دینامیک میان کنش اسپرم گوسفند با پلاسمید حاوی ژن لیزوزیم انسانی در انتقال ژن به واسطه اسپرم
محورهای موضوعی : پاتوبیولوژی مقایسه ایخسرو حسینی پژوه، پرویز تاجیک ، مرتضی کریمی پور . 1
1 -
کلید واژه: اسپرم, انتقال ژن, گوسفند, لیزوزیم انسانی,
چکیده مقاله :
مطالعات قابلیت اسپرم برای انتقال ژن خارجی به تخم را ثابت کرده است. گزارش‌های مربوط به اثرات زمان گرمخانه گذاری و میزان DNA بر میزان جذب و پارامترهای اسپرم متفاوت و گاه متناقض بوده است. هدف از این مطالعه بررسی اثر زمان گرمخانه گذاری اسپرم گوسفند با DNA خارجی و مقدار این DNA بر سرعت، میزان جذب و تحرک اسپرم و مقایسه اسپرم انزالی و اپیدیدیمی از این نظر بود. برای این منظور اسپرم انزالی (4N=) و اپیدیدیمی (6N=) با مدت‌زمان متفاوت(15 تا 90 دقیقه) و مقادیر متفاوت با پلاسمید pEGFPN حامل ژن لیزوزیم انسانی(5 تا 500 نانوگرم/106 اسپرم/25 میکرولیتر) گرمخانه گذاری شده و میزان ورود پلاسمید به اسپرم و تحرک اسپرم‌ها ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که تا متوسط 33/65 درصد اسپرم‌ها توانستند پلاسمید حاوی ژن لیزوزیم انسانی را جذب کنند. افزایش میزان DNA خارجی و زمان انکوباسیون به‌خصوص تا 60 دقیقه باعث افزایش مقدار DNA جذب‌شده توسط اسپرم و افزایش اسپرم‌های حاوی DNA خارجی شد اگرچه بیشترین سرعت جذب در 15 دقیقه اول رخ داد. به نظر می‌رسد هرچه مقدار DNA خارجی بیشتر باشد سرعت جذب بیشتر و زمان رسیدن به حداکثر تعداد اسپرم‌های دارای جذب کوتاه‌تر باشد. کاهش اندکی در تحرک تام و پیش‌رونده اسپرم‌های گروه تیمار با گروه شاهد به‌استثنای 5 دقیقه انکوباسیون مشاهده شد. هیچ اسپرم متحرکی که دارای جذب DNA در ناحیه پشت آکروزوم باشد مشاهده نشد. به نظر می‌رسد گرمخانه‌گذاری اسپرم با مقادیر متوسط(20تا200 نانوگرم) DNA خارجی بیش از 30 دقیقه و در مقادیر کم(5 نانوگرم) بیش از 60 دقیقه لازم نباشد.
Many studies have shown spermatozoa can be used as vectors for transfer of exogenous DNA tooocyte to produce transgenic animals. However its efficiency is still questionable. The results ofDNA concentration and incubation time on DNA uptake and sperm functionality has beendifferent or sometimes opposite. In this study the effect of DNA concentration and incubationtime of sheep spermatozoa with foreign DNA on DNA uptake, its dynamic and spermfunctionality and their difference between ejaculated and epididimal sperm was investigated.For this the ejaculated(N=4) and epididimal(N=6)spermatozoa was incubated with differentconcentration (5-500ng/106 sperm/25μl) of rhodamine labaled pEGFP-IRES-hLys in varioustime (15-90min) and DNA uptake, dynamic of uptake and sperm functionality was assayed.Results showed to an average of 65% of incubated spermatozoa uptake the foreign DNA,depend on DNA concentration and incubation time. Although the amount of transfectedspermatozoa could increase significantly with prolonged incubation time up to 60 min but theamount of DNA uptake was higher in the first 15min of incubation. Increase of foreign DNAconcentration and incubation time increased the transfected spermatozoa and uptake intensity. Itseems higher DNA concentration, more rapid DNA uptake and more rapid gain of transfectionpeak. Slight decrease of sperm total and progressive motility was seen in treatment group incomparison with Control groups (except in 5min incubation). No spermatozoa with postacrosomal absorption (true uptake) were motile. So incubation for more than 30 and 60 min inmoderate (20-200ng) and low (5ng) plasmid concentration respectively is not useful.