Functional studies of microRNA 17-92 cluster members in bovine granulosa cells and oocyte maturation
Functional studies of microRNA 17-92 cluster members in bovine granulosa cells and oocyte maturation
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dc.contributor.advisor | Schellander, Karl | |
dc.contributor.author | Andreas, Eryk | |
dc.date.accessioned | 2020-04-21T14:45:13Z | |
dc.date.available | 2020-04-21T14:45:13Z | |
dc.date.issued | 13.10.2016 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.11811/6633 | |
dc.description.abstract | Dynamic transcript of genes expression are believed to occur during follicular development and oocyte maturation, which one way or the other is regulated by a post-transcriptional modifier, namely microRNA. In the previous work, among others, miR-17-92 cluster members were overexpressed in granulosa cell of subordinate follicle at day 19 of estrous cycle compared to the dominant ones. Thus, we hypothesized the potential involvement of miR-17-92 cluster members in follicular function at the late stage of the estrous cycle. Therefore, the aim of this thesis was to investigate the role of miR-17-92 cluster members in bovine granulosa cell and oocyte maturation. First, potential target gene of miR-17-92 cluster were predicted in silico followed by validation using luciferase assay. In order to investigate the role of miR-17-92 cluster member in granulosa cell function and oocyte maturation, we modulated the expression of those microRNAs in granulosa cells and cumulus-oocyte complexes (COCs) under in vitro condition. Target prediction and validation revealed that PTEN and BMPR2 are direct target genes of miR-17-92 cluster members. This result was confirmed by the alteration of PTEN and BMPR2 expression in granulosa cells transfected with miR-17-92 cluster members mimic and inhibitor. In this study, we observed that overexpression of miR-17-92 cluster increased proliferation and decreased differentiation rate of granulosa cells. On the other hand, inhibition of miR-17-92 cluster showed the opposite phenotypes. However, progesterone level in spent media of granulosa cells culture was not persistent with the cell differentiation rate. Further, cross-validation by target knockdown PTEN and BMPR2 genes simulated the results obtained from granulosa cells transfected miR-17-92 cluster member. In addition, the expression of one of miR-17-92 cluster members (miR-20a) in cumulus cells increased after in vitro maturation (IVM). Contrastively, it was decreased in oocytes after IVM. Moreover, the expression of miR-20a in cumulus cells and oocytes was affected by the presence or absence of their companion cells during culture. The expression of miR-20a in cumulus cells and oocytes from COCs cocultured with miR-20a mimic or inhibitor suggested that the transfection was restricted in the cumulus cells. In this study, miR-20a overexpression in COCs culture increased oocyte maturation rate and cumulus cell progesterone synthesis. On the other hand, inhibition of miR-20a did not affect the oocyte maturation rate, but decreased progesterone synthesis. In conclusion, the miR-17-92 cluster members involved in granulosa cell proliferation and differentiation, as well as oocyte maturation by targeting PTEN and BMPR2 genes. | |
dc.description.abstract | Funktionelle Bedeutung des miRNA-17-92 Komplexes in bovinen Granulosazellen und in der bovinen Eizellreifung Die Genexpression während der Follikelentwicklung und Eizellreifung ist räumlich/zeitlich dynamisch geregelt, unter anderem spielt die posttranskriptionelle Expressionsregulation durch miRNAs eine bedeutende Rolle. In vorangegangenen Arbeiten unserer Arbeitsgruppe wurde gezeigt, dass Mitglieder des miR-17-92 Komplexes in Granulosazellen subordinater Follikel, im Vergleich zu dominanten Follikeln, am Tag 19 des Östrus überexprimiert sind. Daraus ergab sich für diese Arbeit die Hypothese, dass der miR-17-92 Komplex im späteren Zyklus die follikuläre Dynamik beeinflusst. Daher war es das Ziel dieser Arbeit, die Rolle von miR-17-92 in bovinen Granulosazellen und während der Oozytenmaturation aufzuklären. Zunächst wurden potentielle Target-Gene des miR-17-92 Komplexes identifiziert, mittels Luziferase-Array validiert und die Expression der miRNAs in Granuloszellen und im Kumulusoozytenkomplex stimuliert und inhibiert. Die Zielgenidentifizierung und Validierung bestätigte PTEN und BMPR2 als direkte Zielgene des miR-17-92 Komplexes. Die Expression von PTEN und BMBR2 konnte mit miR-17-92 Agonisten und Inhibitoren moduliert werden. Die Überexpression von miR-17-92 erhöhte die Proliferation und verringerte die Differenzierungsrate der Granulosazellen. Die Inhibierung von miR-17-92 zeigte den gegenteiligen Phänotyp. Der Progesteronspiegel im Kulturmedium der Granulosazellen war nicht konsistent mit der Differenzierungsrate. Knockdown von PTEN und BMPR2 zeigten dieselben Ergebnisse wie die mit miR-17-92 transfizierten Granulosazellen. Die Expression von miR-20a in Kumuluszellen und Kumuluszelloozytenkomplexen, die mit miR-20a Agonisten oder Inhibitoren kokultiviert wurden, wiesen auf eine Expression in den Kumuluszellen hin. Die Expression von miR-20a in Kumuluszellen verbesserte die in vitro Maturationsrate und die Kumuluszell Progesteronsynthese; die Inhibierung von miR-20a reduzierte die Progesteronsynthese, hatte aber keinen Einfluss auf die Oozytenmaturationsrate. Es kann gefolgert werden, dass der miR-17-92 Komplex über die Zielgene PTEN und BMPR2 an der Oozytenmaturation und der Granulosaproliferation- und Differentiation regulierend beteiligt ist. | |
dc.language.iso | eng | |
dc.rights | In Copyright | |
dc.rights.uri | http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/ | |
dc.subject.ddc | 630 Landwirtschaft, Veterinärmedizin | |
dc.title | Functional studies of microRNA 17-92 cluster members in bovine granulosa cells and oocyte maturation | |
dc.type | Dissertation oder Habilitation | |
dc.publisher.name | Universitäts- und Landesbibliothek Bonn | |
dc.publisher.location | Bonn | |
dc.rights.accessRights | openAccess | |
dc.identifier.urn | https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-45169 | |
ulbbn.pubtype | Erstveröffentlichung | |
ulbbnediss.affiliation.name | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn | |
ulbbnediss.affiliation.location | Bonn | |
ulbbnediss.thesis.level | Dissertation | |
ulbbnediss.dissID | 4516 | |
ulbbnediss.date.accepted | 04.10.2016 | |
ulbbnediss.institute | Landwirtschaftliche Fakultät : Institut für Tierwissenschaften (ITW) | |
ulbbnediss.fakultaet | Landwirtschaftliche Fakultät | |
dc.contributor.coReferee | Peter, Brigitte |
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