RESUMEN
The genetic mechanisms governing human pre-implantation embryo development and the in vitro counterparts, human embryonic stem cells (hESCs), still remain incomplete. Previous global genome studies demonstrated that totipotent blastomeres from day-3 human embryos and pluripotent inner cell masses (ICMs) from blastocysts, display unique and differing transcriptomes. Nevertheless, comparative gene expression analysis has revealed that no significant differences exist between hESCs derived from blastomeres versus those obtained from ICMs, suggesting that pluripotent hESCs involve a new developmental progression. To understand early human stages evolution, we developed an undifferentiation network signature (UNS) and applied it to a differential gene expression profile between single blastomeres from day-3 embryos, ICMs and hESCs. This allowed us to establish a unique signature composed of highly interconnected genes characteristic of totipotency (61 genes), in vivo pluripotency (20 genes), and in vitro pluripotency (107 genes), and which are also proprietary according to functional analysis. This systems biology approach has led to an improved understanding of the molecular and signaling processes governing human pre-implantation embryo development, as well as enabling us to comprehend how hESCs might adapt to in vitro culture conditions.
Asunto(s)
Desarrollo Embrionario/genética , Perfilación de la Expresión Génica , Genoma Humano/genética , Células Madre Pluripotentes/metabolismo , Células Madre Totipotentes/metabolismo , Masa Celular Interna del Blastocisto/citología , Masa Celular Interna del Blastocisto/metabolismo , Blastómeros/citología , Blastómeros/metabolismo , Diferenciación Celular/genética , Células Madre Embrionarias/citología , Células Madre Embrionarias/metabolismo , Redes Reguladoras de Genes/genética , Humanos , Anotación de Secuencia Molecular , Células Madre Pluripotentes/citología , Células Madre Totipotentes/citologíaRESUMEN
OBJECTIVE: Compare the efficiency of two vitrification methods for single-blastomere cryopreservation with mouse or human embryos. DESIGN: Experimental prospective controlled study. SETTING: Research center. PATIENT(S): Human Blastomeres were obtained after biopsy. INTERVENTION(S): Mouse blastomeres were obtained after diluting the zona pellucida of embryos with Tyrode acid and manual isolation. Individual human blastomeres were biopsied from embryos following established clinical protocols. The modified open Cryotop and classical closed Cryotip vitrification systems were assayed. After thawing, some mouse blastomeres were fixed and analyzed for apoptotic markers annexin V and caspase 3 with the use of immunofluorescence and confocal microscopy. Ultrastructural morphology was examined using electron microscopy. The human blastomere division rate was assessed 24 hours after thawing. MAIN OUTCOME MEASURE(S): Blastomere survival and division rates after thawing, apoptotic markers, and electron microscopy; adhesion and outgrowth rates of human blastomeres. RESULT(S): After thawing, survival rates in mouse blastomeres using Cryotop vs. Cryotip were 38.46% vs. 85.41%, respectively. As expected, thawed morphologically alive blastomeres were classified negative for annexin V and caspase 3, whereas degenerated blastomeres were positive for both. Further, nuclear chromatin was compacted. Survival rates of human blastomeres vitrified with Cryotop were 22.78% vs. 53.77% with Cryotip. Division capabilities were 16.6% and 47.16%, respectively, in Cryotop and Cryotip. CONCLUSION(S): The closed system is more efficient in preserving mouse and human blastomeres in terms of acceptable survival and division rates, and it also complies with European Union directives.
Asunto(s)
Blastómeros/citología , Criopreservación/métodos , Técnicas de Cultivo de Embriones/métodos , Vitrificación , Animales , Anexina A5/metabolismo , Biopsia , Blastómeros/metabolismo , Blastómeros/ultraestructura , Caspasa 3/metabolismo , Adhesión Celular/fisiología , División Celular/fisiología , Supervivencia Celular/fisiología , Femenino , Gelatina , Humanos , Ratones , Ratones Endogámicos , Microscopía Electrónica , Estudios Prospectivos , Zona Pelúcida/fisiologíaRESUMEN
Con el objetivo de establecer el nivel máximo de sustitución del aislado proteínico de soya por la proteína de la levadura Saccharomyces carlsbergensis, recuperada de la cerveza, con los menores efectos metabólicos relacionados, se alimentarón por 15 días un total de 42 pollos macho (Warren), de 1 día de edad, divididos en seis grupos con siete animales cada uno. Cada grupo recibió una de las dietas con 0%, 25%, 50%, 75% y 100% del suplemento proteínico basado en proteína de levadura, adicionada a expensas del aislado proteínico de soya. A fin de estimar el valor NPR de la proteína de la levadura, se incluyó también un grupo, el cual recibió una dieta libre de proteínas. Se determinaron la utilización proteínica y los cambios de lípidos totales, triglicéridos y colesterol, tanto en el plasma como en el hígado. En los grupos alimentados con 75% y 100% de proteína de levadura, se observó un descenso en el crecimiento y un incremento en las concentraciones hepáticas y renales del ácido úrico, si bien el consumo de la dieta no se modificó sustancialmente. Así, la utilización de proteína medida como PER y NPR, fue menor en estos grupos. El ácido úrico plasmático no se modificó en ninguno de los grupos. Los lípidos plasmáticos tampoco se modificaron a ninguna concentración de levadura, mientras que en el hígado, los lípidos totales disminuyeron, así como los triglicéridos, al incrementarse la levadura dietaria. Los resultados indicaron que le nivel máximo de sustitución de la proteína de levadura usando células completas en dietas iniciadoras para pollos, es del 50%