Mechanistic insights into gamete interaction - comparison between plants and animals

Abstract

Successful fertilization, the fusion of male and female gametes, is crucial to ensure the creation of new progeny. This process is mediated by various molecular mechanisms involving sperm cell guidance, sperm-egg cell interaction and gamete membrane fusion. The primary objective of this thesis is to review current knowledge and provide an insight into the molecular interactions leading to fertilization in plants and animals, with the main focus on the molecular regulators of gamete interactions mediating sperm-egg cell membrane fusion. The review aims to compare the mechanisms involved in plant and animal reproduction and piece together common patterns as well as highlight the unique regulations between the two distinct systems. The extensive knowledge gained will enhance our understanding of plant and animal reproductive biology and serve as a foundation for discovering new, previously unidentified ligand and receptor molecules essential for gamete fusion and successful fertilization.

Úspěšné oplodnění, splynutí samčích a samičích pohlavních buněk, je klíčové pro vytvoření nového potomstva. Tento proces je zprostředkován různými molekulárními mechanismy zahrnujícími vedení spermií, interakci spermie a vajíčka či fúzi membrán gamet. Primárním cílem této práce je shrnout současné poznatky a poskytnout vhled do molekulárních interakcí vedoucích k oplodnění u rostlin a živočichů, s hlavním zaměřením na molekulární regulátory interakcí gamet zprostředkovávajících fúzi membrán spermie a vajíčka. Tato práce si klade za cíl porovnat mechanismy zapojené do reprodukce rostlin a živočichů a shrnout společné vzorce, jakož i zdůraznit jedinečné regulace mezi těmito dvěma odlišnými systémy. Rozsáhlé získané znalosti prohloubí naše chápání reprodukční biologie rostlin a živočichů a poslouží jako základ pro objevování nových, dosud neidentifikovaných molekul ligandů a receptorů nezbytných pro fúzi gamet a úspěšné oplodnění.