Correlation analysis of the PRM1, STK35 and IFT27 level of expression genes with the quality of native and deposited seed of holsting bulls

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The research aim is a correlation analysis of the PRM1, STK35 and IFT27 genes mRNA expression with the native and decryoconserved sperm quality indicators of Holstein bulls to search for effective transcriptomic biomarkers of bull semen. In the study course, native and decryoconserved sperm of seven Holstein bulls were used. To solve the study problems, eight indicators of sperm quality were studied, the studied genes in native and decryoconserved spermatozoa expression was analyzed in real time PCR. Nonparametric probabilistic and statistical methods were used, the analysis of rank correlation was carried out using Spearman’s criterion. Higher expression of the studied genes was mainly noted in frozen--thawed sperm compared to native. The mRNA expression level of the protamine gene (PRM1) did not give a reliable correlation with sperm parameters: The level ITF27 gene mRNA expression was significantly positively correlated with the content of defective cells from frozen--thawed sperm (0.714, p=0.05) and dead cells (0.714, p=0.0545) from native sperm. A negative correlation was noted with the content of normal cells in frozen--thawed sperm (-0.750, p=0.038) and live cells (-0.714, p=0.0545) in native sperm. The ITF27 gene transcript (mRNA) showed a negative correlation (-0.703, p=0.0545) in terms of the acrosome defect of frozen--thawed spermatozoa. In terms of the content of reactive oxygen species (ROS), the mRNA of the ITF27 gene had a significant positive correlation (0.786, p=0.0251). The STK35 gene transcript (mRNA) was the only one of all the studied mRNAs that had an average negative correlation with sperm motility in native (-0.692, p=0.052) and frozen--thawed sperm (-0.876, p=0.035). These studies can be used to create a system of non-invasive transcriptional markers of bull sperm quality.

作者简介

O. Barkova

Russian Research Institute of Farm Animal Genetics and Breeding - Branch of the L. K. Ernst Federal Research Center for Animal Husbandry

Email: barkoffws@list.ru
196601, Pushkin, Moskovskoe sh., 55 A

D. Starikova

Russian Research Institute of Farm Animal Genetics and Breeding - Branch of the L. K. Ernst Federal Research Center for Animal Husbandry

196601, Pushkin, Moskovskoe sh., 55 A

I. Chistyakova

Russian Research Institute of Farm Animal Genetics and Breeding - Branch of the L. K. Ernst Federal Research Center for Animal Husbandry

196601, Pushkin, Moskovskoe sh., 55 A

参考

  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.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 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».