Methanol has been a widely used cryoprotectant in the cryopreservation of embryos and oocytes and other reproductive tissues. However, success of most of cryopreservation protocols is usually measured by either physical appearance of cell or survival rate. It has previously been reported that chilling alters the pattern of sox gene expression in zebrafish embryos [8]. Similarly, the effect of cryoprotectant use at the molecular level is still unknown. In the present study, the effect of chilling in the presence of cryoprotectant methanol on gene and subsequent protein expression was investigated.
Cryoprotectants usually protect cells from chilling and freezing injury by dehydrating cells and lowering the freezing point [35]. The use of cryoprotectants in low temperature storage has been proven to be essential in protecting cells from chilling injury [49]. However, most cryoprotectants are toxic especially when used at high concentrations [45]. The toxicity of cryoprotectants to cells is also dependent on their type, exposure temperature and exposure time period [40]. Cryoprotectants can cause cellular injury by osmotic trauma [34] and can be toxic to the cells. Cryoprotectant toxicity studies are now common practice prior to their use in cell cryopreservation. However there is very limited information on how cryoprotectants function at the molecular level and if they have a significant effect on gene or protein expression following cryopreservation. Understanding of the impact of cryoprotectants at the molecular level is important especially for reproductive materials such as embryos, oocytes, ovarian tissues. Any changes at the molecular level could have a lethal effect on subsequent development. Any alteration during these early stages could be replicated leading to long term genetic defects. Studies in mouse and rat embryos have shown that methanol (MeOH) is toxic [22] and even lethal when used at high concentrations (12–16 mg/mL) [2]. Methanol is a widely used cryoprotectant in fish embryo cryopreservation. Methanol has been found to protect cells during cryopreservation in zebrafish oocytes and embryos [43] and [49] and common carp embryos [1]. It has been found that methanol was effective in zebrafish embryo cryopreservation because it has low toxicity compare to other most commonly used cryoprotectants [49] and also due to its ability to pass through the embryo membrane rapidly [17]. Similar studies in medaka also demonstrated higher embryo survival rates after chilling in the presence of MeOH [45] than chilling in ethylene glycol (EG), propylene glycol (PG), DMSO and glycerol. However, it has also been shown that methanol exposure is associated with visual impairment or blindness, affecting the optic nerve and retina of rats at concentrations 20% w/v of 4 g/kg followed by 2 g/kg [12]. Methanol has also been demonstrated to be neurotoxic where its exposure leads to severe central nervous system (CNS) defects in mice at gastrulation periods [7] and in drosophila embryos at 8–11 embryonic stages [26]. Rico et al. showed that methanol also alters ecto-nucleotidases and acetylcholinesterase enzymes (important for neuromodulation in brain) in zebrafish brains [36]. Therefore it is important that the effect of methanol is better understood when used as a cryoprotectant.
The present study investigated the effect of chilling on sox gene and protein expression in the presence of methanol. Sox genes (sox2, sox3 and sox19a) are important genes in the development of nervous systems in zebrafish embryos and any changes can lead to serious abnormalities [13]. Inhibition of sox gene expression in vertebrate embryos results in premature differentiation of neural precursors and their overexpression results in inhibition of neurogenesis [4], [5], [15], [19] and [32]. However, study on gene expression (mRNA level) does not provide information on protein translation as the efficacy of translation can also be affected by post transcription modulation of regulatory genes [25]. It has been demonstrated that small non-protein-coding RNAs (small nucleolar RNA, micro RNAs, short interfering RNAs, small double stranded RNA) also regulate gene expression, including translation in developmental processes [25]. Therefore, following gene expression studies, subsequent protein expression studies were also carried out to understand the effect of MeOH at the molecular level during cryoprotectant exposure and chilling. For these study, embryos were chilled for up to 24 h to find out optimum chilling storage period (commonly used transportation period) using MeOH as cryoprotectant. It is also further necessary to test optimum concentration which not only improve survival rate but also does not change anything at genetic level, especially neurological genes and proteins i.e. sox, due to their neurotoxic tendency. Once this condition has been optimised, further cryopreservation protocol would be developed by addition of sugars without compromising genetic integrity.
เมทานอลแล้ว cryoprotectant ใช้กันอย่างแพร่หลายใน cryopreservation โคลนแช่สารละลาย และเนื้อเยื่อการสืบพันธุ์อื่น ๆ อย่างไรก็ตาม ความสำเร็จของโปรโตคอล cryopreservation มักจะวัด โดยทั้งรูปลักษณ์ของเซลล์หรืออยู่รอด มีก่อนหน้านี้รายงานว่า หนาวเปลี่ยนแปลงรูปแบบของท่านยีนในปลาม้าลายโคลน [8] ในทำนองเดียวกัน ผลใช้ cryoprotectant ในระดับโมเลกุลคือยังไม่รู้จัก ในปัจจุบันศึกษา ผลของการถือในต่อหน้าของเมทานอล cryoprotectant ยีนและโปรตีนต่อนิพจน์ถูกสอบสวนCryoprotectants ปกป้องเซลล์จากหนาว และแช่แข็งบาดเจ็บ โดยการขจัดน้ำออกไปเซลล์ และลดจุดเยือกแข็ง [35] มักจะ การใช้ cryoprotectants ในการเก็บที่อุณหภูมิต่ำได้รับการพิสูจน์เป็นสิ่งจำเป็นในการปกป้องเซลล์จากสะท้าน [49] อย่างไรก็ตาม cryoprotectants ส่วนใหญ่มีพิษโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ที่ความเข้มข้นสูง [45] ความเป็นพิษของ cryoprotectants ไปยังเซลล์ได้ยังขึ้นอยู่กับชนิดของพวกเขา สัมผัสอุณหภูมิ และแสงเวลา [40] Cryoprotectants สามารถทำให้เกิดบาดเจ็บที่มือถือ โดยการออสโมติกบาดเจ็บ [34] และอาจเป็นพิษกับเซลล์ การศึกษาความเป็นพิษ cryoprotectant ก็ฝึกทั่วไปก่อนที่จะใช้ในเซลล์ cryopreservation อย่างไรก็ตาม มีข้อมูลที่จำกัดมากว่า cryoprotectants ทำงานในระดับโมเลกุลและถ้าพวกเขามีผลสำคัญในยีนหรือโปรตีนนิพจน์ต่อไปนี้ cryopreservation เข้าใจผลกระทบของ cryoprotectants ในระดับโมเลกุลเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสืบพันธุ์วัสดุเช่นโคลน แช่สารละลาย เนื้อเยื่อรังไข่ เปลี่ยนแปลงในระดับโมเลกุลได้ผลพัฒนาต่อมาเป็นยุทธภัณฑ์ แก้ไขใด ๆ ระหว่างขั้นต้นเหล่านี้สามารถถูกจำลองไประยะยาวข้อบกพร่องทางพันธุกรรม ศึกษาในโคลนเมาส์และหนูได้แสดงให้เห็นว่าเมทานอ) เป็นพิษ [22] และยุทธภัณฑ์แม้เมื่อใช้ที่ความเข้มข้นสูง (12-16 mg/mL) [2] เมทานอลเป็น cryoprotectant ใช้กันอย่างแพร่หลายในปลาตัวอ่อน cryopreservation เมทานอลได้พบเค้าในช่วง cryopreservation แช่สารละลายของปลาม้าลาย และโคลน [43] และ [49] และทั่วไปเหน็บโคลน [1] จะพบเมทานอลที่มีประสิทธิภาพในปลาม้าลาย cryopreservation อ่อนเนื่องจากมีความเป็นพิษต่ำเปรียบเทียบ กับ cryoprotectants อื่น ๆ ใช้บ่อยที่สุด [49] และเนื่อง จากความสามารถในการผ่านเยื่ออ่อนอย่างรวดเร็ว [17] ศึกษาคล้ายใน medaka แสดงอัตรารอดอ่อนสูงหลังหนาวกว่าหนาวในเอทิลีน glycol (EG), โพรพิลีน glycol (PG), DMSO และกลีเซอรในต่อหน้าของทานอ [45] อย่างไรก็ตาม มันได้ถูกแสดงว่าเมทานอลแสงเกี่ยวข้องกับผลที่มองเห็นหรือตาบอด มีผลต่อประสาทตาและจอตาของหนูที่ความเข้มข้น 20% w/v ของ 4 g/kg ตาม 2 กรัม/กก. [12] รวมทั้งได้สาธิตเมทานอลถูกต้อง neurotoxic ที่สัมผัสที่นำไปสู่ระบบประสาทส่วนกลางอย่างรุนแรง (CNS) ข้อบกพร่องในหนู ที่ระยะ gastrulation [7] และ ในโคลนแมลงในระยะตัวอ่อน 8 – 11 [26] เปอร์โตริโกและ al. พบเมทานอลที่ยังเปลี่ยนแปลง ecto nucleotidases เอนไซม์ acetylcholinesterase ที่ (สำคัญสำหรับ neuromodulation ในสมอง) ในสมองปลาม้าลาย [36] และ ดังนั้น จึงเป็นว่า ผลของเมทานอลจะดีกว่าเข้าใจเมื่อใช้เป็น cryoprotectant เป็นสำคัญการศึกษานำเสนอตรวจสอบผลของการถือในนิพจน์ยีนและโปรตีนของท่านในต่อหน้าของเมทานอล ยีนที่สำคัญในการพัฒนาของระบบประสาทในโคลนปลาม้าลายมียีนซอกซ์ (sox2, sox3 และ sox19a) และเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่จะนำไปสู่ความผิดปกติร้ายแรง [13] ผลยับยั้งยีนซอกซ์ในโคลนหลอดสร้างความแตกต่างก่อนวัยอันควรของ precursors ประสาทและ overexpression ผลลัพธ์ในยับยั้ง neurogenesis [4], [5], [15], [19] [32] อย่างไรก็ตาม การศึกษายีน (ระดับ mRNA) ไม่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับโปรตีนแปลเป็นประสิทธิภาพการแปลผล โดยลงเอ็ม transcription ของยีน regulatory [25] มันได้ถูกแสดงว่า เล็กไม่ใช่โปรตีนรหัส RNAs (อาร์เอ็นเอ nucleolar เล็ก RNAs ไมโคร สั้น RNAs รบกวน อาร์เอ็นเอตกค้างคู่เล็ก) นอกจากนี้ยังควบคุมยีน รวมทั้งการแปลในกระบวนการพัฒนา [25] ดังนั้น ตามยีนศึกษา นิพจน์โปรตีนต่อมาศึกษาก็ยังดำเนินการเข้าใจผลของการทานอระดับโมเลกุลระหว่างแสง cryoprotectant และถือ การศึกษาเหล่านี้ โคลนถูกแช่ใน 24 ชมเพื่อค้นหาหนาวเก็บข้อมูลรอบระยะเวลา (ระยะเวลาขนส่งที่ใช้กันทั่วไป) โดยใช้ทานอ cryoprotectant เหมาะสม นอกจากนี้ยังเพิ่มเติมจำเป็นต้องทดสอบความเข้มข้นสูงสุดที่ไม่เพียงแต่เพิ่มอัตราการอยู่รอด แต่ยัง ไม่เปลี่ยนแปลงอะไรในระดับพันธุกรรม ยีนโดยเฉพาะระบบประสาทและโปรตีนเช่นท่าน เนื่องจากแนวโน้ม neurotoxic เมื่อเงื่อนไขนี้ได้เหมาะ งานกราฟฟิกเพิ่มเติม cryopreservation โพรโทคอลจะได้รับการพัฒนา โดยเพิ่มน้ำตาลโดยไม่สูญเสียความสมบูรณ์ทางพันธุกรรม
การแปล กรุณารอสักครู่..

เมทานอลได้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายน้ำยาในการเก็บรักษาไข่ตัวอ่อนและการสืบพันธุ์และเนื้อเยื่ออื่น ๆ อย่างไรก็ตาม ความสำเร็จของที่สุดของการเก็บรักษาโปรโตคอลมักจะวัดโดยให้ลักษณะทางกายภาพของเซลล์หรืออัตรา จะได้รับก่อนหน้านี้รายงานว่าหนาวจะเปลี่ยนแปลงรูปแบบของการแสดงออกของยีนในปลาม้าลายใส่ตัวอ่อน [ 8 ] ในทํานองเดียวกันผลของน้ำยาที่ใช้ในระดับโมเลกุล คือยังไม่ทราบ ในการศึกษาผลของอุณหภูมิในการปรากฏตัวของเมทานอลบนยีน และการแสดงออกของโปรตีนน้ำยาตามมาศึกษา
สารป้องกันโปรตีนเสียสภาพเนื่องจากมักจะปกป้องเซลล์จากการบาดเจ็บโดยหนาวเย็นและแช่แข็งแห้งเซลล์และลดจุดเยือกแข็ง [ 35 ]การใช้สารป้องกันโปรตีนเสียสภาพเนื่องจากในการเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำ มีการพิสูจน์ว่าเป็นสิ่งจำเป็นในการปกป้องเซลล์จากการสะท้านหนาว [ 49 ] อย่างไรก็ตาม สารป้องกันโปรตีนเสียสภาพเนื่องจากมีความเป็นพิษมากที่สุดโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ที่ความเข้มข้นสูง [ 45 ] ความเป็นพิษของสารป้องกันโปรตีนเสียสภาพเนื่องจากเซลล์ยังขึ้นอยู่กับชนิดของการเปิดรับแสง อุณหภูมิและระยะเวลา [ 40 ]สารป้องกันโปรตีนเสียสภาพเนื่องจากสามารถทำให้เซลล์การบาดเจ็บโดยการทำแผล [ 34 ] และสามารถเป็นพิษต่อเซลล์ การศึกษาความเป็นพิษของน้ำยาตอนนี้ทั่วไปปฏิบัติก่อนที่จะใช้พวกเขาในเซลล์เชื้อ อย่างไรก็ตาม มีข้อมูลว่าสารป้องกันโปรตีนเสียสภาพเนื่องจากฟังก์ชันที่ จำกัด มากในระดับโมเลกุลและถ้าพวกเขาจะมีผลต่อยีน หรือการแสดงออกของโปรตีนต่อเชื้อเข้าใจผลกระทบของสารป้องกันโปรตีนเสียสภาพเนื่องจากระดับโมเลกุลเป็นสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุการสืบพันธุ์เช่นตัวอ่อนเซลล์เนื้อเยื่อรังไข่ การเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลสามารถมีผลกระทบร้ายแรงต่อการพัฒนาต่อไป การเปลี่ยนแปลงใด ๆในระหว่างขั้นตอนแรกเหล่านี้อาจจะนำไปสู่ระยะยาวพันธุกรรมบกพร่องการศึกษาในหนูและหนูตัวพบว่าเมทานอล ( เมทิลแอลกอฮอล์ ) เป็นพิษ [ 22 ] และจะตายเมื่อใช้ที่ความเข้มข้นสูง ( 12 – 16 มิลลิกรัม / มิลลิลิตร ) [ 2 ] เมทานอลเป็นอย่างกว้างขวางใช้ น้ำยาปลาเพาะเชื้อ เมทานอล ถูกพบระหว่างการเก็บรักษาปกป้องเซลล์ในเซลล์เพาะเลี้ยงปลาม้าลายและ [ 43 ] และ [ 49 ] และเลี้ยงปลาคาร์พทั่วไป [ 1 ]จะได้รับพบว่าเมทานอล ประสิทธิภาพในปลาม้าลายตัวอ่อนก่อน เพราะมันมีความเป็นพิษต่ำ เปรียบเทียบกับ อื่น ๆ ส่วนใหญ่นิยมใช้สารป้องกันโปรตีนเสียสภาพเนื่องจาก [ 49 ] และเนื่องจากความสามารถในการผ่านเยื่อตัวอ่อนอย่างรวดเร็ว [ 17 ]การศึกษาที่คล้ายกันในเมดากะยังแสดงให้เห็นถึงอัตราการรอดชีวิตสูงกว่าตัวอ่อนหลังจากที่หนาวในการแสดงตนของเมทิลแอลกอฮอล์ [ 45 ] กว่าหนาวในเอทิลีนไกลคอล ( เช่น ) , โพรพิลีนไกลคอล ( PG ) DMSO และกลีเซอรอล . แต่มันยังแสดงให้เห็นว่าสารเมทานอลจะเกี่ยวข้องกับการมองเห็นหรือตาบอดมีผลต่อประสาทตา และจอประสาทตาของหนูที่ความเข้มข้น 20 % W / V 4 กรัม / กิโลกรัม ตามด้วย 2 g / kg [ 12 ] เมทานอลยังได้แสดงเป็น โทอิน ที่นำไปสู่รุนแรงแสงของระบบประสาทส่วนกลาง ( CNS ) ข้อบกพร่องในหนูในช่วงเวลา [ 7 ] และในแมลงหวี่ตัวแกสตรูเลชันที่ 8 – 11 ตัวอ่อนระยะ [ 26 ] ริโก้ et al .พบว่าเมทานอลยังเปลี่ยนแปลงและเอคโต nucleotidases ลาสิกขาเอนไซม์ ( สำคัญสำหรับ Neuromodulation สมอง ) ในปลาม้าลายสมอง [ 36 ] ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่ผลของเมทานอลจะเข้าใจดีขึ้นเมื่อใช้เป็นน้ำยา
ในการศึกษาครั้งนี้ทำการศึกษาผลของอุณหภูมิต่อทีมยีนและการแสดงออกของโปรตีนในการปรากฏตัวของเมทานอล ยีน ( sox2 ถุงเท้า ,sox3 sox19a ) และยีนที่สำคัญในการพัฒนาของระบบประสาทในตัวปลาม้าลายและการเปลี่ยนแปลงใด ๆสามารถนำไปสู่ความผิดปกติร้ายแรง [ 13 ] การยับยั้งการแสดงออกของยีนในสัตว์มีกระดูกสันหลังเอ็มบริโอทีมผลลัพธ์ในความแตกต่างก่อนวัยอันควร จากการ overexpression ประสาทและผลในการยับยั้ง neurogenesis [ 4 ] , [ 5 ] , [ 15 ] , [ 19 ] และ [ 32 ] อย่างไรก็ตามการศึกษาการแสดงออกของยีน ( ระดับ mRNA ) ไม่ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับโปรตีนแปลเป็นประสิทธิภาพในการแปลสามารถได้รับผลกระทบจากประกาศปรับกฎระเบียบของยีนถอดความ [ 25 ] นี้ได้แสดงให้เห็นว่าโปรตีนขนาดเล็กที่ไม่ใช่รหัส RNAs ( RNA ทั้งขนาดเล็ก , ไมโคร RNAs สั้นแทรกแซง RNAs ขนาดเล็กคู่ตีเกลียว RNA ) สามารถควบคุมการแสดงออกของยีนรวมถึงการแปลในกระบวนการพัฒนาการ [ 25 ] ดังนั้น ต่อไปนี้ยีน การศึกษา การศึกษาการแสดงออกของโปรตีนที่ตามมายังดำเนินการที่จะเข้าใจผลกระทบของปริมาณในระดับโมเลกุลระหว่างการสัมผัสน้ำยา และหนาว สำหรับการศึกษาตัวอ่อนถูกแช่เย็นนานถึง 24 ชั่วโมง เพื่อหาช่วงที่หนาวกระเป๋า ( มักใช้ระยะเวลาขนส่ง ) ใช้เมทิลแอลกอฮอล์เป็นน้ำยา . นอกจากนี้ยังเพิ่มเติมที่จำเป็นเพื่อทดสอบปริมาณที่เหมาะสม ซึ่งไม่เพียง แต่เพิ่มอัตราการรอดตาย แต่ยังไม่ได้เปลี่ยนแปลงอะไรในระดับพันธุกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งยีนและโปรตีน เช่น ทางทีม เนื่องจากแนวโน้มการโทอินของพวกเขาเมื่อเงื่อนไขนี้ได้รับการปรับปรุง , โปรโตคอลการเก็บรักษาต่อไปจะได้รับการพัฒนาโดยน้ำตาลโดยไม่สูญเสียความสมบูรณ์ทางพันธุกรรม
การแปล กรุณารอสักครู่..
