Epigenetic information contained in male germ cell chromatin-associated proteins and its potential impact on the reproductive function

Programa de Doctorat en Medicina i Recerca Translacional

Detalles Bibliográficos
Autor: Iglesia Rodríguez, Alberto de la
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2022
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/690344
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/690344
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Epigenètica
Epigenética
Epigenetics
Cromatina
Chromatin
Espermatozoides
Spermatozoa
Ciències de la Salut
575
id ES_08c29dc46756bba8cf1344fea78beb21
oai_identifier_str oai:www.tdx.cat:10803/690344
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Epigenetic information contained in male germ cell chromatin-associated proteins and its potential impact on the reproductive function
title Epigenetic information contained in male germ cell chromatin-associated proteins and its potential impact on the reproductive function
spellingShingle Epigenetic information contained in male germ cell chromatin-associated proteins and its potential impact on the reproductive function
Iglesia Rodríguez, Alberto de la
Epigenètica
Epigenética
Epigenetics
Cromatina
Chromatin
Espermatozoides
Spermatozoa
Ciències de la Salut
575
title_short Epigenetic information contained in male germ cell chromatin-associated proteins and its potential impact on the reproductive function
title_full Epigenetic information contained in male germ cell chromatin-associated proteins and its potential impact on the reproductive function
title_fullStr Epigenetic information contained in male germ cell chromatin-associated proteins and its potential impact on the reproductive function
title_full_unstemmed Epigenetic information contained in male germ cell chromatin-associated proteins and its potential impact on the reproductive function
title_sort Epigenetic information contained in male germ cell chromatin-associated proteins and its potential impact on the reproductive function
dc.creator.none.fl_str_mv Iglesia Rodríguez, Alberto de la
author Iglesia Rodríguez, Alberto de la
author_facet Iglesia Rodríguez, Alberto de la
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Oliva Virgili, Rafael
Castillo Corullón, Judit
Universitat de Barcelona. Facultat de Medicina i Ciències de la Salut
dc.subject.none.fl_str_mv Epigenètica
Epigenética
Epigenetics
Cromatina
Chromatin
Espermatozoides
Spermatozoa
Ciències de la Salut
575
topic Epigenètica
Epigenética
Epigenetics
Cromatina
Chromatin
Espermatozoides
Spermatozoa
Ciències de la Salut
575
description Programa de Doctorat en Medicina i Recerca Translacional
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022
2024
2024
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10803/690344
url http://hdl.handle.net/10803/690344
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
language_invalid_str_mv Inglés
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 349 p.
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat de Barcelona
publisher.none.fl_str_mv Universitat de Barcelona
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red
instname:CBUC, CESCA
instname_str CBUC, CESCA
reponame_str TDR. Tesis Doctorales en Red
collection TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869403063174823936
spelling Epigenetic information contained in male germ cell chromatin-associated proteins and its potential impact on the reproductive functionIglesia Rodríguez, Alberto de laEpigenèticaEpigenéticaEpigeneticsCromatinaChromatinEspermatozoidesSpermatozoaCiències de la Salut575Programa de Doctorat en Medicina i Recerca Translacional[eng] Contrasting the traditional idea of the male gamete being a simple carrier of the paternal DNA, evidence in the last decades revealed that the sperm cell provides the embryo with different layers of epigenetic information, which is not limited to DNA methylation and non-coding RNAs but also involves the protein fraction of the sperm chromatin. Posttranslational modifications (PTMs) of chromatin-associated proteins, together with a complex population of proteins with gene regulatory roles, would also have an impact in fertilization and pre-implantation embryo development. Furthermore, the sperm chromatin, understood as the association between DNA and two different types of proteins, histones and protamines, both bearing PTMs, and resulting in two distinct genome compaction states, arises as a new concept of epigenetic mark that is exclusive for the male gamete. The relevance and peculiarities of sperm chromatin have attracted interest over the years, and many efforts have been made to disentangle it, not only in mature sperm but also during spermatid differentiation. However, male germ cells’ chromatin is as attractive as challenging, and its study requires the adaptation of conventional techniques or application of new ones. Despite that, many important factors have been related with the regulation and formation of the sperm chromatin, as well as with the correct transmission of parental epigenetic information to the zygote. Thus, protamines, histones, and their PTMs, both during male gamete development and once matured, as well as the peculiarly compacted chromatin structure of mature sperm, emerge as interesting features to be further studied to increase the current knowledge on the epigenetic content of the protein fraction of sperm chromatin and its potential involvement in cases of unexplained male infertility. The objectives of this doctoral thesis are: 1) To explore histone PTMs involved in the process of nucleo-histone to nucleo-protamine transition and their epigenetic potential, 2) To increase the knowledge on protamine proteoforms, with a special focus on protamine phosphorylation, and 3) To apply innovative approaches to the study of the sperm chromatin and chromatin compaction defects through the use of small X-ray scattering (SAXS) with synchrotron light for the nanoscale characterization of the sperm nucleus. Besides, objective 1 is subdivided into 1a) to describe alterations of a global histone H4 acetylation pattern during the spermatogenesis in different testicular affections, and 1b) to characterize specific novel acylations during spermatogenesis and in mature sperm (H4K5 acetylation and butyrylation) and their relationship with sperm quality. In turn, objective 2 comprises 2a) to define the normal profile of protamine PTMs through top-down proteomics and to identify alterations in the protamine proteoforms related with unexplained infertility and 2b) to explore the protein interactive networks of proteins modulating protamine phosphorylation.[spa] Contrariamente a la idea tradicional de que el gameto masculino era un simple portador del ADN paterno, los avances científicos de las últimas décadas han revelado que el espermatozoide aporta diferentes niveles de información epigenética al embrión. Así, las modificaciones postraduccionales (MPTs) de proteínas asociadas al DNA y la distribución diferencial del genoma paterno a lo largo de la cromatina, junto a una compleja población de ARNs no codificantes y proteínas con funciones de regulación génica, tendrían un impacto no solo en la fecundación si no también en el desarrollo embrionario preimplantacional. La cromatina espermática está formada principalmente por la asociación entre el ADN y dos tipos de proteínas diferentes, histonas y protaminas, que contienen MPTs específicas y presentan distintos estados de compactación del genoma, lo que da lugar a un nuevo concepto de marca epigenética exclusivo para esta célula. La relevancia y peculiaridades de la cromatina del gameto masculino han atraído interés a lo largo de los años, y se han realizado muchos esfuerzos para desentrañar todo lo que la confiere, no solo a nivel de espermatozoide maduro sino también durante la diferenciación de las espermátidas en la última fase de la espermatogénesis. Sin embargo, la cromatina de las células germinales masculinas es tan atractiva como compleja, requiriendo la adaptación de técnicas convencionales y la aplicación de otras nuevas para su estudio. A pesar de ello, se han conseguido identificar muchos factores importantes en la regulación y formación de la cromatina espermática, así como en la correcta transmisión de la información epigenética paterna al zigoto. Así, las MPTs de protaminas e histonas, tanto durante el desarrollo del gameto masculino como ya una vez madurados, y la estructura resultante tras la compactación de la cromatina espermática, surgen como rasgos interesantes a estudiar en mayor profundidad para descifrar su implicación en los casos de infertilidad masculina de origen desconocido. La tesis doctoral tiene tres objetivos principales: 1) explorar MPTs de histonas involucradas en el proceso de transición de nucleo-histona a nucleo-protamina y su potencial epigenético, 2) Aumentar el conocimiento actual sobre las proteoformas de las protaminas, con especial atención en la fosforilación de las protaminas, y 3) Aplicar estrategias innovadoras al estudio de la cromatina espermática y errores de compactación, mediante el uso de dispersión de rayos X de ángulo pequeño (SAXS) con luz de sincrotrón para la caracterización del núcleo espermático a nivel de nanoescala. A su vez, el objetivo 1 se subdivide en 1a) describir alteraciones del patrón que sigue la acetilación global de la histona H4 durante la espermatogénesis en diferentes patologías testiculares, y 1b) caracterizar acilaciones específicas (acetilación y butirilación en H4K5) durante la espermatogénesis y en espermatozoide maduro, así como su relación con la calidad espermática. El objetivo 2 comprende 2a) definir el perfil normal de proteoformas de las protaminas mediante proteómica top-down e identificar alteraciones en las proteoformas de las protaminas en relación con infertilidad de origen desconocido, y 2b) explorar la red proteica interactiva de proteínas que modulan la fosforilación de las protaminas.Universitat de BarcelonaOliva Virgili, RafaelCastillo Corullón, JuditUniversitat de Barcelona. Facultat de Medicina i Ciències de la Salut202420242022info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion349 p.application/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/690344TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/6903442026-06-14T12:46:07Z
score 15.300719

Similares en LA Referencia