Comparison of developmental stage specific gene expression patterns in pluripotent rabbit embryonic and epiblast derived stem cell lines .  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
77913
Type K
Principal investigator Gócza, Elen
Title in Hungarian Fejlődés specifikus gének expressziós mintázatának összehasonlítása pluripotens nyúl embrionális és epiblaszt őssejtekben.
Title in English Comparison of developmental stage specific gene expression patterns in pluripotent rabbit embryonic and epiblast derived stem cell lines .
Keywords in Hungarian őssejt, embrió, pluripotens, nyúl
Keywords in English stem cells, embryo, pluripotent, rabbit
Discipline
Animal biotechnology (Council of Complex Environmental Sciences)50 %
Veterinary sciences (Council of Complex Environmental Sciences)25 %
Development, developmental genetics, pattern formation and embryology (Council of Medical and Biological Sciences)25 %
Panel Plant and animal breeding
Department or equivalent Agricultural Biotechnology Institute (ABC) (National Agricultural Research and Innovation Centre)
Participants Bősze, Zsuzsanna
Catunda Lemos, Ana Paula
Guba, Péter
Maraghechi, Pouneh
Starting date 2009-04-01
Closing date 2012-03-31
Funding (in million HUF) 24.500
FTE (full time equivalent) 4.28
state closed project
Summary in Hungarian
Transzgénikus nyulak kiváló modell állatként szolgálnak az öröklött és szerzett humán betegségek tanulmányozására. Jelenleg azonban nem áll rendelkezésre olyan pluripotens embrionális őssejt vonal (ESC), ami lehetővé tenné célzott genetikai módosítások végrehajtását nyúlban. Több publikációban leírtak ESC szerű nyúl sejtvonalakat, de ivarsejt kimérákat mind a mai napig nem sikerült előállítani ezek felhasználásával.
Transzgénikus egér előállításra elterjedten alkalmazzák az egér ESC-ket, de kevés sikerrel jártak más fajok esetében. Nemrég több közleményben is beszámoltak új egér és patkány őssejt vonal típus létrehozásáról, az epiblaszt őssejt vonalakról (EpiSC). Ezek sokkal inkább hasonlítanak a humán ES sejtekhez (hESCs), mint az egér ES sejtekhez (mESCs), és fenntartásuk során is hasonló faktorokat igényelnek. A kutatók szerint az EpiSC-k képezik a hiányzó láncszemet a humán és egér ESC-k között. Úgy vélik, hogy az így létrehozott EpiSC-ket felhasználva jobban lehet in vitro modellezni a hESC-ket, és ezek alkalmazása talán közelebb vihet minket az őssejtek terápiás célra való felhasználásához is.
Ennek a pályázatnak a keretén belül szeretnénk kidolgozni az epiblaszt őssejt vonal alapítás módszerét nyúl embrióból kiindulva. Az így létrehozott epiblaszt sejtvonalak, illtve a már meglévő nyúl ES sejtvonalaink, és nyúl embriók fejlődés specifikus génexpressziós mintázatának feltérképezésével szeretnénk pontosabb képet kapni arról, milyen faktorok irányítják a nyúl embrionális fejlődését, az őssejtek pluripotenciájának megtartását. Azt reméljük, ezek ismeretében sikerülhet valóban pluripotens, hosszú ideig fenntartható nyúl őssejt-vonalat létrehoznunk, amiből ivarsejt kiméra állatokat is létre lehet hozni majd a jövőben.
Summary
Laboratory rabbits have long been used in biomedical research. Recently, they have been used as experimental models for human diseases. Rabbit models are important because the disease etiologies exhibited by humans are more similar to those exhibited by rabbits than those exhibited by mice. Another advantage of the rabbit as a laboratory species is that reproductive techniques such as superovulation, in vitro fertilization, sperm injection, embryo cryopreservation, sperm freeze-drying, and nuclear transfer cloning are well established. Rabbit ES cells would be invaluable for the study of human diseases using gene-targeted technology and for testing of stem cell therapies for human applications.
Although many attempts have been made to derive ES cell lines from rabbits, none has been successful. This study will be undertaken to determine whether an efficient and reproducible technique for the establishment of rabbit ES cells could be developed by optimizing culture conditions.
The preimplantation embryo and the embryonic stem cell culture are two powerful systems to analyze the differentiation process in early mammalian development. During gastrulation the pluripotent cells of the embryo-blast differentiate into mesodermal, ectodermal and endodermal cells, which generate all tissues and organs of the embryo. The molecular regulation of this critical differentiation step is not fully understood. In the basic and in the applied research a lot of new information on the role of newly identified genes could be gained via the in vitro differentiation of ESCs. We would like to compare the developmental gene expression pattern in vivo and in vitro in rabbit blastocysts and rabbit embryonic stem cells derived on two different ways. We hope that our research could help to understand better the influence of marker of pluripotency on early development of rabbit embryos and rabbit embryonic stem cell line establishment.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Transzgénikus nyulak kiváló modell állatként szolgálnak az öröklött humán betegségek tanulmányozására. Jelenleg nem áll rendelkezésre olyan pluripotens embrionális őssejt vonal, ami lehetővé tenné célzott genetikai módosítások végrehajtását nyúlban. Ivarsejt kimérákat mind a mai napig nem sikerült előállítani ezek felhasználásával. A Nanog és az Oct4 transzkripciós faktorok a legfontosabb gének, amik elősegítik a pluripotencia megtartását egér és humán őssejtekben, azonban nyúl esetében nagyon keveset tudtunk ezen gének expressziójáról. Sikerült feltérképeznünk a nyúl őssejt specifikus markerek expresszióját a nyúl embriók fejlődése során, valamint embrionális és epiblaszt őssejtekben. Az őssejtek passzálásának előrehaladtával az epiblaszt specifikus Oct4, és Nanog szint csökkenni kezdett, a trofoblaszt (Cdx2) és hipoblaszt (Gata4, Gata6) sejtekre jellemző markerek expressziója viszont továbbra is kimutatható maradt. Ezekben sejttenyészetekben az őssejt kolóniák nagy része differenciálódni kezdett, valószínűleg a sejttenyészetben megtalálható hipoblaszt és trofoblaszt eredetű sejtekből származó faktorok hatásának eredményeként. A munka folytatásaként szeretnénk megismerni a nyúl Ins, Wnt, FGF4 és LIF jelátvitelben résztvevő elemeket, kiegészítve a regulációban fontos szerepet játszó őssejt specifikus nyúl mikroRNS-ek szerepének megismerésével. Azt reméljük, hogy ezen jelátviteli rendszerek megismerése segíthet valóban pluripotens nyúl ES sejtvonalak létrehozásában.
Results in English
Laboratory rabbits have long been used in biomedical research. Recently, they have been used as experimental models for human diseases. Rabbit ES cells would be invaluable for the study of testing stem cell therapies for human applications. Although many attempts have been made to derive real pluripotent ES cell lines from rabbits, none has been successful. We analyzed the expression pattern of embryonic stem cell specific markers in rabbit embryos and epiblast cells. The expression pattern of Oct4, Nanog transcriptions factors during the rabbit embryonic development was not known. Epiblast specific Oct4 and Nanog, trophoblast specific Cdx2 and hypoblast specific Gata4 and Gata6 were examined in blastocysts, attached embryos and epiblast like cells. The Oct4 and Nanog in rabbit ES-like cells expressed at high level reflecting their pluripotent state, but reduced passage by passage. We could recognize Cdx2 expression which might be related to cells derived from remaining trophoblast cells. We could also detect low level of Gata4 and Gata6 expressing colonies correlated with some differentiated and hypoblast derived cells. After few passages the most of the epiblast derived colonies begin to differentiate, most likely as a result of the effect of remaining hypoblast and trophoblast cells derived factors. As a continuation of our work, we want to investigate the rabbit Ins, Wnt, FGF4 and LIF signaling elements in addition with stem cells specific rabbit microRNAs.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=77913
Decision
Yes





 

List of publications

  
Tancos, Zs., Nemes, Cs., Polgar, Zs., Gocza, E., Daniel, N., Stout, T. A. E, Maraghechi, P,. Pirity, M. K., Osteil, P., Tapponnier, Y., Markossian S., Godet M., Afanassieff M., Bosze Zs., Duranthon, V., Savatier P., Dinnyes A.: Generation of rabbit pluripotent stem cell lines. Review, Theriogenology (közlésre elküldve), 2012
Maraghechi, P., Lichner, Zs., Hiripi, L., Lemos, A.P.C., Bősze, Zs., Gócza, E: Investigation of the effect of LIF and bFGF on rabbit ESC pluripotency and derivation efficiency., Transgenic Research 19(2) p341,, 2010
Maraghechi, P., Hiripi, L., Tóth, G., Bősze, Zs., Gócza, E.: Identification of stem cell-specific microRNAs in rabbit preimplantation embryos and embryonic stem cells., Stem Cells Dev., (közlésre beküldve), 2012
Dinnyes, A., Pirity, M. K., Gocza, E., Osteil, P., Daniel, N., Tancos, Zs., Polgar, Zs., Maraghechi, P., Ujhelly, O., Nemes, C., Stout, T., Tapponnier, Y., Bosze, Zs., Jouneau, A., Afanassieff, M., Savatier, P.: Generation of rabbit pluripotent stem cell lines, Reproduction Fertility and Development, (24)(1), p286, 2011
Táncos, Zs., Nemes, Cs., Polgar, Zs., Gocza, E., Daniel, N., Stout, T.A.E, Maraghechi, P., Pirity, M.K., Osteil, P., Tapponnier, Y., Markossian S., Godet M., Afanassieff M., Bosze Zs., Duranthon, V., Savatier P., Dinnyes A. : Generation of rabbit pluripotent stem cell lines., Theriogenology, 78(8):1774-86., 2012
Maraghechi, P., Hiripi, L., Tóth, G., Bontovics, B., Bosze, Zs., Gócza, E. : Discovery of pluripotency associated microRNAs in rabbit preimplantation embryos and embryonic stem-like cells., Reproduction, 145(4):421-37., 2012
Gócza E., Bontovics B., Slamecka J., Maraghechi P., Hiripi L., Makarevich A.V., Chrenek P., Bodó Sz., Carstea V.B., Kovács A., Bősze Zs.: Current issues in pluripotent stem cell research (Őssejtkutatás időszerű kérdései)., CEELA-II 2012.06.02. (absztrakt beküldve), 2012
Bontovics, B., Slamecka, J., Maraghechi, P., Hiripi, L., Makarevich, A.V., Chrenek P., Bősze, Zs., Gócza E.: Expression pattern of pluripotency markers in rabbit epiblast and embryonic stem cells., 75th Anniversary of Albert-Szent Györgyi’s Nobel Prize award. Szeged, Hungary, March, 22-25. 2012., 2012
Gocza E., Maraghechi P., Bontovics B., Hiripi L., Hoffmann O.I., Kerekes A., Bosze Zs.: Expression pattern of stem cell specific markers and microRNAs during rabbit embryonic development and in embryonic stem cells., Regenerative Medicine, 6/Suppl.2. p205, World Conference on Regenerative Medicine, Leipzig, Germany, November 2-4., 2011., 2011
Gócza, E., Maraghechi, P., Bontovics, B., Hiripi, L., Makarevich, A.V., Slamecka, J., Chrenek, P., Bősze, Zs.: Pluripotency markers in early rabbit development and embryonic stem cells., 4th International Rabbit Biotechnology Meeting. Budapest, Hungary, 2011.06.30-07.01. p35, 2011
Maraghechi P., Hiripi L., Tóth G., Lichner Zs., Bősze, Zs. Gócza, E.: Stem cell - specific microRNA expression in rabbit embryonic development and embryonic stem cells., 4th International Rabbit Biotechnology Meeting. Budapest, Hungary, 2011.06.30 -07.01. p37, 2011
Gócza, E., Lichner, Zs., Maraghechi, P., Hiripi, L., Bősze, Zs.: Investigation of embryonic stem cell-specific miRNA expression in mouse and rabbit stem cells, ISSCR 9th Annual Meeting, P3554, Toronto, Canada, June 15-18, 2011*, 2011
Maraghechi P., Bontovics B., Hiripi L., Kerekes A., Hoffmann O.I., Bősze Zs., Gócza E.: Az embrionális fejlődés kezdeti szakaszára jellemző markerek expressziós mintázatának vizsgálata nyúl embriókban., 23. Nyúltenyésztési Tudományos Nap, Kaposvár, 2011. május 25. pp. 99-104., ISBN 978-963-9821-30-9., 2011
Gócza E., Lichner Zs., Maraghechi, P., Hiripi, L., Tóth, G., Bősze Zs.: Őssejt-specifikus miRNS-ek expressziójának vizsgálata egér és nyúl embrionális eredetű őssejtekben., IX. Magyar Genetikai Kongresszus és XVI. Sejt- és Fejlődésbiológiai Napok, O068, pp. 98-99., Siófok, 2011.03.25-27., 2011
Sági L., Gócza E., Kovács K: Plain Facts about GMOs.: Hungarian white pape, Szerk: Balázs E., Dudits D., Sági L.,), Barabás Zoltán Federation of Biotechnology, Tisza Press Nyomda, ISBN:978-963-08-1066-1, pp. 18-33., 2011
Sági L., Gócza E., Kovács K: A genetikailag módosított szervezetek előállításának módszerei “Genetikailag módosított élőlények (gmo-k) a tények tükrében. Magyar Fehér Könyv“, (Szerk: Balázs E., Dudits D., Sági L.,), Tisza Press Nyomda, ISBN 978-963-08-1065-4, pp. 18-35., 2011
Maraghechi, P., Lichner, Zs., Bősze, Zs., Gócza, E: Identification of embryonic stem cell- specific microRNAs., Non-Coding Genom conf. Heidelberg, Germany, October 13-16., poster, abstract, p165, 2010
Maraghechi, P., Lichner, Zs. , Hiripi, L., Lemos, A.P.C., Bősze, Zs., Gócza, E.: Investigation of the role of LIF and bFGF on rabbit ES cell pluripotency and derivation efficiency., 9. Genetikai Műhelyek Magyarországon, Minikonferencia, Szeged, 2010. szeptember 3., 2010
Maraghechi, P., Lichner, Zs., Hiripi, L., Lemos, A.P.C., Bősze, Zs., Gócza, E.: Investigation of the effect of LIF and bFGF on rabbit ESC pluripotency and derivation efficiency., Transgenic Research 19(2) p341, TT2010 , Berlin, Germany, Marc 22-24., lecture, 2010
Maraghechi, P., Lichner, Zs., Hiripi, L., Lemos, A.P.C., Bősze, Zs. Gócza, E.: On the role of LIF and bFGF in rabbit ESC line derivation, characterization of pluripotency marker expression in rabbit ESC lines., Worl Rabbit Sci. 16(239), Second The 3rd International Meeting on Rabbit Biotechnology. Xian, China, June 4-5., 2009
Gócza E., Catunda A.P., Carstea V.B., Hiripi L., Hayes H., Rogel-Gaillard C., Maud Bertaud, Bősze Zs: The role of LIF and LIFR in rabbit embryonic stem cell self-renewal., Second Annual Scientific Conference, p107, 55, 6th – 8th April 2009, Oxford, 2009
Gócza E.: miRNS expresszió vizsgálata egér és nyúl embrionális őssejtekben., II. Magyar Őssejt Konferencia, Budapest, Mercure Buda Hotel, 2012. április 26, 2012
Gócza, E., Maraghechi, P., Lichner, Zs., Hiripi, L., Lemos, A.P.C., Bősze, Zs.: Examination of the influence LIF and bFGF on the efficiency of rabbit ESC line derivation., Regenerative Medicine, 4(6) Suppl. 2. S183-184, World Conference on Regenerative Medicine, Leipzig, Germany, October 29-31., 2009




 

Events of the project

  
2014-01-02 14:40:38
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: (Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ), Új kutatóhely: Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóintézet (Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ).
2011-06-17 12:13:06
Résztvevők változása



Back »