Vliv povrchové ubiquitinace spermií na časný embryonální vývoj u prasat

Abstract

Ubiquitin-proteazomální systém, jehož hlavní funkcí je degradace proteinů v buňce, se účastní také selekce spermií v epididymis. Defektní spermie jsou zde extracelulárně ubiquitinovány a následně degradovány, přičemž míra povrchové ubiquitinace spermií negativně koreluje s jejich kvalitou. Vzhledem k tomu, že v ejakulátu savců jsou přítomné povrchově ubiquitinované spermie, které nejspíš unikly selekci, nabízí se hypotéza, zda oocyt nerozpoznává takto označené spermie po oplození (pravděpodobně přes 26S proteazomální komplex) a nezpůsobuje jejich poškození či degradaci, což by ve svém důsledku mělo vést k omezení, či úplnému zastavení vývoje potencionálně defektního embrya. Tato práce řeší vliv povrchové ubiquitinace spermií na časný embryonální vývoj u prasete domácího (Sus scrofa f. domestica) s využitím metody intracytoplazmatické injekce spermie (ICSI). Úspěšnost embryonálního vývoje do stádia blastocysty po ICSI byla srovnatelná s jinými laboratořemi. V rámci této práce nebyl zaznamenán signifikantní rozdíl v tvorbě prvojader mezi oocyty oplozenými spermiemi s nízkou nebo vysokou mírou povrchové ubiquitinace. Naopak signifikantně lepší vývoj embryí do stádia blastocysty byl prokázán u oocytů oplozených spermiemi s nízkou mírou povrchové ubiquitinace (17 %) oproti oocytům oplozených vysoce povrchově...

The ubiquitin-proteasomal system which is the major pathway for intracellular protein degradation is also involved in sperm quality control in the mammalian epididymis. Defective sperm become surface- ubiquitinated during epididymal passage. The level of sperm surface ubiquitination negatively correlates with their quality. Hypothetically it is possible that after fertilization, highly ubiquitinated sperm, naturally present in mammalian ejaculates, would be actively recognized by oocyte (probably via 26S proteasomal complex). Subsequent partial or total sperm degradation should negatively affect the development of the potentially defective embryo. In this study, we examined the effect of sperm ubiquitination on the early embryonic development in pig (Sus scrofa f. domestica) using the method of intracytoplasmic sperm injection (ICSI). In vitro embryonic development to the blastocyst stage after ICSI was comparable with other laboratories. In this study, no significant difference was observed in the formation of pronuclei between oocytes fertilized by lower and highly ubiquitinated sperm cells. On the other hand, significantly better embryonic development to the blastocyst stage was observed in oocytes fertilized by sperm with lower surface ubiquitination (17 %) compared with oocytes fertilized by highly...