|
|
The Molecular mechanisms of sperm-egg fusion in mouse
Klinovská, Karolína ; Hortová, Kateřina (vedoucí práce) ; Jonáková, Věra (oponent)
Molekulární mechanismus fúze gamet zůstává i přes svoji klíčovou roli v oplození z velké části neobjasněn. Bylo popsáno několik molekul, mezi nimi spermatický protein IZUMO1 a tetraspanin CD9 na vajíčku, které jsou nutné pro průběh interakce a fúze gamet u myši. Ze známých dat se v posledních letech formuje koncept velkého multiproteinového komplexu na obou membránách, společně tvořících fúzní aparát. Předpokládá se, že tetraspanin CD9 hraje roli v organizaci a udržování membránových struktur díky laterálním interakcím s ostatními membránovými proteiny. Naproti tomu se očekává, že IZUMO1, obsahující imunoglobulinovou doménu (Ig), má na povrchu vajíčka svůj vazebný receptor. Ig doména je známá pro své interakce s jinými protein, mezi nimi především Fc receptory, které by tak mohly představovat potenciální vazebné proteiny na povrchu vajíčka. Nedávné experimenty identifikovaly molekulu Fc receptor-like 3 (FCRL-3) jako kandidátní vazebný faktor vajíčka pomocí metody one-bead one-compound. Cílem této práce bylo určit lokalizaci FCRL3 na myších vajíčcích a případnou kolokalizaci s proteinem IZUMO1 na komplexu vajíčka s navázanými spermiemi, nutnou pro jejich možnou interakci. Pomocí fluorescenčního značení byl FCRL-3 identifikován jak v cytoplazmě, tak na povrchu plazmatické membrány vajíčka. Příromnost...
|
|
|
Analýza průběhu spermatogeneze u myší C57BL/6 po infikaci prvokem Toxoplasma gondii.
Šidlová, Adéla ; Hortová, Kateřina (vedoucí práce) ; Flegr, Jaroslav (oponent)
Toxoplasma gondii je celosvětově rozšířený intracelulární parazit, který způsobuje onemocnění zvané toxoplazmóza u 10-80% světové populace v závislosti na geografické poloze. Infekce tímto parazitem vyvolává změny v chování i fyziologických funkcích infikovaného hostitele, mezi které patří teplokrevní živočichové včetně člověka. V posledních letech bylo provedeno také několik studií, které poukazují na vliv infekce parazitem T.gondii na reprodukční schopnosti myších a potkaních samců, což je otázka, kterou jsem se zabývala v mé práci. V rámci mé práce jsem provedla detailní histometrickou analýzu testikulární tkáně, detekci hladiny LH hormonu v moči a analýzu epigenetické modifikace testikulární DNA u infikovaných a kontrolních myších samců. Po 30-denní infekci T.gondii bylo u infikovaných jedinců detekováno celkové snížení testikulární funkce a produkce spermií. U infikovaných jedinců došlo k poklesu hladiny LH hormonu v moči v porovnání s jedinci kontrolními a byl detekován pokles v počtu primárních spermatocytů a spermatid a zvýšený počet Sertoliho buněk a větší průměr semenotvorných kanálků. V rámci analýzy epigenetické modifikace DNA byl testikulární epigenom testován na míru globální metylace a míru specifické metylace genů Hspa1, Crem a Creb1, které jsou nezbytné pro správný průběh...
|
|
|
Molekulární mechanizmy a morfologické změny související s fertilizační schopností spermie myši.
Šebková, Nataša ; Hortová, Kateřina (vedoucí práce) ; Jonáková, Věra (oponent) ; Linhart, Otomar (oponent)
Proces kapacitace a akrozomální reakce (AR) spermie jsou velmi dynamické děje nezbytné pro oplození, kterých se účastní mimo jiné i cytoskeletální proteiny v hlavičce spermie. Studium distribuce aktinu, spektrinu a α-tubulinu v hlavičce zástupců savčích spermií ukázala, že před a po AR dochází ke změnám v distribuci cytoskeletálních struktur v hlavičkách spermií všech zástupců a to zejména v apikální části akrozómu, ale také v ekvatoriální a postakrozomální oblasti hlavičky spermie. Zejména dobře prostudovaný aktinový cytoskelet hraje důležitou úlohu jak v průběhu kapacitace, tak před i po AR Estrogeny vnějšího prostředí mohou interferovat s funkcí endogenních hormonů i ve velmi nízkých koncentracích. Mohou iniciovat interakce se specifickými receptory a tím ovlivňovat signální dráhy vedoucí ke kapacitaci a AR spermií. Účinek 17β-estradiolu, estronu, estriolu a 17α-ethynylestadiolu byl hodnocen podle míry tyrozinové fosforylace a stavu akrozómu během in vitro kapacitace v hlavičce spermie. Ukázalo se, že estrogeny výrazně stimulují proces kapacitace v závislosti na jejich koncentraci. Estrogeny také snižují počet spermií, které procházejí indukovanou AR. Zvýšení koncentrace estrogenů v přírodním prostředí může představovat potenciální riziko ve změnách mechanizmů vedoucích ke schopnosti spermií...
|
|
|
Role paternálního H4K12ac při utváření pronukleí a v časné embryogenezi u myší.
Dudková, Barbora ; Hortová, Kateřina (vedoucí práce) ; Stopka, Tomáš (oponent)
V procesu spermatogeneze jsou histony spermie nahrazeny bazickými proteiny protaminy, které usnadňují transport DNA do vajíčka v průběhu oplození. Pouze 1% histonů, jejichž N- terminální konce mohou být post-translačně modifikovány, zůstává ve zralé myší spermii zachováno. V této práci se zabývám konkrétní modifikací, a to acetylací lysinu 12 na histonu H4 (H4K12ac). Fyziologicky tato modifikace představuje důležitý faktor uplatňující se jako signál pro akumulaci transkripčních faktorů a pro vlastní zahájení genové exprese. Přítomnost a intenzita zastoupení H4K12ac v různých pronukleárních stádiích jednobuněčných embryí a partenogenetických vajíček byla hodnocena imunofluorescenčně s využitím anti-H4K12ac protilátky. Paternální prvojádro vykazuje silný acetylační signál na lysinu 12 histonu H4 od počátečních stádií prvojader, zatímco u maternálního prvojádra signál narůstá kontinuálně až do fúze pronukleí. Současně s H4K12ac byl sledován i stupeň DNA metylace u obou prvojader. K detekci stupně DNA metylace bylo využito anti-5mC a anti-5hmC protilátek. Paternální prvojádro je od svého vzniku postupně demetylováno, snižuje se abundance 5mC signálu a zesiluje se signál 5hmC. Maternální prvojádro si zachovává silný stupeň metylace. Obecně jsou H4K12ac a DNA demethylace modifikace, které aktivují genom...
|
|
|
Dynamika akrozomální reakce při vnitrodruhové kompetici spermií hlodavců.
Veselá, Kateřina ; Hortová, Kateřina (vedoucí práce) ; Pěknicová, Jana (oponent)
Dynamika akrozomální reakce při vnitrodruhové kompetici spermií hlodavců Integrita akrozómu spermií je u promiskuitního druhu myšic narušena a více než polovina spermií prochází spontánní akrozomální reakcí (AR) ještě před navázáním se na zona pellucida. U Muridae je dokumentována vysoká míra spontánní AR, jejíž procento vzrůstá u promiskuitních druhů až na 60 % v 60 minutách kapacitace in vitro. Na integritě akrozómu se podílí mimo jiné i protein CD46. Absence CD46 u myšic (Apodemus) vykazuje shodný fenotyp jako u CD46 knock-out myší a spermie těchto jedinců mají vyšší míru spontánní AR. Je nutné objasnit, zda u myší pro průnik spermie zona pellucida vajíčka je zásadní primární vazba intaktní spermie nebo zda je upřednostňována sekundární vazba spermie po spontánní AR. V této souvislosti je otázkou, zda dochází k relokalizaci klíčového fúzogenního proteinu IZUMO u spermií se spontánní akrozomální reakcí. Relokalizace IZUMO byla v konkrétních časech kapacitace in vitro během spontánní a indukované AR imunofluorescenčně detekována. Na relokalizaci IZUMO se podílí aktinový cytoskelet, který vytváří též komplexy s β1 integrinem. Ten je asociován s proteinem CD46. Dynamika a lokalizace proteinů CD46 a β1 integrinu během spontánní a indukované AR byla imunofluorescenčně detekována. Naše výsledky ukazují, že...
|
|
|
Vliv ekotoxikologických faktorů na spermatogenezi, morfologii a funkci spermie savců
Vašinová, Jitka ; Pěknicová, Jana (oponent) ; Hortová, Kateřina (vedoucí práce)
Narůstající neplodnost jako důsledek patologických změn spermií je aktuálním problémem současnosti. Jedním z potenciálních faktorů, které negativně ovlivňují samčí plodnost, mohou být mimo jiné rostoucí koncentrace fluoridů v životním prostředí. Ekotoxikologický efekt fluoridů může být navíc zesílen v přítomnosti hliníkových iontů, se kterými fluoridy vytváří fluoro-hlinité komplexy, které se chovají jako analogy fosfátových skupin. Tyto komplexy interferují s aktivitou G-proteinů a P-typem ATPáz, důležitými součástmi signálních drah během spermatogeneze a maturace spermií. Cílem této práce bylo sledovat vliv fluoridů na kapacitaci myších spermií in vitro a histologicky analyzovat vliv fluoridů na reprodukční orgány samců a míru spermatogeneze u myší. Fluoridy byly podávány v pitné vodě v koncentracích 0, 1, 10 a 100 ppm a současně bylo sledováno jejich synergické působení s hliníkem, který byl podáván v množství 10 ppm. Hlavním markerem úspěšně probíhající kapacitace in vitro byla míra tyrozinové fosforylace v hlavičce spermií. Získané výsledky ukazují, že nadměrná zátěž organizmu danými ionty negativně ovlivňuje spermatogenezi i schopnost spermií kapacitovat in vitro. Multigenerační studie navíc prokázala, že s postupem generací se nejvíce škodlivými stávají nízké koncentrace fluoridů hliníku,...
|
|
|
Vliv kryoprezervace na spermie myší.
Veselá, Kateřina ; Pěknicová, Jana (oponent) ; Hortová, Kateřina (vedoucí práce)
Kryoprezervace neboli zamrazení spermií je v reprodukční biologii stále aktuálnějším tématem. Dnes je jedinou používanou metodou uchovávání spermií, ať již pro potřeby asistované reprodukce, či pro vědecké účely. Tato metoda má však negativní dopady na takto uchovávané buňky a je proto neustále předmětem řady studií. Mezi hlavní příčiny vznikajících poškození spermatických buněk hlodavců řadíme použití nevhodné kryoprotektivní látky, nedostatečnou eliminaci vznikajícího oxidativního stresu při kryoprezervaci i špatně zvolenou rychlost a teplotu zamrazení. Správně zvolený postup a složení médií, ve kterých jsou spermie uchovávány, mohou velice výrazně ovlivnit kvalitu těchto spermií při jejich následném využití. Tato práce se zabývá vlivem kryoprezervace na spermie zástupců řádu Rodentia. Mezi hlavní vlivy této metody patří vliv zamrazení na DNA spermie, její membránu a s ní související akrozóm, a v neposlední řadě vliv zamrazení na motilitu spermie.
|
|
|
Vliv estrogenů na spermie savců.
Šidlová, Adéla ; Šebková, Nataša (oponent) ; Hortová, Kateřina (vedoucí práce)
Po mnoho let byly estrogeny brány jako typicky samičí pohlavní hormony. Dnes už je jisté, že jsou velmi důležité i v regulaci samčí reprodukce. A to ať už je jejich účinek pozitivní či negativní. Endogenní estrogeny jsou u savčích samců důležitou částí endokrinního systému. Estrogeny hrají významnou roli při růstu a udržování kostní hmoty, stejně jako při vývoji zárodečných buněk a při pochodech spermatogeneze. Zdravé spermie jsou esenciální pro úspěšnou reprodukci. A právě endogenní estrogeny se svým vlivem částečně podílejí v regulaci správného vývoje spermií. Vedle pozitivního vlivu endogenních estrogenů je zde ovšem i negativní vliv estrogenů z vnějšího prostředí, tzv. environmentálních estrogenů. Mezi environmentální estrogeny patří chemické látky vznikající lidskou činností, xenoestrogeny, které čím dál více kontaminují životní prostředí. Nebezpečí těchto látek estrogenní povahy se skrývá v jejich schopnosti fungovat jako endokrinní disruptory, které způsobují defekty v řadě aspektů savčí reprodukce. Vzhledem k tomu, že v dnešní době se vyskytuje v prostředí čím dál více environmentálních estrogenů, které mohou interferovat s hormonální drahou savců a ovlivňovat tak jejich reprodukci, je důležité se tomuto tématu věnovat. Reprodukční poruchy, které mohou být vyvolány endokrinními disruptory...
|
|
|
Principy ovariální stimulace a odběru oocytů u myši a člověka.
Klinovská, Karolína ; Svoboda, Petr (oponent) ; Hortová, Kateřina (vedoucí práce)
Práce se zabývá metodami kontrolované ovariální stimulace a odběru oocytů, a jejich fyziologickým zdůvodněním. Kvůli zásadnímu postavení myši jako modelového organismu pro mnoho v současné době klíčových výzkumů, a tedy nutnosti dokonalého zvládnutí její ovariální stimulace, jsou principy uvedeny v prvé řadě na jejím příkladě. Práce sumarizuje dostupná data a protokoly administrací ve vztahu k možným faktorům jejich úspěšnosti, jako jsou vlivy prostředí, kmen, čistota použitých hormonů a jiné. Každý typ protokolu je doplněn o možné negativní dopady, které může stimulace mít na kvalitu získaných buněk a jejich další vývoj. Vzhledem k faktu, že se neplodnost stává stále větším problémem lidské populace a ovariální stimulace k jejímu řešení pomocí asistované reprodukce neodmyslitelně patří, seznamuje práce čtenáře v poslední části také s touto problematikou. Předmětem zájmu je zde ovariální stimulace jak za účelem získání oocytů, tak jako příprava pro embryotransfer. Uvedené typy protokolů jsou obecně porovnány na základě použitých hormonů, úspěšnosti v programech In vitro fertilizace (IVF) a četnosti jejich použití.
|
|
|
Faktory ovlivňující spermatogenezi myší s použitím analýzy genové exprese
Suchan, Jan ; Stopka, Pavel (vedoucí práce) ; Hortová, Kateřina (oponent)
Spermatogeneze je velice specifický a komplexní proces, který reguluje a zároveň podléhá reprodukčnímu chování. Tyto procesy jsou ovlivňovány vnějšími faktory např. sociálními stimuly reprezentovanými kontaktem samce se samicí. Mezi živočichy s vysokou senzitivitou k chemickým signálům patří i myši. Prosazuje se u nich proto feromonální komunikace, která dále přes hormonální dráhy působí na expresní aktivitu v testikulární tkáni. Cílem regulace se pak stávají např. proteiny zapojené v imunitních drahách nebo kompetici. Fenotypová plasticita může probíhat na úrovni sekvence DNA, ale stejně tak se může projevovat na úrovni genové exprese. Proto mě zajímá, jestli faktory typu sociálního kontaktu dokáží zásadně změnit hodnotu exprese genů zapojených v drahách, které ovlivňují reprodukci. Zajímá mě také možnost, že by se změny v expresní úrovni určitých genů mohly podílet na speciačních událostech mezi druhy. V mojí diplomové práci byl prokázán vliv poměrně krátkodobého sociálního kontaktu samce se samicí na expresi genů biochemických drah zapojených přímo či nepřímo do spermatogeneze a dalších drah spojených s reprodukčním chováním. Stejně tak jsme nalezli geny, jejichž úroveň exprese se v testikulární tkáni liší mezi druhy Mus m. musculus a Mus m. domesticus. Tyto výsledky tak ukazují, že sociální interakce...
|
host ::
RSS.