Ультраструктурная и молекулярно-генетическая характеристика сперматозоидов у пациентов с астенозооспермией

• Автор: Хаят, Сабина Шаукатовна
• Шифр специальности: 03.03.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Снижение активности сперматогенеза у мужчин
1.2 Ультраструктура жгутика сперматозоидов человека
1.3 Биохимические и ультраструктурные нарушения сперматозоидов при астенозооспермии
1.4 Оценка фрагментации ДНК сперматозоидов
1.5 Общая характеристика митохондриального генома
1.5.1 Особенности митохондриальной ДНК человека
1.5.2 Использование митохондриальной ДНК в молекулярно-генетических Исследованиях(особенности митохондриальной генетики)
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Семиологический анализ
2.2 Метод количественного электронно-микроскопического анализа
сперматозоидов человека
2.2.1. Подготовка эякулята для электронно-микроскопического Исследования
2.2.2 Проведение количественного электронно-микроскопического исследования сперматозоидов
2.3. Количественный карио логический анализ соотношения незрелых половых клеток (НПК) разных стадий сперматогенеза из эякулята
2.4. Цитогенетическтий анализ лимфоцитов периферической крови в группе пациентов с астенозооспермией, сопровождающейся полизооспермией
2.5. Молекулярно-генетические методы исследования
2.5.1 Выделение геномной ДНК сперматозоидов из эякулята
2.5.2 Ампилификация ДНК методом полимеразной
цепной реакции (ПЦР)

2.5.3. Анализ полиморфизма длин рестрикционных
фрагментов (ПДРФ - анализ)
2.5.4. Электрофорез в агарозном геле
2.5.5 Детекция толковой мутации митохондриальной ДНК A3243G
2.5.6. Детекция протяженной делеции митохондриальной ДНК 4977
2.6. Оценка фрагментации ДНК сперматозоидов
2.7. Статистическая обработка полученных результатов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Оценка вклада астенозооспермии в структуру патозооспермии
3.2. Ультраструктурное исследование сперматозоидов пациентов
с астенозооспермией
3.3. Исследование распространенных перестроек мтДНК: Делеции мтДНК 4977 и толковой замены A3243G в гене тРНК лейцина
3.4.Результаты молекулярно-генетического исследования нуклеотидной последовательности гена GAPDHS
3.5. Исследование уровня фрагментации ДНК на выборке 266 пациентов с нарушением фертильности
3.6. Модификация протокола комплексного медико-генетического обследования пациентов с астенозооспермией
3.7. Описание клинических случаев
ГЛАВА 4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АК - аксонемный комплекс АТФ - аденозинтрифосфат АДФ - аденозиндифосфат
ГАФД - глицеральдегид—3-фосфат-дегидрогеназа
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота
ДФС - дисплазия фиброзного слоя жгутика
дНТФ дезоксинуклеозидтрифосфаты
дАТФ 2'-дезоксиаденозин - 5'- трифосфат
дЦТФ2'-дезоксицитозин - 5'- трифосфат
дТТФ 2'-дезокситимедин - 5'- трифосфат
дГТФ 2'-дезоксигуанин - 5'- трифосфат
мтДНК - митохондриальная ДНК
КДЦ - комплекс дыхательной цепи митохондрий
ПЦД - первичная цилиарная дискинезия
ПЦР - полимеразная цепная реакция
НПК - незрелые половые клетки
ПДРФ - полиморфизм длин рестрикционных фрагментов
РНК - рибонуклеиновая кислота
тРНК - транспортная рибонуклеиновая кислота
рРНК - рибосомная рибонуклеиновая кислота
цАМФ - циклический аденозинмонофосфат
ФС - фиброзный слой
ЭКО - экстракорпоральное оплодотворение
СаМ - кальмодулин
ОАРГЗШ - Г АДФ - глицеральдегид—3-фосфат-дегидрогеназа ОТО-дифференциальнос окрашивание хромосом НЬ - тяжелая цепь 1С - промежуточная цепь
У пациентов, несущих делеции мтДНК с дупликациями, описана реорганизация генома, в результате которой объединяются интактная молекула мтДНК - 16,6 т.н.п. с молекулой, несущей делецию - 11,6 т.п.н., при этом образуются кольцевые молекулы размером 28,2 т.п.н. (Schon, 2000). Аналогичные перестройки генома митохондрий, сочетающие делеции с дупликациями, показаны и в других исследованиях (Poulton, 1993; Cormier-Daire et al., 1994). Очевидно, в основе таких реорганизаций лежит процесс рекомбинации ДНК, хотя вероятность его в митохондриальном геноме млекопитающих остается дискуссионной (Holt et al., 1997; Awadalla et al., 1999; Tangetal. 2000).
Патогенность крупных делеций связывают прежде всего с утратой генов сразу нескольких тРНК, что приводит к нарушению трансляции практически всего митохондриального генома. Так, при упомянутой выше делеции 4977 п.н. утрачиваются гены тРНК, расположенные между генами atp8 и nad5. С данной делецией связано развитие сразу 3 синдромов:
• синдром Кернс-Сейра - фатальная мультисистемная патология;
• прогрессирующая наружная офтальмоплегия;
• синдром Пирсона - гипопластическая анемия, нарушение экзокринной функции поджелудочной железы.
Возникнув первоначально в результате мутации, единичная молекула мтДНК с делецией амплифицируется, проводя к появлению триллионов аномальных ДНК у больных с клиническими синдромами. Было показано, что более короткие молекулы мтДНК быстрее реплицируются, получая за счет этого преимущество перед молекулами дикого типа (Tang et al. 2000). Другим фактором, по мнению некоторых исследователей, являются пока неизвестные специальные “ретроградные” сигналы, направляемые в ядро из мутантных митохондрий, что приводит к более быстрой репликации органелл вместе с мутантными мтДНК (Schon et al., 2000). Кроме перечисленных синдромов, накопление крупных делеций в мтДНК отмечено