Correlation analysis of HSPA1A, HSBP1 and AFAF gene expression with sperm quality traits | Корреляционный анализ экспрессии генов HSPA1A, HSBP1 и AFAF с признаками качества сперматозоидов

English. The study results of evaluating the influence of HSPA1A, HSBP1, encoding heat shock proteins and AFAF associated with acrosome formation, on the spermatozoa quality parameters are presented. A correlation analysis of their expression level with indicators of cryotolerance and fertilizing traits of spermatozoa was performed. In the course of the study, native and de-preserved sperm of 7 Holstein bulls at the age of 1 year to 3 years were used. There were studied 8 indicators of sperm quality, and a real-time analysis of the expression of the studied genes was carried out. The analysis of the difference in the expression level of the HSPA1A, HSBP1 and AFAF genes in native and de-preserved spermatozoa was carried out using nonparametric probabilistic-statistical methods, and the analysis of rank correlation was carried out using the Spearman test. A significant high negative correlation was revealed between the level of AFAF gene expression and the content of defective cells, reactive oxygen intermediate (ROI) and acrosome defects. A positive relationship with the content of normal cells in frozen-thawed sperm was revealed. The expression level of the HSBP1 gene in frozen-thawed sperm had a significant positive relationship with the content of live cells and a negative relationship with the content of dead cells and the presence of ROI. The expression level of the HSPA1A gene showed a high significant negative correlation with the count of dead spermatozoa. These studies can be used for creation a system of non-invasive transcriptional markers of bull sperm quality.

Russian. Представлены результаты исследования по оценке влияния генов HSPA1A, HSBP1, кодирующих белки теплового шока, и AFAF, ассоциированного с формированием акросомы, на качественные показатели сперматозоидов. Выполнен корреляционный анализ уровня их экспрессии с показателями криотолерантности и оплодотворяющими способностями сперматозоидов. В ходе исследования использована нативная и деконсервированная сперма 7 быков голштинской породы в возрасте от 1 года до 3 лет. Изучены 8 показателей ее качества, проведен анализ экспрессии в реальном времени изучаемых генов. Анализ различия уровней экспрессии генов HSPA1A, HSBP1 и AFAF в нативных и деконсервированных сперматозоидах проведен с использованием непараметрических вероятностно-статистических методов, анализ ранговой корреляции осуществлен при помощи критерия Спирмена. Установлена достоверная высокая отрицательная корреляция между уровнем экспрессии гена AFAF и содержанием дефектных клеток, активных форм кислорода (АФК) и дефектами акросомы. Выявлена положительная связь с содержанием нормальных клеток замороженно-оттаянной спермы. Уровень экспрессии гена HSВP1 замороженно-оттаянной спермы имел достоверную положительную связь с содержанием живых клеток, отрицательную - с количеством мертвых клеток и наличием АФК. Уровень экспрессии гена HSPA1А показал высокодостоверную отрицательную корреляцию с числом мертвых сперматозоидов. Данные исследования могут быть использованы для создания системы неинвазивных транскрипционных маркеров качества спермы быков.