|
|
LINC complex: The link between chromatin integrity and sperm motility
Šanovec, Ondřej ; Komrsková, Kateřina (vedoucí práce) ; Lánská, Eva (oponent)
LINC komplex (z angl. Linker of the Nucleoskeleton and Cytoskeleton) je multiproteinová struktura nacházející se v jaderné membráně, která propojuje cytoskelet s jaderným skeletem. Jedná se o velmi konzervovaný komplex, který se nachází v každé savčí buňce, včetně gamet. Zde je ovšem LINC komplex velice variabilní a sestává se z různých proteinových partner, které mají specifickou lokalizaci. Zároveň se jedná o oblast, oproti somatickým buňkám, málo prozkoumanou. Tato práce se zabývá rolí LINC komplexu během spermiogeneze na myších modelech. Použit byl divoký typ a myší linie s delecí Protaminu 2 (Prm2-/- ). Protaminy jsou male proteiny, které nahrazují histony během spermiogenese. Myší model použitý v této studii, vytvořený týmem profesora Huberta Schorle, má deleci v exonu 1 genu Prm2. Důsledkem této delece mají takto ovlivněné myši překvapivý fenotyp, který zahrnuje úplnou ztrátu motility spermií. Na základě těchto pozorování byla vytvořena hypotéza, že LINC komplex může být zodpovědný za špatnou komunikaci mezi hlavičkou a bičíkem spermie, což vede ke ztrátě pohyblivosti. Výsledky ovšem naznačují, že LINK komplex není ztrátou Prm2 ovlivněn. Získaná data ovšem naznačují, že by v Prm2-/- spermiích mohla být narušena dynamika aktinu, aktivita cytoskeletálních motorů nebo tubulin acetylázy / histon...
|
|
|
Evoluce morfologie spermií ptáků
Zemanová, Aneta ; Stopka, Pavel (vedoucí práce) ; Frolíková, Michaela (oponent)
Spermie je jedna z nejvariabilnějších buněk, která nese napříč druhy různé morfologické rozdíly a podléhá selekčním tlakům, díky nimž mohou být způsobeny morfologické změny. Vznikají různé morfologické adaptace a tím spermie získává šanci na úspěšné oplození. Hlavním cílem mé diplomové práce bylo zjistit, zda rozdíly v proteomech sledují úroveň kompetice spermií nebo spíše fylogenezi. Tato práce je zaměřená na analýzu morfologie spermií u různých druhů pěvců, zastoupení proteinů jak ve spermii, tak i v seminální tekutině a jejich zařazení do jednotlivých kategorií genové ontologie. Pro tuto studii bylo vybráno šest druhů pěvců: rákosník zpěvný (Acrocephalus palustris), skorec vodní (Cinclus cinclus), zvonek zelený (Chloris chloris), vlaštovka obecná (Hirundo rustica), budníček menší (Phylloscopus collybita) a zebřička pestrá (Taeniopygia guttata). U všech druhů bylo provedeno morfometrické měření spermií, kde největší variabilita byla zaznamenána ve střední části bičíku spermií. Pomocí hmotnostní spektrometrie byly analyzovány proteiny spermií a seminální tekutiny zvlášť a následně pomocí diskriminační analýzy určeny proteiny, které nejvíce od sebe odlišují vybrané druhy pěvců. Ze získaných dat je možné usuzovat, že spermie s delší střední částí mají více mitochondriálních proteinů, které jsou...
|
|
|
Hodnocení antispermiových protilátek (ASA) v diagnostice idiopatické neplodnosti
Pastyříková, Soňa ; Postlerová, Pavla (vedoucí práce) ; Novák, Jan (oponent)
Neplodnost je problémem postihujícím téměř 15 % partnerských párů. Může být způsobena problémy genetickými, hormonálními, anatomickými či infekčními, a také může být zapříčiněna imunologickým faktorem. Jednou z imunologických příčin neplodnosti je přítomnost protilátek proti spermiím (ASA), které se váží na spermie a negativně ovlivňují jejich funkci. Výskyt ASA se projevuje například sníženou motilitou spermií, může docházet k jejich aglutinaci a narušení schopnosti kapacitace spermií. Případně ASA snižují schopnost pohybu spermií urogenitálním traktem ženy, negativně ovlivňují interakci spermií s oocytem a následně také vývoj embrya. Cílem této bakalářské práce bylo porovnání existujících metod pro vyšetření ASA. Hlavními parametry byla náročnost dané metody a zhodnocení výsledků dle klinických studií zaměřených na detekci a hodnocení ASA. Exaktní porovnání metod detekce ASA na základě provedených studií se ukázalo jako komplikované, zejména z důvodu vývoje jednotlivých metod v čase, rozdílných přístupů k vyhodnocení výsledků a malé standardizaci metod jako takových. Nicméně nejběžněji doporučovanými metodami jsou MAR, ELISA a IBT testy, které jsou standardizované, a díky komerčně dostupným kitům jsou považovány za nenáročné na provedení a vyhodnocení vzorků. Ve prospěch využití metod MAR a IBT...
|
|
|
Chemical communication of gametes
Otčenášková, Tereza ; Komrsková, Kateřina (vedoucí práce) ; Petr, Jaroslav (oponent)
Oplození je proces, skládající se z mnoha kroků, vedoucích k fúzi samičích a samčích gamet a vzniku zygoty. Kromě přímé interakce gamet vazebnými receptory, které jsou lokalizované na povrchu spermie a vajíčka, oplození také zahrnuje komunikaci založenou na chemických molekulách spouštějících rozlišné signální dráhy. Tato práce je zaměřena na charakterizaci chemické komunikace gamet modelového organismu Mus musculus. Za tímto účelem byly použity moderní proteomické a vizualizační metody jako nano kapalinová chromatografie spojená s hmotnostní spektrometrií (nLC-MS/MS), cílený monitoring vybraných peptidů a imunofluorescenční mikroskopie. Pomocí těchto metod jsme identifikovali celou řadu lipokalinů včetně hlavních močových proteinů (MUP), LCN lipokalinů a mastné kyseliny vázajících proteinů (FABP). V této práci poprvé informujeme o jejich přítomnosti v akrozomu spermie. Na základě schopnosti lipokalinů vázat a přenášet jiné molekuly navrhujeme, že tyto proteiny mají pro gamety protektivní a/nebo signální funkci. Mimo jiné, chemická komunikace spermie a oocytu je založená na chemotaxi, která umožňuje jejich interakci před vlastním kontaktem a fúzí. V této práci jsme detekovali, že spermie vykazují chemotaktickou odpověď za přítomnosti L-glutamátu. Tato aminokyselina se přirozeně vyskytuje v samičím...
|
|
|
Cytoskeleton-membrane protein interaction network in sperm
Adamová, Zuzana ; Komrsková, Kateřina (vedoucí práce) ; Tolde, Ondřej (oponent)
Spermie podstupuje několik návazných maturačních procesů, aby mohlo dojít k oplození. Posledním z nich je akrozomální reakce, exocytóza akrozomu, váčku naplněného lytickými enzymy. Akrozomální reakce je zásadní nejen pro průnik spermie skrz vaječné obaly, ale i pro reorganizaci membránových struktur spermie, v rámci které jsou na povrch vystaveny proteiny zásadní pro oplození, zejména pro rozpoznání, vazbu a fúzi gamet. Jedním z těchto proteinů je CD46, který se v intaktních spermiích nachází v akrozomální membráně a po zahájení exocytózy relokuje do ekvatoriálního segmentu hlavičky spermie, kde dochází k prvotnímu kontaktu spermie s plazmatickou membránou vajíčka. Relokaci CD46 zamezuje inhibice aktinu, jehož reorganizace v hlavičce spermie hraje důležitou roli v akrozomální reakci, nicméně není zřejmé, jakým mechanismem CD46 a aktin interagují. V této práci byl studován ezrin, protein propojující membránové proteiny s aktinovým cytoskeletem, v kontextu CD46 a jeho relokace. Imunofluorescenční detekce ezrinu odhalila jeho kolokalizaci s CD46, která je narušena během akrozomální reakce. Přítomnost ezrinu v intaktních i akrozomálně zreagovaných spermiích byla potvrzena technikou western blot. Interakce CD46 a ezrinu byla detekována ko-imunoprecipitací. Na základě těchto zjištění navrhujeme, že...
|
|
|
Role integrinů během přípravy gamet k oplození a jejich vzájemné interakce
Foldynová, Veronika ; Komrsková, Kateřina (vedoucí práce) ; Tlapáková, Tereza (oponent)
Integriny jsou heterodimerní transmembránové glykoproteiny, které představují velkou sku- pinu receptorů buněčné adheze podílející se na interakcích buněk, buňky a extracelulární matrix a interakcích buňky s patogenem. V současné době je u savců známo 24 různých inte- grinových heterodimerů. Podílejí se na široké škále procesů jako je imunitní odpověď, řízená migrace lymfocytů, agregace krevních destiček, také při hojení ran, buněčné diferenciaci, migraci, proliferaci a samotném přežití buněk. Integriny byly detekovány i na germinálních buňkách a dnes je známé, že hrají důležitou roli i v reprodukčních procesech jako je oplození, implantace embrya a embryonální vývoj. Hlavní náplní této bakalářské práce je seznámení s integriny z pohledu reprodukce, fyziologie integrinů, výskytu a lokalizace jednotlivých pod- jednotek u samčích a samičích gamet savců. Významná část práce je věnována diskuzi role integrinů u gamet, a to jak během maturačních procesů (dozrávání vajíčka ve vaječníku, kapacitaci a akrozomální reakce spermie), tak i při migraci spermie, tvorbě oviduktálního rezervoáru i jejich přímé a nepřímé zapojení do vazby a fúze gamet při oplození. Klíčová slova: integriny, spermie, vajíčko, fúze, oplození
|
|
|
Analýza chromozomových aberací u spermií metodou FISH
Bendová, Petra ; Diblík, Jan (vedoucí práce) ; Novotná, Drahuše (oponent)
Předkládaná bakalářská práce je zaměřena na stanovení frekvencí chromozomálně abnormálních spermií v ejakulátu zdravých mužů (dárců) s normálním karyotypem (46,XY). Významným dějem, který hraje nezastupitelnou roli při vzniku numerických aberací chromozomů či v segregaci strukturních abnormalit do gamet je meióza. Proto jí věnuji pozornost v teoretické části práce. Teoretická část je dále zaměřena na proces předcházející vzniku zralé spermie (spermatogeneze) a důsledkům oplození oocytu aneuploidní spermií. Předkládám proto přehled numerických abnormalit u autozomů či gonozomů s jejich frekvencí a distribucí do gamet zdravých mužů. Zaměřila jsem se i na rozdělení a stručný popis strukturních aberací postihujících chromozomy a v neposlední řadě věnuji pozornost metodě vícebarevné interfázní fluorescenční in situ hybridizaci, která se v kombinaci s dekondenzací chromatinu spermií stala nezastupitelným a hodnotným výzkumným nástrojem při rychlé analýze chromozomálních abnormalit ve velkých vzorcích spermií. Experimentální část bakalářské práce se zabývá sledováním frekvence vybraných numerických abnormalit ve vzorcích spermií 5 dárců ve věkovém rozmezí 23 - 30 let s využitím I-FISH (interfázní fluorescenční in situ hybridizace) se satelitními sondami pro autozom 18 a gonozomy X a Y. Četnost aberací autozomu 18...
|
|
|
Vliv diabetes mellitus na reprodukční parametry a expresi vybraných testikulárních genů na myším modelu
Valášková, Eliška ; Pěknicová, Jana (vedoucí práce) ; Kaňka, Jiří (oponent)
Podle Světové zdravotnické organizace (WHO, 2014), 15% párů v reprodukčním věku trpí neplodností, z toho více než 60% případů je způsobeno mužskou neplodností. Tento stav může být zapříčiněn genetickým pozadím jedince, podmínkami životního prostředí nebo například různými chorobami, zahrnující i diabetes mellitus (DM). Cílem této studie bylo proto určit vliv DM na reprodukční parametry a expresi vybraných testikulárních genů na myším modelu (FVB myší kmen). Ke studiu byl vybrán FVB inbrední myší kmen, u kterého byl DM (typ 1) uměle navozen látkou streptozotocin, která způsobuje destrukci buněk β slinivky břišní. Po 6 týdnech v diabetické prostředí byli dospělí samci usmrceni a podrobeni analýze. Naše výsledky ukázaly, že diabetické prostředí mělo vliv na váhu těla a reprodukčních orgánů stejně tak jako na ledviny a játra. Dále byla pozorována snížená koncentrace a viabilita u diabetických spermií porovnávaných s kontrolními. Stejně tak zvýšené značení apototického markeru annexinu V bylo zaznamenáno u ovlivněné skupiny. Dále byly porovnávány změny u jaderných proteinů spermií - protaminů. U diabetických zvířat byl sledován vyšší počet spermií s nedostatečnou protaminací. Nicméně, poměr mezi protaminem 1 a protaminem 2 (P1/P2) nebyl pozměněn u diabetických samců porovnávaných s kontrolními. V...
|
|
|
Akrozomální reakce spermií u vybraných druhů savců
Frolíková, Michaela ; Stopka, Pavel (vedoucí práce) ; Jonáková, Věra (oponent) ; Petr, Jaroslav (oponent)
Savčí spermie musí před oplozením projít sérií fyziologických a biochemických změn v procesu zvaném kapacitace. Vyvrcholením kapacitace je akrozomální reakce (AR). Během AR dochází k exocytóze akrozomálního váčku do extracelulárního prostředí. Spermie, které AR neprošly, nebo se u nich dokonce akrozóm vůbec nevyvinul, nejsou oplození schopné. Výsledkem akrozomální reakce jsou dramatické změny v celé oblasti hlavičky spermie. Dochází k reorganizaci či ztrátě mnohých proteinů přítomných v plazmatické a vnější akrozomální membráně, rozsáhlým změnám v uspořádání cytoskeletu a v neposlední řadě k uvolnění intraakrozomálních proteinů do extracelulárního prostředí a odkrytí nových povrchových domén. Během kapacitace in vitro dochází u určitého druhově specifického počtu spermií ke spuštění akrozomální reakce i bez přítomností indukčního činidla v kapacitačním médiu. Tento jev je označován jako spontánní (zrychlená) akrozomální reakce. Nejnovější výzkumy ukazují, že spontánní AR je přirozenou součástí procesu oplození. Myšice rodu Apodemus vykazují vysokou mírou výskytu promiskuitního chování, a tudíž u nich existuje velké riziko výskytu kompetice spermií. U myšic se vyvinula unikátní reprodukční strategie, kdy se jejich spermie spojují do tzv. spermatických vláčků. Součástí tohoto procesu je spontánní AR,...
|
|
|
Druhově specifické strukturní rozdíly spermií savců a funkce jejich klíčových proteinů během oplození.
Dobrodinská, Anna ; Frolíková, Michaela (vedoucí práce) ; Kuntová, Barbora (oponent)
Oplození je proces, při kterém splývá samčí a samičí gameta, a dávají tak vzniknout novému organismu. Splynutí spermie s vajíčkem předchází několik nezbytných dějů, mezi které patří kapacitace, akrozomální reakce, vazba spermie na zona pellucida a oolemu a fúze membrán obou gamet. Řízení těchto dějů se účastní četné proteiny, které se nacházejí jak na spermii, tak i na vajíčku. V průběhu oplození tyto proteiny plní buď jednu, nebo i více funkcí. U spermií savců nacházíme značné druhově specifické odlišnosti jak v jejich morfologii, tak i na proteinové úrovni. Komplexní pochopení mezidruhových rozdílů ve stavbě spermie a funkcích jejích klíčových proteinů přispěje k lepšímu porozumění procesu oplození, díky čemuž budeme v budoucnu schopni lépe diagnostikovat a následně léčit příčiny neplodnosti u lidí. Tato bakalářská práce shrnuje dosavadní poznatky o stavbě a klíčových proteinech spermie, které byly získány studiem jednotlivých modelových savčích organismů: býka, prasete, myši a člověka. Dále tato práce přináší jejich mezidruhové srovnání. Klíčová slova: spermie, oplození, akrozomální reakce, kapacitace, proteiny spermie, býk, prase, myš, člověk
|
host ::
RSS.