Exposure of bovine oocytes and embryos to elevated non-esterified fatty acid concentrations: integration of epigenetic and transcriptomic signatures in resultant blastocysts
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Metabolic stress associated with negative energy balance in high producing dairy cattle and obesity in women is a risk factor for decreased fertility. Non-esterified fatty acids (NEFA) are involved in this pathogenesis as they jeopardize oocyte and embryo development. Growing evidence indicates that maternal metabolic disorders can disturb epigenetic programming, such as DNA methylation, in the offspring. Oocyte maturation and early embryo development coincide with methylation changes and both are sensitive to adverse environments. Therefore, we investigated whether elevated NEFA concentrations affect establishment and maintenance of DNA methylation in oocytes and embryos, subsequently altering transcriptomic profiles and developmental competence of resultant blastocysts. RESULTS: Bovine oocytes and embryos were exposed to different NEFA concentrations in separate experiments. In the first experiment, oocytes were matured in vitro for 24 h in medium containing: 1) physiological ("BASAL") concentrations of oleic (OA), palmitic (PA) and stearic (SA) acid or 2) pathophysiological ("HIGH COMBI") concentrations of OA, PA and SA. In the second experiment, zygotes were cultivated in vitro for 6.5 days under BASAL or HIGH COMBI conditions. Developmental competence was evaluated by assessing cleavage and blastocyst rate. Overall gene expression and DNA methylation of resultant blastocysts were analyzed using microarray. DNA methylation data were re-evaluated by pyrosequencing. HIGH COMBI-exposed oocytes and embryos displayed a lower competence to develop into blastocysts compared to BASAL-exposed counterparts (19.3% compared to 23.2% and 18.2% compared to 25.3%, respectively) (P < 0.05). HIGH COMBI-exposed oocytes and embryos resulted in blastocysts with altered DNA methylation and transcriptomic fingerprints, compared to BASAL-exposed counterparts. Differences in gene expression and methylation were more pronounced after exposure during culture compared to maturation suggesting that zygotes are more susceptible to adverse environments. Main gene networks affected were related to lipid and carbohydrate metabolism, cell death, immune response and metabolic disorders. CONCLUSIONS: Overall, high variation in methylation between blastocysts made it difficult to draw conclusions concerning methylation of individual genes, although a clear overview of affected pathways was obtained. This may offer clues regarding the high rate of embryonic loss and metabolic diseases during later life observed in offspring from mothers displaying lipolytic disorders.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».