Vliv ubiquitinace spermií v rámci časného embryonálního vývoje prasete

Abstract

The PhD thesis is focused on the effect of porcine sperm cell extracellular ubiquitination on early embryonic development up to the blastocyst stage after ICSI. In addition, it also presents a potential improvement of the technique of in vitro fertilization using oocyte incubation with ion channels regulators. To address these aims, we established an entirely novel methodology for sperm cell sorting using flow cytometry and subsequent cryopreservation. We determined the conditions for successful sperm cell sorting based on extracellular ubiquitination rate providing highly specific selection as well as sufficient numbers of viable sperms for fertilization using the ICSI method. Concerning the following cryopreservation, established methods were optimized to enable freezing of a minimal sperm cell suspension volume with low cell numbers. The performed experiments showed a direct relationship between the rate of extracellular ubiquitination and the capability of sperms to give rise to a properly developing embryo. Highly ubiquitinated sperm cells were less successful regarding the embryonic development to the blastocyst stage if compared with the lowly ubiquitinated group (6,2 % vs. 16,7 %, P<0,001). Interestingly, the rate of extracellular ubiquitination showed no effect on the pronuclear formation...

Dizertační práce se zabývá vlivem extracelulárního ubiquitinu na úspěšnost časného embryonálního vývoje a dále pak možnostmi, jak zlepšit podmínky pro umělé oplození pomocí inkubace oocytů s regulátory činnosti iontových kanálů. Pro potřeby tohoto výzkumu byla zavedena zcela nová metodika na třídění spermií pomocí průtokové cytometrie a jejich následnou kryoprezervaci. Byly ustanoveny podmínky pro úspěšné třídění spermií na základě míry extracelulární ubiquitinace, které poskytují vysokou specifitu selekce a zároveň dostatečný počet viabilních spermií pro oplození metodou ICSI. Pro následnou kryoprezervaci poměrně velmi nízkého počtu spermií jsme dokázali optimalizovat již zavedené metody tak, aby bylo možné zamrazovat minimální objem spermiové suspenze i s malým počtem buněk. Následný experiment prokázal přímou souvislost mezi mírou extracelulární ubiquitinace a schopností spermií vytvořit správně se vyvíjející embryo. Spermie, u kterých bylo detekováno velké množství extracelulárně vázaného ubiquitinu, byly signifikantně méně úspěšné z pohledu následného vývoje embrya do stádia blastocysty po ICSI než ty, které vykazovaly nízkou úroveň povrchové ubiquitinace (6,2 vs. 16,7 %, P<0,001). Míra extracelulární ubiquitinace neměla vliv na úspěšnost rýhování embrya, ale souvisela s ní úspěšnost...