Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 113-132.

This work was carried out for four successive years (2020, 2021, 2022 and 2023) to investigate the effect of melatonin (Mel), melatonin-loaded chitosan nanoparticles (CMN), zinc sulfate (Zn-SO4), and nano zinc oxide (NZn-O) on buffalo, 1) Oocytes in-vitro maturation rate, 2) transferable embryos rate, 3) Gene expression of in-vitro matured buffalo oocytes and 4) Gene expression of transferable buffalo embryos. Excellent and good oocytes were cultured in different in-vitro maturation (IVM) medium (TCM-199 medium supplemented with 10 -9 M melatonin or 10 -9 M melatonin-loaded chitosan nanoparticles or zinc sulfate 10-6 M or nano zinc oxide 10-6 M or TCM199 as control group) at 38.5 ºC, 5% CO2 for 22 hrs, then fertilized using frozen semen and in-vitro cultured on SOF media for 7 days. The morphologically normal in vitro matured oocytes were fertilized using frozen semen and cultured on SOF media to detect cleavage and transferable embryo rates to assess viability or matured oocytes or transferable embryos were stored in liquid nitrogen after evaluation for gene expression. The mRNA was extracted from buffalo in vitro matured oocytes or in vitro produced transferable embryos using Picopure kits, and cDNA was synthesized by QuantiTect Reverse Transcription kits. Quantitative analysis of relative levels of GDF9, BMP15, BCL2, BAX, and SOD1 genes in in-vitro matured buffalo oocytes and in-vitro produced buffalo transferable embryos by real-time PCR was performed. The results reported that melatonin-loaded chitosan nanoparticle (CMN), melatonin, and nano zinc oxide treatment have a significant effect on the maturation rate, and cleavage rate. CMN and NZn-O significantly increase the transferable embryo rate of buffalo when compared with control groups and Mel and Zn groups. Moreover, the melatonin-loaded chitosan nanoparticle (CMN), melatonin, and nano zinc oxide supplementation have significantly upregulated the GDF9, BMP15, SOD1, and BCL2 genes and downregulate the BAX gene during oocyte maturation and embryo development competence. In conclusion, Melatonin-loaded chitosan nanoparticles, melatonin and nano zinc oxide improve oocyte maturation rate and cleavage rate, CMN and Nzn-O significantly increase the transferable embryos rate with the emphasis on upregulation of GDF9, BMP15, SOD1, BCL2 gene expression and downregulation of BAX gene expression.

تم تنفيذ هذا العمل لمدة اربعة سنوات متتالية (2020 ، 2021 ، 2022 ،2023) وذلك لتحديد تاثير معاملات الميلاتونين والميلاتونين المحمل بالنونو كيتوزان والزنك والنانونو زنك على 1- نضوج بويضات الجاموس،
2- اجنة الجاموس المحضرة معمليا للزرع 3- التعبير الجيني للبويضات الناضجه معمليا 4- التعبير الجيني للاجنه المجهزة لعمليات النقل او الزرع بالجاموس. تم استزراع البويضات المختارة (ذات النوعية الممتازة والجيدة) في وسط TCM-199 عند 38.5 درجة مئوية ، و 5٪ من ثاني أكسيد الكربون لمدة 22 ساعة ثم تم تخصيبها باستخدام السائل المنوي المجمد وزرعها على وسط SOF . تم تجميد البويضات الناضجة والاجنة القابلة للنقل وتخزينها في النيتروجين المسال بعد تقييمها. تم تخصيبها باستخدام السائل المنوي المجمد وزرعها على وسط SOF. تم عد البويضات ذات الشكل الطبيعي واللاجنة القابلة للنقل.تم استخراج الحمض الريبي النووي من جميع المجموعات متبوعًا cDNA. والتحليل الكمي لجينات BMP15 و GDF9 و BAX و BCL2 و SOD1 سواء لبويضات الجاموس المجمدة او لاجنه الجاموس المحفوظة بالتجميد.باستخدام ال PCR . أظهرت النتئج ان استخدام الميلاتونين والالميلاتونين المحمل على النانو كيتوزان والنانو زنك له تاثير واضح على مستوى كفاءة البويضات إثباتها بشكل ملحوظ (P <0.05) في البويضات ذات الشكل الطبيعي وفي تطورها للاجنة القابلة للنقل. أيضًا ، أظهرت النتئج ان استخدام الميلاتونين والميلاتونين المحمل على النانو كيتوزان والنانو زنك له تاثير واضح على مستوى كفاءة البويضات إثباتها بشكل ملحوظ (P <0.05) على مستوى التعبير الجيني حيث ان النتائج اظهرت ارتفاعا ملحوظا ومعنوي للتعبير الجيني الخاص ب GDF9 و BCL2 و SOD1 و وهبوط ملحوظ ل BAX وذالك اثناء نضوج البويضات وتطور الاجنه القابله للنقل
الخلاصة اظهرت النتائج تاثيرا ملحوظا على كفاءة التنموية لبويضات الجاموس الناضج في المختبر وأجنة الجاموس و وعلى التعبير الجيني لهذه البويضات والاجنه التى تم نضجها على وسائط تحتوي على معاملات الميلاتونين والميلاتونين المحمل بالنونو كيتوزان والنانونو زنك مما يوضح مدى اهميه دور هذه المواد على نضج وكفاءة البويضات والاجنه المنتجه معمليا.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.