комет in vitro. Методические рекомендации. Москва: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2011. 17 с.
4. Behdarvandiyan P., Jafarpour F., Hajian M., et al. Transcriptional drug repositioning enhances the development of somatic cell nuclear transfer embryos by inhibiting CDK4/6 during the first cleavage of bovine pseudo-zygotes. Theriogenology. 2026; 251:117735. doi: 10.1016/j.theriogenology.2025.117735. PMID: 41202451.
5. de Aguiar L.H., Lee Y.L., Abdelhady A.W., Koganti P.P., Selvaraj V., Cheong S.H. Flexible oocyte manipulation with delayed maturation and improved somatic cell nuclear transfer efficiency using induced pluripotent stem cells. Theriogenology. 2026; 251:117754. doi: 10.1016/j.theriogenology.2025.117754. PMID: 41265330.
6. Federation of Animal Science Societies. Guide for the Care and Use of Agricultural Animals in Research and Teaching. 3rd ed. FASS; 2010.
7. Gilardini Montani M.S., Granato M., Santoni C., et al. Histone deacetylase inhibitors VPA and TSA induce apoptosis and autophagy in pancreatic cancer cells. Cell Oncol (Dordr). 2017; 40(2):167-180. doi: 10.1007/s13402-017-0314-z. PMID: 28160167.
8. Guerenne-Del Ben T., Rajaofara Z., Couderc V., et al. Multiplex coherent anti-Stokes Raman scattering highlights state of chromatin condensation in CH region. Sci Rep. 2019; 9(1):13862. doi: 10.1038/s41598-019-50453-0.
9. Huang Y., Zhang J., Li X., et al. Chromatin accessibility memory of donor cells disrupts bovine somatic cell nuclear transfer blastocysts development. FASEB J. 2023; 37(9):e23111. doi: 10.1096/fj.202300131rrr.
10. Ji Y.C., Li Y.H., Wang M.J., Zheng R.Z., Yu T., Su J.M. Epigenetic Mechanisms of Reprogramming of Animal Somatic Cell Nuclear Transfer Embryos. Journal of Agricultural Biotechnology. 2024; 32(7):1669-1680. doi: 10.3969/j.issn.1674-7968.2024.07.018.
11. Li W., Chen H., Zhang M., et al. Optimization of handmade cloning technique in sheep and preliminary investigation of umbilical cord mesenchymal stem cells as donor nuclei. Reprod Domest Anim. 2024; 59(9):e14632. doi: 10.1111/rda.14632.
12. Mirizio G., Sampson S., Iwafuchi M. Interplay between pioneer transcription factors and epigenetic modifiers in cell reprogramming. Regen Ther. 2024; 28:246-252. doi: 10.1016/j.reth.2024.12.014. PMID: 39834592; PMCID: PMC11745816.
13. Pagano C.A., Masini M.A., Sabbatini M., et al. Simulated Microgravity-Induced Alterations in PDAC Cells: A Potential Role for Trichostatin A in Restoring Cellular Phenotype. Int J Mol Sci. 2025; 26(10):4758. doi: 10.3390/ijms26104758.
14. Wang D., Liu Y., Li L., et al. Construction and Influence of Induced Pluripotent Stem Cells on Early Embryo Development in Black Bone Sheep. Biology (Basel). 2025; 14(5):484. doi: 10.3390/biology14050484.
15. Yagi M., Horng J.E., Hochedlinger K. Manipulating cell fate through reprogramming: approaches and applications. Development. 2024; 151(19):dev203090. doi: 10.1242/dev.203090. PMID: 39348466; PMCID: PMC11463964.
16. Zhang S., Du Q., Tang P., Huang S. Application and effect of epigenetic modifiers in the development of somatic cell nuclear transposition pig embryos. Journal of Agriculture and Forestry. 2024; 71(3):181-193. doi: 10.30089/JAF.202409_71(3).0004. References (for publications in Russian)