Изменения метилирования ДНК CpG при созревании сперматозоидов в придатке семенника у быков

Введение: Во время прохождения через придаток семенника сперматозоиды приобретают характерные морфологические особенности, которые улучшают их способность к поступательному движению и взаимодействию с ооцитами. Одновременно в сперматозоидах происходят определённые молекулярные перестройки, необходимые для правильного развития эмбриона после оплодотворения. Чтобы оценить эпигенетические изменения сперматозоидов в ходе созревания в придатке семенника, у восьми быков выделили сперматозоиды из головки, тела и хвоста придатка и оценили различные показатели их качества и метилирование ДНК CpG методом бисульфитного секвенирования с уменьшенным представлением (RRBS), позволяющим выявлять дифференциально метилированные участки в областях с высокой плотностью CpG.

Результаты: Для сперматозоидов из головки придатка выявлены значимые различия по подвижности и кинетическим параметрам, тогда как в образцах из тела придатка отмечены изменения морфологии и значимые изменения показателей целостности акросомы. У восьми быков выявлено в общей сложности 57 583 метилированных участка; их распределение существенно различалось в зависимости от отдела придатка, из которого были получены сперматозоиды. Дифференциальное метилирование обнаружено при сравнении головки и тела (n = 11 434), тела и хвоста (n = 12 372), а также головки и хвоста (n = 2790). В ходе прохождения через придаток семенника перестраивалась значительная часть эпигенома: в ряде участков метилирование снижалось от головки к телу, а затем повышалось от тела к хвосту.

Выводы: Специфические изменения метилирования ДНК CpG в сперматозоидах из головки, тела и хвоста придатка семенника, вероятно, обеспечивают тонкую настройку эпигенома при созревании сперматозоидов и потенциально могут влиять на способность к оплодотворению и пространственную организацию генома на ранних этапах развития эмбриона.