Біотехнологічні аспекти регуляції гаметогенезу для корекції раннього ембріонального розвитку тварин

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorШтапенко, Оксана Всеволодівна
dc.date.accessioned2019-10-10T08:56:41Z
dc.date.available2019-10-10T08:56:41Z
dc.date.issued2019
dc.descriptionРобота виконана в Інституті біології тварин НААНuk
dc.description.abstractenThe thesis is dedicated to the study of the influence of exogenous factors on the processes of spermatogenesis and embryogenesis of animals in vitro and in vivo and the improvement of biotechnological methods for their regulation and correction. In our investigation the most attention we have paid to the peculiarities of mammalian gametogenesis during the action of exogenous factors. It’s allows to find out the causes of the emergence and development of reproductive function disorders and to develop preventive measures for their prevention. We also set a goal to test in model systems in vitro and in vivo the mammalian gametogenesis to study at all levels the reproductive system from cellular response mechanisms, gametes development to implantation capacity, enhanced embryo-uterine interactions and early embryogenesis. It was established that reduction of reproductive ability of females, early embryonic mortality are connected with the nature and degree of violations of male and female reproductive function of mammals by environmental factors, violation of endocrine and metabolic profiles, imbalance of microelement status of an organism. A methodology of cultivating of uterine cells on surfaces modified by various grafted polymeric biocompatible nanolayers, while creating a 3D cell culture system for cultivation of oocytes and embryos in vitro, was developed. It was found that the maturation of rabbit oocyte-cumulus complexes onto 3D cell culture system with endometrial cells created on biogel was higher as compared to other experimental groups. It was established that after 24 hours of cultivation on biogel, 76,7 % oocytes of the experimental group recovered meiosis and reached the metaphase stage II, while the number of oocytes with the polar body in the control group was 63.3%. The culturing of 2-cell mouse embryos onto volumetric culture system with endometrial cells created on the biogel promoted the development of pre-implantation embryos in vitro, stimulated the blastomerization and blastocyst formation and reduced the number of embryos with delayed development. It has been proved that co-culturing of cryopreserved preimplantation mice embryos on the monolayer of oviduct rabbit cells increases the number of embryos reaching the blastocyst stage by 6.38-6.55%. While studying the influence of stress factors on the spermatogenesis of mice, a difference in response to the action of hyperthermia in somatic and germ cells was revealed. It has been shown that the effects of heat shock on mice testicles alter the activity of the mDazl gene (azoospermia factor) and increase the expression level of methyltransferase Suv39h2, Hdac4 histone deacetylase and Mdm1 gene. The pattern of the Cideb gene expression in mice tissues under the influence of local hyperthermia was analyzed. High expression levels of Cideb genes were observed in liver, intestine and kidneys, with low levels thereof found in the stomach and testis tissues of mice after a heat shock. However, a difference in the Cideb gene expression in the testes and spermatocytes depending on the degree of hyperthermia was detected. The expression of the gene does not change at 38°C, whereas in the case of a moderate hyperthermia of 42°C, the Cideb gene expression was observed in testes at 2, 6 and 24 hours after the heat stress. An alternative splice variant of the Cideb gene in the testes at the hyperthermia of 42°C was found. For normalization of reproductive ability of females and prevention of negative action of ecopathological factors on an organism, a complex liposomal preparation of organic compounds of trace elements has been developed, their bioprotective action in activating implantation and embryonic capacity, strengthening of embryonal-uterine interaction has been proved in experimental research. The effectiveness of the biotechnological method of stimulating the reproductive capacity of females is confirmed by the results of industrial inspections and testing of the drug "Lipoorganik". Consequently, the screening of organic compounds of manganese, zinc and chromium on cell cultures, performed in order to determine the optimal concentration of trace elements and to study the effects of various doses and methods of zinc and manganese glutamates and chromium methionine administration on reproduction and activation of particular levels of metabolism in laboratory animals, allowed to develop a preparation containing organic trace elements for the activation of implantation and embryonic capacity, improvement of embryonal-uterine interaction in female rabbits. Our studies indicated that the administration of the "Lipoorganic" liposomal preparation had a beneficial effect on the correction of metabolic processes, intensification of reproductive function, stimulation of embryo-uterine interactions and reduction of pre- and post-implantation losses during pregnancy. The liposomal preparation administered to female rabbits during insemination resulted in an increased number of corpora lutea of pregnancy and an elevated number of implantations, as well as allowed to reduce by half the number of fetus resorptions and to diminish post-implantation losses by 2.3 times, while the use of the preparation 14 days prior to insemination reduced the percentage of pre-implantation loss of fetuses, as compared to similar indices of the control group. A corrective effect of the preparation on the activity of some serum enzymes, the content of structural and reserve lipids, metabolism intensity, as well as on the maintenance of antioxidant-prooxidant balance in reproductive organs improving fertilization and rabbits embryo implantation, was found in female rabbits in the early period of pregnancy.en
dc.description.abstractruДиссертация посвящена изучению влияния экзогенных факторов на процессы спермато- и эмбриогенеза животных в условиях in vitro и in vivo и совершенствование биотехнологических способов их регуляции и коррекции. Результаты исследований формируют новые представления об особенностях течения гаметогенеза млекопитающих за действия экзогенных факторов, позволяет выяснить причины возникновения и развития нарушений репродуктивной функции и разработать профилактические меры их предупреждения. Разработаны методы объемной культуральной системы для культивирования ооцитов и эмбрионов in vitro, а также культивирования культур клеток маточного происхождения на поверхностях, модифицированных различными полимерными биологически совместимыми наноповерхностях. Культивирование 2-х клеточных эмбрионов мыши на объемной культуральной системе клеток яйцеводов и эндометрия, созданной на биогели, способствует полноценному развитию ранних эмбрионов in vitro, стимулирует деление бластомеров, уменьшает количество эмбрионов с задержкой развития и формированию бластоцист. Доказано, что использование культуры клеток яйцеводов крольчих для ко-культивирования деконсерваваних доимплантационных эмбрионов мыши на 6,38-6,55% повышает уровень дробления до стадии бластоцисты. На модельных системах в условиях in vitro и in vivo нарушения гаметогенеза млекопитающих исследованы на всех звеньях репродуктивной системы от механизмов клеточного ответа, развития гамет в имплантационной способности, усилению эмбрионально-маточной взаимодействия и течения раннего эмбриогенеза. Установлено, что снижение воспроизводительной способности самок, ранняя эмбриональная летальность обусловлена характером и степенью нарушений мужской и женской репродуктивной функции млекопитающих за действия экологических факторов, нарушением эндокринного и метаболического профилей, дисбалансом микроэлементного статуса организма. Для нормализации воспроизводительной способности самок и предупреждения негативного воздействия екопатологичних факторов на организм, разработан комплексный липосомальный препарат органических соединений микроэлементов, биопротекторна действие которых по активации имплантационной и эмбриональной способности, усиления ембиронально-маточной взаимодействия доказана в экспериментальных исследованиях. Эффективность биотехнологического способа стимуляции воспроизводительной способности самок подтверждена результатами производственных проверок и апробации препарата «Липоорганик".ru
dc.description.abstractukДисертація присвячена вивченню впливу екзогенних чинників на процеси спермато- та ембріогенезу тварин за умов in vitro і in vivo та удосконалення біотехнологічних способів їх регуляції та корекції. Результати досліджень формують нові уявлення про особливості перебігу гаметогенезу ссавців за дії екзогенних чинників, що дозволяє з’ясувати причини виникнення і розвитку порушень репродуктивної функції та розробити профілактичні заходи їх попередження. Розроблено методи об’ємної культуральної системи для культивування ооцитів та ембріонів in vitro, а також культивування культур клітин маткового походження на поверхнях, модифікованих різними прищепленими полімерними біологічно сумісними наноповерхнями. Культивування 2-х клітинних ембріонів миші на об’ємній культуральній системі клітин яйцепроводів та ендометрію, створеній на біогелі, сприяє повноцінному розвитку ранніх ембріонів in vitro, стимулює поділ бластомерів, зменшує кількість ембріонів із затримкою розвитку та формуванню бластоцист. Доведено, що використання культури клітин яйцепроводів кролиць для ко-культивування деконсерваваних доімплантаційних ембріонів миші на 6,38–6,55 % підвищує рівень дроблення до стадії бластоцисти. На модельних системах в умовах in vitro та in vivo порушення гаметогенезу ссавців досліджено на всіх ланках репродуктивної системи від механізмів клітинної відповіді, розвитку гамет до імплантаційної здатності, посиленню ембріонально-маткової взаємодії та перебігу раннього ембріогенезу. Встановлено, що зниження відтворювальної здатності самиць, рання ембріональна летальність зумовлена характером і ступенем порушень чоловічої та жіночої репродуктивної функції ссавців за дії екологічних факторів, порушенням ендокринного та метаболічного профілів, дисбалансом мікроелементного статусу організму. Для нормалізації відтворювальної здатності самиць та попередження негативної дії екопатологічних чинників на організм, розроблено комплексний ліпосомальний препарат органічних сполук мікроелементів, біопротекторна дія яких щодо активації імплантаційної та ембріональної здатності, посилення ембіронально-маткової взаємодії доведена у експериментальних дослідженнях. Ефективність біотехнологічного способу стимуляції відтворювальної здатності самиць підтверджена результатами виробничих перевірок та апробації препарату «Ліпоорганік”.uk
dc.format.page41 с.uk
dc.identifier.citationШтапенко, О. В. Біотехнологічні аспекти регуляції гаметогенезу для корекції раннього ембріонального розвитку тварин : автореф. дис. … д-ра біол. наук : 03.00.20 – біотехнологія / Штапенко Оксана Всеволодівна. – Київ, 2019. – 41 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/29745
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectрепродуктивна біотехнологіяuk
dc.subjectцитотоксичністьuk
dc.subjectбіосумісністьuk
dc.subjectтепловий шокuk
dc.subjectмікроелементиuk
dc.subjectклітинаuk
dc.subjectооцитиuk
dc.subjectембріониuk
dc.subjectкультивування in vitrouk
dc.subjectсім’яникиuk
dc.subjectмишіuk
dc.subjectкроліuk
dc.subjectcytotoxicityen
dc.subjectbiocompatibilityen
dc.subjectcellen
dc.subjectembryonic mortalityen
dc.subjectfemale ratsen
dc.subjectfemale rabbitsen
dc.subjectрепродуктивная биотехнологияru
dc.subjectцитотоксичностьru
dc.subjectбиосовместимостьru
dc.subjectтепловой шокru
dc.subjectмикроэлементыru
dc.subjectклеткаru
dc.subjectооцитыru
dc.subjectэмбрионыru
dc.subjectкультивирования in vitroru
dc.subjectсеменникиru
dc.subjectмышиru
dc.subjectкроликиru
dc.subject.udc602.4:[604.6:592/.599](043.3/5)+602.4:[591.31:57.086.83] (043.3/5)uk
dc.titleБіотехнологічні аспекти регуляції гаметогенезу для корекції раннього ембріонального розвитку тваринuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Shtapenko_aref.pdf
Розмір:
1.04 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (вільний доступ)