|
|
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...
|
|
|
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...
|
|
|
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...
|
|
|
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
|
|
|
Exprese a lokalizace integrinů alfa V a alfa 3 v samčích germinálních buňkách u vybraných druhů savců
Bajerová, Kateřina ; Frolíková, Michaela (vedoucí práce) ; Krejčová, Tereza (oponent)
Integriny jsou transmembránové glykoproteiny zprostředkující adhezi buněk a jejich komunikaci s extracelulární matrix. Přítomnost integrinových podjednotek byla popsána nejen na somatických buňkách, ale i na oocytech a spermiích. V plazmatické membráně vajíčka se integriny společně s dalšími proteiny z rodiny tetraspaninů podílejí na formování rozsáhlých molekulárních sítí. Obdobné struktury byly v posledních letech odhaleny i na spermii. Zatímco úloha integrinů na vajíčku byla v minulosti intenzivně studována, o přítomnosti a funkci těchto molekul na spermii se toho ví mnohem méně. V rámci této diplomové práce jsme se zaměřili na studium exprese a lokalizace integrinu alfa V a alfa 3 na akrozom-intaktních spermiích a porovnali vzájemné mezidruhové rozdíly u myši, kance a člověka. U integrinu alfa V jsme dále popsali změny v jeho lokalizaci po akrozomální reakci, která je důležitou součástí maturace spermií. Pomocí konfokální mikroskopie jsme integrin alfa V na akrozom-intaktních spermiích u všech námi studovaných druhů lokalizovali v oblasti akrozomu, a po akrozomální reakci jsme detekovali jeho přesun do postakrozomální oblasti a do ekvatoriálního segmentu. Použití imunodetekce ukázalo klesající expresi integrinu alfa V u kapacitovaných a akrozom- zreagovaných spermií. Integrin alfa 3 byl na...
|
|
|
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...
|
|
|
Chemické signály a reprodukční procesy u myši domácí (Mus musculus)
Černá, Martina
10 ABSTRAKT Cílem mé disertační práce bylo identifikovat proteiny účastnící se chemické komunikace, a především pak ty, které jsou důležité pro sexuální signalizaci. Těkavé chemické signály jsou transportovány proteiny z rodiny lipokalinů uvnitř beta barelu směrem k receptorům, nebo z těla ven, kde jsou uvolňovány. Proto jsem se zaměřila na tyto proteiny ve slinách a ve vaginálním sekretu myši domácí, s využitím proteomických a transkriptomických přístupů. Vzhledem k cyklické povaze reprodukčního cyklu a jeho hormonální kontroly jsem se také zabývala detailní rolí estradiolu na fenotyp spermií u laboratorní myši. Ve slinném proteomu jsme identifikovali pohlavní dimorfismus u 10 lipokalinů (tj. z celkem 20) a předpokládáme, že i ve slinách mohou hrát roli v pohlavní signalizaci, jak již bylo popsáno v moči. Ve vaginálním sekretu jsme také identifikovali několik lipokalinů, jejichž hladina exprese rostla z fáze proestru do estru, což by mohlo podporovat předpoklad, že i ve vagíně plní signalizační funkci. Hladina těchto lipokalinů však zůstávala zvýšená i ve fázi metestru, což by znamenalo, že by samice stimulovala samce ke kopulaci i ve fázi, kdy není receptivní. Pravděpodobně tedy záleží spíše na směsi ligandů přenášených lipokaliny, než na proteinech samotných. Dalším výsledkem bylo zjištění, že estrogenní...
|
|
|
Molekulární podstata penetrace spermií a jejich membránové fúze s oocytem v rámci oplození u savců
Klimková, Veronika ; Krylov, Vladimír (vedoucí práce) ; Frolíková, Michaela (oponent)
Oplození je proces skládající se z mnoha kroků, které na sebe musejí navazovat a doplňovat se. Spermie jsou schopny oplození až po kapacitaci, hyperaktivaci a po spuštění akrozomální reakce. Vajíčka obklopená kumulárními buňkami naopak vysílají signály k aktivaci a orientaci spermií. Tato práce je zaměřena na nejnovější poznatky rolí kumulárních buněk, tedy tvorbu chemoatraktivních látek a zdali kumulární buňky spouštějí akrozomální reakci po navázání nově objeveného proteinu NYD-SP8. Zdá se, že progesteron indukuje akrozomální reakci a že je nejlepším chemoatraktantem vylučovaným kumulárními buňkami. Dále se zde zabývám fúzí cytoplazmatických membrán spermie a vajíčka, kde jsou potřebné povrchové proteiny jako je Juno a IZUMO1. Klíčová slova: fúze membrán, kumulární buňky, akrozomální reakce, chemotaxe, spermie, vajíčko, oplození
|
|
|
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...
|
|
|
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.