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Effect of aflatoxin B1 on bovine spermatozoa's proteome and embryo's transcriptome
Reproduction ( IF 3.8 ) Pub Date : 2020-11-01 , DOI: 10.1530/rep-20-0286
Alisa Komsky-Elbaz 1, 2 , Dorit Kalo 1, 2 , Zvi Roth 1, 2
Affiliation  

This study aims to evaluate the deleterious effect of the mycotoxin aflatoxin B1 (AFB1) on bull spermatozoa and the carryver effect on the developing embryo. Proteomic analysis of AFB1-treated spermatozoa revealed differential expression of proteins associated with biological processes and cellular pathways that involved in spermatozoon function, fertilization competence and embryonic development. Therefore, we assume that factors delivered by the spermatozoa, regardless of DNA fragmentation, are also involved. To confirm this hypothesis, we have used the annexin V (AV) kit to separate the spermatozoa into apoptotic (AV+) and non-apoptotic (AV-) subpopulations which were found to correlate with high- and low DNA fragmentation, respectively. Fertilization with AV+ AFB1-treated spermatozoa, resulted in no blastocyst formation, whereas fertilization with AV- spermatozoa resulted in reduced cleavage rate and formation of genetically altered blastocysts (POU5F1 and SOX2). Microarray analysis of blastocysts derived from 10 µM AFB1-treated spermatozoa revealed differential expression of 345 genes that involved in cellular pathways such as embryo and placenta development, cell cycle, DNA repair and histone modification, and in signaling pathways, especially calcium signaling pathway. This is the first report on deleterious carrying over effects of AFB1 from the bovine spermatozoa to the formed embryo. Our findings suggest that aside from the damage caused by AFB1 to spermatozoa's DNA integrity, additional damage mechanisms are involved.

中文翻译:

黄曲霉毒素B1对牛精子蛋白质组和胚胎转录组的影响

本研究旨在评估霉菌毒素黄曲霉毒素 B1 (AFB1) 对公牛精子的有害影响以及对发育中胚胎的携带效应。AFB1 处理的精子的蛋白质组学分析揭示了与生物过程和细胞通路相关的蛋白质的差异表达,这些蛋白质与精子功能、受精能力和胚胎发育有关。因此,我们假设精子传递的因素,无论 DNA 片段如何,也都参与其中。为了证实这一假设,我们使用膜联蛋白 V (AV) 试剂盒将精子分为凋亡 (AV+) 和非凋亡 (AV-) 亚群,发现它们分别与高 DNA 和低 DNA 片段相关。用 AV+AFB1 处理的精子受精,没有形成囊胚,而用 AV 精子受精导致卵裂率降低和遗传改变的囊胚(POU5F1 和 SOX2)的形成。对来自 10 µM AFB1 处理的精子的胚泡的微阵列分析揭示了 345 个基因的差异表达,这些基因涉及细胞通路,如胚胎和胎盘发育、细胞周期、DNA 修复和组蛋白修饰,以及信号通路,尤其是钙信号通路。这是关于 AFB1 从牛精子到形成胚胎的有害转移效应的第一份报告。我们的研究结果表明,除了 AFB1 对精子 DNA 完整性造成的损害外,还涉及其他损害机制。对来自 10 µM AFB1 处理的精子的胚泡的微阵列分析揭示了 345 个基因的差异表达,这些基因涉及细胞通路,如胚胎和胎盘发育、细胞周期、DNA 修复和组蛋白修饰,以及信号通路,尤其是钙信号通路。这是关于 AFB1 从牛精子到形成胚胎的有害转移效应的第一份报告。我们的研究结果表明,除了 AFB1 对精子 DNA 完整性造成的损害外,还涉及其他损害机制。对来自 10 µM AFB1 处理的精子的胚泡的微阵列分析揭示了 345 个基因的差异表达,这些基因涉及细胞通路,如胚胎和胎盘发育、细胞周期、DNA 修复和组蛋白修饰,以及信号通路,尤其是钙信号通路。这是关于 AFB1 从牛精子到形成胚胎的有害转移效应的第一份报告。我们的研究结果表明,除了 AFB1 对精子 DNA 完整性造成的损害外,还涉及其他损害机制。尤其是钙信号通路。这是关于 AFB1 从牛精子到形成胚胎的有害转移效应的第一份报告。我们的研究结果表明,除了 AFB1 对精子 DNA 完整性造成的损害外,还涉及其他损害机制。尤其是钙信号通路。这是关于 AFB1 从牛精子到形成胚胎的有害转移效应的第一份报告。我们的研究结果表明,除了 AFB1 对精子 DNA 完整性造成的损害外,还涉及其他损害机制。
更新日期:2020-11-01
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