|
|
The localization of maternal RNAs during early development
Kováčiková, Petra ; Šindelka, Radek (vedoucí práce) ; Děd, Lukáš (oponent)
Maternálny vplyv na skorý vývoj je známy u mnohých živočíchov, predovšetkým z embryogenézy C. elegans a D. melanogaster. Výskumy tohto typu u stavovcov sú limitované najmӓ rozmerom vajíčok, obmedzujúc výber vhodných modelových organizmov. Výhodným modelom pre výskum vplyvu maternálnych determinantov na skorý embryonálny vývoj sú veľkorozmerné vajíčka Pazúrnatky vodnej (Xenopus laevis) s ľahko rozlíšiteľnou tmavou (animálnou) a svetlou (vegetatívnou) hemisférou. Animálne - vegetatívna (A-V) os tvorí základ pre tvorbu gradientov kľúčových biomolekúl. Proteíny a RNA maternálneho pôvodu, uskladnené vo vajíčku z obdobia oogenézy, sú jediným prostriedkom pre bunkovú diferenciáciu až do aktivácie genomu zygoty. Táto práca sa zameriava na úlohu RNA lokalizácie v danom procese. Stanovením lokalizačných profilov vybraných maternálnych transkriptov sme zistili, že okrem mRNA pozdĺž A-V osi aktívne lokalizujú aj dlhé nekódujúce lncRNA. Pomocou RT-qPCR tomografie sme taktiež boli schopní detegovať rozdiel medzi extrémne animálnou skupinou transkriptov, ktorá je lokalizovaná aktívne, a animálnou skupinou transkriptov. Tento výsledok bol predikovaný nedávnou trankriptomovou analýzou vykonanou našou skupinou. V závere ukazujeme úlohu extrémne animálne lokalizovaných transkriptov v špecifikácii ektodermálnej línie...
|
|
| |
|
|
Postkopulační pohlavní výběr a fenotyp spermie
Bílková, Karolína ; Albrecht, Tomáš (vedoucí práce) ; Děd, Lukáš (oponent)
Postkopulační pohlavní výběr probíhá formou kompetice spermií a samičí skryté volby. Tato bakalářská práce shrnuje formou literární rešerše dosavadní poznatky o vlivu postkopulačního pohlavního výběru na morfologii a fenotyp spermie. Zabývám se jak modelovými druhy obratlovců, tak bezobratlými. V první části práce jsou uvedeny fenotypové znaky spermií, které jsou ovlivněny kompeticí spermií a promiskuitou a které mohou ovlivňovat reprodukční úspěch samce. Konkrétně jde o délku, rychlost, motilitu, životnost spermií a množství ejakulátu. Postkopulační pohlavní výběr nepůsobí u všech skupin živočichů stejně, v důsledku silného postkopulačního výběru mohou u některých skupin vznikat morfologické adaptace spermií, které umožňují jejich vzájemnou kooperaci v samičím pohlavním traktu. V druhé části je představen jev skryté volby samice, který probíhá v jejím reprodukčním traktu, a s ní úzce související fenomén koevoluce morfologie spermií a reprodukčního traktu samic. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Effect of estrogens and endocrine distruptors on mammalian sperm in vitro and male reproductive parameters in vivo
Děd, Lukáš ; Pěknicová, Jana (vedoucí práce) ; Jonáková, Věra (oponent) ; Linhart, Otomar (oponent)
Souhrn Endokrinní systém představuje jeden z nejvýznamnějších regulačních systémů v organismu člověka a živočichů, který přímo či nepřímo ovlivňuje takřka všechny fysiologické procesy. Hlavním regulačním prvkem endokrinního systému jsou hormony a jejich správná a vysoce regulovaná aktivita je základem pro úspěšnou tvorbu pohlavních buněk, oplodnění a s ním související fysiologické procesy, vývoj zárodku, zahájení puberty a tvorbu potomstva. Estrogeny jsou v obecné rovině pokládány za především samičí hormony, zároveň však vzrůstá množství poznatků o jejich důležité roli při regulaci samčí reprodukce. Jedním z nejdůležitějších poznatků v tomto směru je zjištění, že myší samci s cíleně porušenou funkcí estrogenního receptoru alfa jsou neplodní. Estrogeny a estrogenní receptory jsou také velmi častým cílem endokrinních disruptorů. Endokrinní disruptory jsou přírodní či syntetické látky, které mohou při určitých koncentracích narušovat přirozenou hormonální regulaci člověka a živočichů. Toto narušení může zahrnovat specifickou vazbu na receptory hormonů, vliv na jejich produkci, eliminaci a transport a také nepříliš dobře zdokumentované mechanismy ovlivňující epigenetické regulace. Naším cílem v této práci bylo zhodnotit vliv přirozených estrogenů a endokrinních disruptorů na samčí reprodukci, a to především na...
|
|
|
Distribution of CD46 and β1 integrin molecules with respect to different membrane structures of the sperm head
Šebková, Nataša ; Frolíková, Michaela ; Děd, Lukáš ; Dvořáková-Hortová, Kateřina
CD46 protein plays an important role during fertilization and its role is associated with acrosome stability. CD46 is probably involved in signalling pathways triggering the acrosome reaction (AR). It also associates through membrane integrins with specific MAP kinases involved in the AR. Our aim was to monitor the dynamics of relocation of CD46 and β1 integrin during sperm maturation and its preparation for the fertilization. The dependence of this localization changes on the dynamic of actin cytoskeleton was studied. Our results show the changes in the localization of these proteins associated with the AR and their co-localization was observed using proximity ligation assay. After the AR CD46 and β1 integrin spreads across the sperm head, entering the post-acrosomal compartment, and permeates the borders of different domains. It was shown previously that actin dynamics is necessary for acrosome reaction-associated translocation of Izumo1 protein that is required for sperm-egg fusion. Therefore Latrunculin A was used during sperm incubation. The co-incubation of capacitated sperm with Latrunculin A leads to a decrease of the percentages of sperm, which express relocation pattern after induced AR. 3D models and visualizations of potential membrane processes responsible for the relocation of proteins from the acrosomal area to the other compartments of the sperm head were prepared. Our results deliver new information that proteins CD46 and β1 integrin undergo dynamic relocation towards the sites of sperm-egg fusion during the AR in vitro. The inhibitor of actin dynamics abrogates significantly the AR-associated changes in proteins localization. We speculate that this relocation is of importance for the successful sperm-egg interaction, adhesion and subsequent gamete fusion.
|
|
|
Exprese vybraných proteinů spermií u mužů s normálním a patologickým spermiogramem za použití monoklonálních protilátek
Pěknicová, Jana ; Čapková, Jana ; Dorosh, Andriy ; Margaryan, Hasmik ; Kubátová, Alena ; Děd, Lukáš
Nedávné studie ukázaly že neplodnost v lidské populaci postihuje odhadem 15% párů v reprodukčním věku. Mužská neplodnost je primární příčinou u 60% těchto případů. Z těchto důvodů jsme analyzovali povrchové a akrozomální proteiny spermií u mužů s normálním a patologickým spermiogramem. Zjistili jsme že intra-akrozomální proteiny: TERA, GAPDHS, PRKAR2A, které lze analyzovat pomocí našich monoklonálních protilátek , jsou rozdílně exprimovány u zdravých mužů a mužů s asthenozoospermií a to se signifikantně sníženou expresí u asthenozoospermie. tyto proteiny se účastní energetického metabolismu a apoptózy buněk a některé z nich i vazby na vajíčko - mají tedy důležitou roli v reprodukci. Na druhou starnu nebyly zjisštěny statisticky významné rozdíly v expresi povrchových proteinů (Appolipoprotein J, Semenogelin). Naše závěry ukazují že asthenozoospermie jako komplexní poruch apermatu je často v kombinaci s jinými patologickými stavy, které nejsou diagnostikovány základní analýzou spermatu. Monoklonální protilátky jsou tak vhodným nástrojem pro detekci proteinů spojených s patologií spermií ve spermatu s nízkou pohyblivostí spermií. Obecně, monoklonální protilátky proti proteinům spermie jsou vhodným nástrojem k detekci kvality spermií v reprodukční medicíně.
|
|
|
Estrogen receptor beta (ERβ) in testicular cells and sperm
Dostálová, Pavla ; Žatecká, Eva ; Děd, Lukáš ; Dorosh, Andriy ; Postlerová, Pavla ; Jonáková, Věra ; Dvořáková-Hortová, Kateřina ; Pěknicová, Jana
Estrogen is a steroid hormone that plays an important role during sperm development in the male and female reproductive tract. Estrogen signalling is a complex process that depends on cell milieu and presence of receptors. Thanks to the steroid nature of estrogens, they can pass through the plasmatic membrane and bind to the intracellular estrogen receptors (ERs). Within the cell, there are several pools of ERs. One of them is localized to the cell nucleus and their activation leads to direct or indirect binding to DNA and ultimately to alternation in gene expression (genomic pathway). Other pools of ERs are associated with plasma membrane or are located in cytosol. Activation of membrane associated ERs leads to rapid non-genomic responses. Nowadays, two classical estrogen receptors are known – ERα and ERβ. Since ERβ is a predominant variant in testes, we focused our study on expression of ERβ variants in murine testes and sperm. We detected two variants of ERβ at mRNA level in both, testes and sperm. These variants differ in 54 nucleotids within the ligand binding domain and this variability results in different affinity to estrogen. We analyzed individual testicular cell types (spermatogonia, spermatocytes, spermatids, Sertoli cells) by RT-qPCR. Our results suggest that both ERβ variants are coexpressed in the same cell type and may therefore interact together. This may have consequences in mediating of estrogen signalling. Moreover, ERβ is expressed more in the later stages of spermatogenesis suggesting the role of ERβ in these stages or alternatively in spermatozoa alone. At the protein level, we detected ERβ in nuclear, membrane and cytosolic fraction prepared from testicular tissue suggesting the involvement of both, genomic and non-genomic, pathways of estrogen signaling in testes. In sperm, anti-ERβ antibodies localized ERβ in acrosome region and tail which is in accordance with the known role of estrogen on capacitation, acrosome reaction and motility.
|
|
| |
|
| |
|
|
Dynamics of mouse sperm capacitation and acrosome reaction
Dvořáková-Hortová, Kateřina ; Frolíková, Michaela ; Děd, Lukáš ; Šebková, Nataša
Capacitation followed by the acrosome reaction (AR), is a very complex event of molecular changes, including acrosome matrix rearrangement and actin polymerization, which mammalian sperm must undergo in the female reproductive tract in order to obtain the ability to penetrate and fertilize the egg. CD46 and β1-integrin belong to specific proteins, which are predicted to interact during molecular reorganization of capacitating sperm. The IZUMO1 as the primary fusion protein of the mammalian sperm is also involved in this dynamic network. We investigated the relationship between the Izumo, CD46 and β1 integrin relocation in the sperm head during the capacitation and AR in vitro. We have already successfully monitored by immunofluorescent labelling the dynamics of proteins CD46 and β1-integrin. The changes in the localization of these proteins associated with the AR and their mutual co-localization was observed. The original β1-integrin location in the freshly released epididymal sperm is in the acrosome and it relocates during the AR further through the sperm head compartments into the equatorial segment and over the whole sperm head. Its density over the equatorial segment is decreasing with the extended time of the AR. Also its presence in the perforatorium of the mouse sperm head is very prominent. The pattern for protein CD46 is extremely similar if not identical in both aspects such as compartment localization and time progress during capacitation and AR in vitro. The molecular interaction of CD46 and β1-integrin was investigated using the Proximity Ligation Assay and Super resolution microscopy STED. The data were statistically analysed. The newly obtained results from CD46 and β1-integrin relocation are in correlation with IZUMO1 dynamics and giving a substantial knowledge on the studied protein network rearrangement during capacitation and AR in mouse spermatozoa.
|
host ::
RSS.