Změna sacharidových struktur glykoproteinů zona pellucida během maturace prasečích oocytů.

Bc. Tereza Hrubcová

Master's thesis

Change of carbohydrate structures of zona pellucida glycoproteins during maturation of porcine oocytes

Abstract:

Zona pellucida je jedinečný glykoproteinový obal oocytů, který hraje důležitou roli v procesu fertilizace, kdy je zodpovědný za druhově specifické rozpoznání gamet, brání polyspermii a poskytuje ochranu oocytu. Rozdíly v sacharidových strukturách ZP a povrchových proteinech spermií jsou považovány za hlavní faktor druhové specificity rozpoznávání a vazby spermií. Primární vazbou se kapacitovaná spermie naváže na neutrální N-glykany, následuje akrozomální reakce a poté se spermie váže na polysulfatované glykany ZP, čímž nastává sekundární vazba spermie a ZP. Sacharidové složky glykoproteinů zona pellucida je možné detekovat pomocí bílkovin zvaných lektiny. Lektiny jsou proteiny s vysokým stupněm stereospecificity, rozeznávající různé struktury cukrů a vytvářejí reverzibilní vazbu s glyko-konjugovanými komplexy. Cílem diplomové práce bylo zjistit, zda se sacharidové složky zona pellucida během maturace prasečích oocytů mění. Jiné studie se tímto tématem příliš nezabývaly, proto jsme se rozhodli toto téma alespoň trochu přiblížit. Byla provedena imunodetekce pomocí vybraných lektinů aplikovaná na jednotlivá stadia meiotického zrání. Sacharidové složky vyskytující se na zona pellucida byly detekovány fluorescenční analýzou na konfokálním mikroskopu, kde hodnota signálu byla nasnímaná. Podle výsledných snímků byla změřena denzita signálu v programu NIS Elements. Denzitometrické hodnocení bylo statisticky vyhodnoceno. Podle statistického vyhodnocení se u dvou použitých lektinů (WGA a MAA) změna sacharidových struktur během maturace nepotvrdila. Hodnota denzity se mezi jednotlivými stadii neměnila a v porovnání lektinů mezi sebou byla také srovnatelná. Pouze jeden lektin (PSA) vykazoval statisticky významný rozdíl v denzitě mezi stadiem oocytů v zárodečném váčku a oocyty ve fázi MI a MII.

Abstract:

Zona pellucida is a unique glycoprotein envelope of oocytes, which is important in the fertilization process, where it is responsible for the specific recognition of gametes, prevents polyspermia and provides protection of the oocyte. The differences in ZP carbohydrate structures and sperm surface proteins are considered the main factor in the species specificity of sperm-ZP recognition and binding. By primary binding, the capacitated sperm binds to neutral N-glycans, then the sperm becomes acrosome reacted, and the sperm binds to the polysulfated glycans of ZP, which results in secondary binding of sperm to ZP. The carbohydrate components of zona pellucida glycoproteins can be detected using proteins called lectins. Lectins are proteins with a high degree of stereospecificity, recognizing different sugar structures and forming a reversible bond with glyco-conjugated complexes. The aim of the diploma thesis was to find out whether the carbohydrate components of the zona pellucida change during the maturation of pig oocytes. So far, not many published studies focused on this topic, which is why we decided to investigate closer. Immunodetection was performed using selected lectins applied to individual stages of meiotic maturation. The carbohydrate components present on the zona pellucida were detected by fluorescence analysis on a confocal microscope, where the signal value was recorded. According to the resulting images, the signal density was measured in the NIS Elements program. Densitometric evaluation was statistically evaluated. According to statistical evaluation, the change of carbohydrate structures during maturation was not confirmed for the two lectins used (WGA and MAA). The density value did not change between stages and was also comparable when comparing lectins. Only one lectin (PSA) showed a statistically significant difference in density between the stage of germinal vesicle oocytes and oocytes in phase MI and MII.

Keywords

prase, Zona pellucida, lektin, sacharidy

Keywords

pig, Zona pellucida, lectin, carbohydrates

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Mgr. Markéta Sedmíková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Biotechnology / Reproduction Biotechnology