Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Shaping the future – From spermatids to spermatozoa

Opis projektu

Odkrywanie tajników specjalizacji plemników

Poszukiwanie rozwiązania zagadki specjalizacji plemników przez długi czas nastręczało wielu trudności ze względu na złożoną strukturę molekularną, której badania były utrudnione w związku z problemami związanymi z techniką manipulacji genetycznych. Pomimo tego, że mikroskopia elektronowa pozwoliła na zbadanie złożonej struktury plemników, zrozumienie jej niuansów pozostawało nierozwiązanym problemem. Zespół finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu GettingInShape zamierza wypełnić tę luki w wiedzy i postawić pierwszy krok na drodze do nowego przełomu w badaniach. Nowatorskie badania oparte na technologii kriogenicznej tomografii elektronowej pozwolą na poznanie mechanizmów odpowiedzialnych za kształtowanie jądra, przebudową centrioli, wytwarzanie osłonki mitochondrialnej i aktywacją aparatu ruchowego w męskich komórkach rozrodczych. Realizacja tych badań nie tylko przełoży się na lepszą diagnostykę bezpłodności, ale także może przyczynić się do rozwoju środka antykoncepcyjnego dla mężczyzn.

Cel

Sperm are highly specialised cells whose structure is optimised for a defined function. Although the distinctive sperm ultrastructure has been known for many years thanks to electron microscopy, an understanding of the molecular details of sperm specialisation is severely lagging. The gap in our molecular understanding relates to the difficulties in genetically manipulating sperm.
Over the past five years, my lab has pioneered the use of cryo-electron tomography to study mature mammalian sperm at the molecular level. We developed workflows based on cryo-focused ion beam milling and sub-tomogram averaging that allowed us to provide the first in-cell structures of mammalian sperm flagella, revealing unique microtubule inner proteins. We further showed that the sperm centrioles and their surrounding matrix form a dynamic basal complex that facilitates a cascade of internal sliding, coupling tail beating with asymmetric head kinking. Although these findings contribute profoundly to the field, the resolution achieved in these studies (~20) precluded protein identification in most cases.
Now I plan to develop a workflow based on single particle analysis, achieving near-atomic resolution, but without purification. I will apply this workflow, together with biochemical assays and cellular cryo-electron tomography, to humans and other species to resolve how germ cells get into shape and acquire motility. Specifically, the mechanisms underlining 1) nuclear shaping 2) centriole remodelling 3) mitochondrial sheath assembly 4) motor apparatus activation.
Understanding how male germ cells get into shape is of clinical relevance, as sperm morphological defects are often observed in infertility. Moreover, the success rate of assisted reproduction technologies can be improved with better diagnosis and we expect that the new proteins we identify will help this process. Conversely, understanding the acquisition of motility could potentially be used to develop a male contraceptive.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2022-COG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

UNIVERSITEIT UTRECHT
Wkład UE netto
€ 1 999 963,00
Koszt całkowity
€ 1 999 963,00

Beneficjenci (1)