|
|
Proteomic architecture of sperm-egg interactions
Otčenášková, Tereza ; Stopka, Pavel (vedoucí práce) ; Petr, Jaroslav (oponent) ; Vrbacký, Marek (oponent)
Nedávné pokroky v proteomických metodách poskytují nové poznatky pro biologický výzkum a to včetně oblasti reprodukční biologie. Stanovení proteomického základu spermií je klíčové pro pochopení komplexního procesu interakcí gamet během oplození zahrnující akrozomální reakci. Napříč živočišnými taxony lze pozorovat značné rozdíly ve velikosti, tvaru a molekulárním složení spermií způsobené postkopulačním pohlavním výběrem a fylogenezí. První cílem této disertační práce je characterizovat proteinové složení akrozomu a zjistit tak jeho další funkční význam v interakci spermie a vajíčka. Dále se zaměřujeme na možné souvislosti mezi proteinovým složením spermií a morfologickou diverzifikací spermií, mírou výskytu kompetice spermií a fylogenetickou příbuzností zkoumaných druhů. Pro analýzy byli použiti samci odchycení v přírodě z přirozených populací druhů Mus musculus musculus, Apodemus flavicollis, Microtus arvalis (řád Hlodavci), Acrocephalus palustris, Chloris chloris, Phylloscopus collybita, Cinclus cinclus, Hirundo rustica a Taeniopygia guttata chovaní v zajetí (řád Pěvci). Jako hlavní metodologický přístup byla v celé práci použita nano kapalinová chromatografie spojená s tandemovou hmotnostní spektrometrií. Naše data ukazují, že biologické role akrozomu hlodavců nespočívají pouze v usnadňování...
|
|
|
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,...
|
|
|
Roles of acrosomal proteins in fertilization
Macíčková, Eliška ; Stopka, Pavel (vedoucí práce) ; Čermák, Lukáš (oponent)
Akrozom je klíčovou organelou pro spermii. Poruchy v jeho biogenezi vedou často k defektnímu vývoji spermie a neschopnosti úspěšně oplodnit vajíčko. Ačkoli je zřejmé, že akrozom je pro spermii důležitý, stále není vyřešeno v čem spočívá jeho hlavní funkce. Prvotní hypotéza zněla, že akrozom je důležitý pro průchod extracelulárními obaly vajíčka. K této teorii přispívá také fakt, že je akrozom plný proteolytických enzymů a inhibice těchto enzymů, vede ke snížené schopnosti fertilizace. Nicméně tato hypotéza začala být zpochybňována, když bylo zjištěno, (i) že spermie po akrozomální reakci, je stále schopna projít extracelulárními obaly a oplodnit vajíčko (ii) že většina spermií dorazí k vajíčku už bez akrozomálního váčku. Proto jsme si v této práci kladli za cíl charakterizovat proteom akrozomu a spermii po akrozomální reakci, identifikovat důležité proteiny pomocí pokročilých bioinformatických přístupů a diskutovat roli akrozomu, jako váčku, který slouží pro uskladnění a degradaci metabolitů, po předešlém procesu zrání. Přinesli jsme tak nové poznatky, které přispívají k hypotéze, že akrozom je organela příbuzná lysozomu. Klíčová slova: spermie, akrozom, nLC-MS/MS, random forest, Lipokaliny, lysosomu- příbuzná organela
|
|
|
Protein Rab-2A: jeho lokalizace a funkce v lidských spermiích a fertilizaci
Sadílková, Lucie ; Postlerová, Pavla (vedoucí práce) ; Lánská, Eva (oponent)
Protein Rab-2A patří do Rab rodiny monomerních G-proteinů podílejících se na regulaci intracelulárního vezikulárního transportu. Přestože bylo publikováno několik studií popisující roli proteinu Rab-2A v savčích spermiích, přesná lokalizace ani funkce tohoto proteinu v samčích gametách nebyly dosud plně pochopeny. V předkládané diplomové práci jsme za využití protilátky 5C5, vytvořené Laboratoří reprodukční biologie, jako první popsali přítomnost Rab-2A v lidských spermiích. Protilátkou 5C5 se nám v lyzátu lidských spermií podařilo identifikovat několik izoforem Rab-2A o molekulových hmotnostech 26, 24, 22 a 18 kDa, jejichž identita byla potvrzena analýzou hmotnostní spektrometrie. Rab-2A jsme pomocí metody nepřímé imunofluorescence lokalizovali v oblasti akrozomu ejakulovaných i kapacitovaných spermií, odkud protein v průběhu akrozomální reakce odchází. Dále jsme zjistili sníženou hladinu proteinu Rab-2A u spermií od pacientů s různými patologiemi ejakulátu. Na základě studií popisující roli Rab-2A v biogenezi akrozomu a přítomnost Rab-2A v perinukleární théce býčích spermií, jsme se pokusili o detekci Rab-2A v této proteinové vrstvě také u lidských spermií. Zvolená metoda však zřejmě není využitelná pro lidské spermie a izolace se nezdařila. Dále jsme prokázali přítomnost Rab-2A v sekrečních...
|
|
|
Akrozomální reakce savčí spermie
Picková, Jana ; Frolíková, Michaela (vedoucí práce) ; Kuntová, Barbora (oponent)
K akrozomální reakci (AR) spermie dochází in vivo v reprodukčním traktu samice a tento děj je nezbytnou prerekvizitou k tomu, aby spermie mohla oplodnit vajíčko. AR umožňuje spermii proniknout obaly vajíčka a splynout s ním. Spermie musí nejdříve projít procesem kapacitace a teprve poté může dojít k iniciaci AR a vylití akrozomálního obsahu. Co je induktorem AR není stále zcela jasné, důležitou roli hrají nejspíše extracelulární obaly vajíčka - zona pellucida a kumulární buňky vylučující progesteron a jiné látky, u nichž byla prokázána schopnost AR iniciovat. V poslední době je předmětem intenzivního studia identifikace místa iniciace AR v rámci reprodukčního traktu samice. Ukázalo se, že u myší podstoupí většina spermií AR v horním isthmu. V ampule se pak nachází jen malé množství spermií a všechny tyto spermie jsou schopné vajíčko oplodnit. Během AR dochází k uvolňování akrozomálního obsahu do extracelulárního prostředí. Nejdříve dochází k uvolnění rozpustné složky akrozomu a až poté je postupně uvolněna akrozomální matrix. Před vylitím obsahu akrozomu musí dojít přes receptory spřažené s G proteiny a receptory tyrosinkinázy k aktivaci fosfolipáz. Poté, co jsou aktivovány i proteinkinázy, dochází k aktivaci kanálů na akrozomu i na plazmatické membráně spermie a uvolnění Ca2+ . Dále jsou...
|
|
|
Akrozomální reakce spermií u vybraných druhů savců
Frolíková, Michaela
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,...
|
|
|
Akrozomální reakce spermií u vybraných druhů savců
Frolíková, Michaela
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,...
|
|
|
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,...
|
|
| |
|
| |
host ::
RSS.