Chemical communication of gametes

Abstract

Mnoho rozmanitých chemoatraktantů se podílí na směrování spermie k vajíčku, a to bez rozdílu, zda se jedná o živočichy s vnějším nebo vnitřním oplozením. Spermie jsou po uvolnění vystaveny různým faktorům, které jim poskytují nezbytné informace o jejich okolním prostředí. Tyto molekuly jsou strukturně velmi odlišné a prostřednictvím specifických receptorů, jenž jsou exprimovány na povrchu spermie, spouští rozdílné signalizační dráhy ovlivňující pohyblivost a regulující správnou funkci spermie. Celkové pochopení těchto mechanismů přináší zajímavé a často i překvapující úhly pohledu na evoluční vztahy mezi druhy bezobratlých a obratlovců. Některé principy, které byly považovány za přítomné výhradně u savců, jsou nyní odhalovány i u mořských bezobratlých a naopak. Stávající znalost interakcí mezi savčími gametami je hojně využívána obory medicíny spojenými s reprodukcí. Výzkumy zaměřené na toto téma tak pomáhají objasnit mnohé příčiny neplodnosti, stejně jako vyvíjet nové druhy antikoncepce či zvyšovat úspěšnost umělých oplodnění.

Many diverse chemoattractants play a part in sperm guidance towards the oocyte without any difference whether organisms with external or internal fertilization. Upon release, spermatozoa are exposed to various cues providing essential information about their surrounding environment. These molecules are structurally very distinct and they induce via specific receptors, expressed over the sperm cell surface, different signalling pathways influencing the sperm motility and regulating the correct sperm function. The overall understanding of these mechanisms brings interesting and often unexpected points of view on evolutionary relationships between invertebrate and vertebrate species. Some principles believed to be shown exclusively only by mammals are nowadays revealed also by marine invertebrates and vice versa. The current knowledge of human gametes interactions is used in fields of medicine that are connected to the reproduction. Thus, with a help of current knowledge, researches aim to shed more light into causes of infertility, as well as to develop novel contraceptives or enhance the rate of successful in vitro fertilizations.