Корреляционный анализ уровня экспрессии генов PRM1, STK35 и IFT27 с показателями качества семени быков голштинской породы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследования проводили с целью корреляционного анализ между уровнем экспрессии мРНК генов PRM1, STK35 и IFT27 и показателями качества нативной и декриоконсервированной спермы быков голштинской породы для поиска эффективных транскриптомных биомаркеров семени быков В ходе исследования использованы нативная и декриоконсервированная сперма семи быков голштинской породы. Для решения задач исследования изучали восемь показателей качества спермы, проводили анализ экспрессии изучаемых генов в нативных и декриоконсервированных сперматозоидах в реальном времени. При обработке результатов применяли непараметрические вероятностно-статистические методы, анализ ранговой корреляции проводили с использованием критерия Спирмена. Более высокую экспрессию изучаемых генов преимущественно отмечали в замороженно-оттаянной сперме, по сравнению с нативной. Между уровнем экспрессии мРНК гена протамина (PRM1) и показателями качества спермы достоверной корреляции не установлено. Уровень экспрессии мРНК гена ITF27 достоверно положительно коррелировал c содержанием дефектных клеток из замороженно-оттаянной спермы (0,714, р=0,05) и мертвых клеток (0,714, p=0,0545) из нативной спермы. Отрицательная связь отмечена с концентрацией нормальных клеток в замороженно-оттаянной сперме (-0,750, p=0,038) и живых клеток (-0,714, p=0,0545) в нативной сперме. Транскрипт (мРНК) гена ITF27 отрицательно коррелировал (-0,703, р=0,0545) с показателем дефекта акросомы замороженно-оттаянных сперматозоидов. Содержание активных форм кислорода (АФК) достоверно коррелировало (0,786, p=0,0251) с мРНК гена ITF27. Транскрипт (мРНК) гена STK35 был единственным из всех исследуемых мРНК, который имел среднюю отрицательную корреляцию с показателем подвижности сперматозоидов в нативной (-0,692, р=0,052) и замороженно-оттаянной сперме (-0,876, р=0,035). Результаты этих исследований могут быть использованы для создания системы неинвазивных транскрипционных маркеров качества спермы быков.

Об авторах

О. Ю. Баркова

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных, филиал Федерального научного центра животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

Email: barkoffws@list.ru
196601, Пушкин, Московское ш., 55 А

Д. А. Старикова

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных, филиал Федерального научного центра животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

196601, Пушкин, Московское ш., 55 А

И. В. Чистякова

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных, филиал Федерального научного центра животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

196601, Пушкин, Московское ш., 55 А

Список литературы

  1. Recent advances in bovine sperm cryopreservation techniques with a focus on sperm post-thaw quality optimization / L. G. Grötter, L Cattaneo, P. E. Marini, et al. // Reprod Domest Anim. 2019. Vol 54. No. 4. P. 655-665. doi: 10.1111/rda.13409.
  2. Khan M. Z., Sathanawongs A., Zhang Y. Impact of сryopreservation on spermatozoa freeze-thawed traits and relevance OMICS to assess sperm cryo-tolerance in farm animals.// Front Vet Sci. 2021. Vol. 8. 609180. URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fvets.2021.609180 (дата обращения: 14.09.2023). doi: 10.3389/fvets.2021.609180.
  3. The presence, role and clinical use of spermatozoal RNAs/ M. Jodar, S. Selvaraju, E. Sendler, et al. // Hum Reprod Update. 2013. Vol. 19. No. 6. P. 604-24. doi: 10.1093/humupd/dmt031.
  4. Integrated analysis of mRNAs and long noncoding RNAs in the semen from Holstein bulls with high and low sperm motility./ X. Wang, C.Yang, F. Guo, et al. // Sci Rep. 2019. Vol. 9. 2092. URL: https://www.nature.com/articles/s41598-018-38462-x (дата обращения: 14.09.2023). doi: 10.1038/s41598-018-38462-x.
  5. Transcriptome analysis of boar spermatozoa with different freezability using RNA-Seq. / L. Fraser, P. Brym, C. S. Pareek, et al// Theriogenology. 2020. Vol. 142. P. 400-413. doi: 10.1016/j.theriogenology.2019.11.001.
  6. Nucleotide variability of protamine genes influencing bull sperm motility variables / Y. M. H, S.Kumar, R.Chaudhary, et al. // Anim Reprod Sci. 2018. Vol. 193. P. 126-139. doi: 10.1016/j.anireprosci. 2018.04.060.
  7. Orchestrating the expression levels of sperm mRNAs reveals CCDC174 as an important determinant of semen quality and bull fertility / S. Selvaraju, D. Swathi, L. Ramya, et al. // Syst Biol Reprod Med. 2021. Vol.67. No.1. P. 89-101. doi: 10.1080/19396368.2020.1836286.
  8. The STK35 locus contributes to normal gametogenesis and encodes a lncRNA responsive to oxidative stress./ Y. Miyamoto, P.A.F. Whiley, H. Y. Goh, et al. // Biol Open. 2018. Vol. 7. No.8. P. 26-31. doi: 10.1242/bio.032631.
  9. Importin alpha mRNAs have distinct expression profiles during spermatogenesis / C. A. Hogarth, S. Calanni, D. A. Jans, et al. // Dev Dyn. 2006. Vol. 5. No.1. P. 253-262. doi: 10.1002/dvdy.20569.
  10. Intraflagellar transporter protein (IFT27), an IFT25 binding partner, is essential for male fertility and spermiogenesis in mice./ Y. Zhang, H. Liu, W. Li, et al // Dev Biol. 2017. Vol. 432. No. 1. P. 125-139. doi: 10.1016/j.ydbio.2017.09.023.
  11. Promoter polymorphisms in STK35 and IFT27 genes and their associations with boar sperm freezability / A. Mańkowska, P. Brym, P. Sobiech et al. // Theriogenology. 2022. Vol. 189. P. 199-208. doi: 10.1016/j.theriogenology.2022.06.023.
  12. Ficoll-400 density gradient method as an effective sperm preparation technique for assisted reproductive techniques / H. N. Highland, A. S. Rishika, S. S. Almira, et al // J Hum Reprod Sci. 2016. Vol. 9. No.3. P. 194-199. doi: 10.4103/0974-1208.192070.
  13. Livak K. J., Schmittgen T. D. Analysis of relative gene expression data Using realtime quantitative PCR and the 2(Delta DElta C(T)) method // Methods. 2001. Vol. 25. No. 4. P. 402-408. doi: 10.1006/meth.2001.1262.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».