تاثیر شرایط محیطی و پارامترهای اسپرم در ترانسفکشن اسپرم گوسفند با dna خارجی

انتقال ژن به واسطه ی اسپرم (smgt) برای اولین بار در سال 1989 معرفی شد و از همان زمان موضوعی چالش انگیز بوده است.  از جمله چالش های جدی آن عدم تحرک اسپرم‌های حاوی dna خارجی و در نتیجه قابلیت لقاح این اسپرم‌ها بوده است.  هدف از این مطالعه بررسی اثر شرایط محیطی گرمخانه گذاری اسپرم با dna خارجی و محیط ترانسفکشن و همچنین تاثیر پارامترهای اسپرم در میزان ترانسفکشن اسپرم گوسفند است.  در این تحقیق اثر دمای مختلف انکوباسیون (5، 20 و °c 37)، سه محیط مختلف (pbs، tcm و dmem)، حضور fbs در محیط، زنده مانی و تحرک اسپرم و ظرفیت پذیری اسپرم در میزان و شدت جذب dna با استفاده از پلاسمید egfp نشان دار شده با رودامین ارزیابی شد.  نتایج نشان دادند که گرمخانه گذاری اسپرم‌ها با پلاسمید در 37 درجه ی سانتی گراد میزان جذب بیشتری به دنبال داشت اما محیط های مختلف مورد بررسی و حضور یا عدم حضور fbs اثر معنی‌داری در میزان ترانسفکشن اسپرم نداشتند.  همچنین میزان تحرک اسپرم و ظرفیت گیری اسپرم‌ها نیز اثر معنی‌داری در میزان جذب نداشتند.  در همه ی آزمایشات انجام شده تمام اسپرم‌های داری جذب واقعی dna خارجی (جذب در ناحیه ی پشت آکروزوم) غیرمتحرک بودند و تغییر فاکتورهای مورد آزمایش نتوانست اسپرم ترانسفکت شده متحرک به دست بدهد.  با توجه به نتایج مطالعه ی حاضر به نظر می رسد که می توان از اسپرم‌های با غشای آسیب دیده همراه با تزریق داخل سیتوپلاسمی این اسپرم‌ها جهت انتقال ژن به واسطه ی اسپرم (smgt-icsi) برای تولید حیوانات ترانس ژنیک استفاده کرد.

Effects of sperm parameters and incubation conditions of sperms with foreign DNA in ovine sperm transfection

Sperm-mediated gene transfer (SMGT) based on the intrinsic ability of sperms to bind and take-up of exogenous DNA was introduced in 1989. From that time on, it has been a challenging topic. One of the serious challenges was the motility of transfected sperms and hence their ability to fertilize the oocyte. The present study aimed to determine the effects of media and incubation conditions and also sperm parameters on the transfection of ovine spermatozoa by foreign DNA. In this study, the effects of various incubation temperature (5, 20 and 37 ºC), three different media (PBS, TCM and DMEM), presence of FBS in medium, viability and motility of sperms and sperm capacitation in DNA absorption rate and intensity were assessed by using rhodamine-labeled EGFP plasmid. Results showed that incubation of spermatozoa with plasmid in 37ºC leads to more transfection rate but various incubation media and presence or absence of FBS had no significant effect on DNA uptake rate and intensity. Motility rate and capacitation of sperms had no significant effects too. However, in sperms with a damaged membrane, the DNA uptake rate increased significantly. All of the spermatozoa with true DNA absorption (post acrosome absorption) were immotile and none of the examined treatments in this study could produce motile transfected spermatozoa. Regarding the results of this study, it seems that membrane-damaged spermatozoa incubated with foreign DNA can be used for SMGT-ICSI to produce transgenic animals.