Internal fertilization usually implies that a spermatozoon, with intact attributes for zygote formation, passes all hurdles during its transport through the female genitalia and reaches the oocyte. During this journey, millions to billions of other spermatozoa perish. Spermatozoa are highly differentiated motile cells without synthetic capabilities. They generate energy via glycolysis and oxidative phosphorylation to sustain motility and to maintain the stability and functionality of their plasma membrane. In vivo, they spend their short lifespan bathing in female genital tract fluids of different origins, or are in vitro exposed to defined media during diverse sperm handling i.e. extension, cryopreservation, in vitro fertilization, etc. Being excitable cells, spermatozoa respond in vivo to various stimuli during pre-fertilization (capacitation, hyperactivation, oocyte location) and fertilization (acrosome reaction, interaction with the oocyte) events, mediated via diverse membrane ion-conducting channels and ligand-gated receptors. The present Thesis has mapped the presence and reactivity (sperm intactness and kinematics) of selected receptors, water and ion channels in ejaculated boar spermatozoa. The final aim was to find a relevant alternative cell type for in vitro bioassays that could ease the early scrutiny of candidate drugs as well as decreasing our needs for experimental animals according to the 3R principles. Spermatozoa are often extended, cooled and thawed to warrant their availability as fertile gametes for breeding or in vitro testing. Such manipulations stress the cells via osmotic variations and hence spermatozoa need to maintain membrane intactness by controlling the exchange of water and the common cryoprotectant glycerol, via aquaporins (AQPs). Both AQPs-7 and -9 were studied for membrane domain changes in cauda- and ejaculated spermatozoa (un-processed, extended, chilled or frozen-thawed). While AQP-9 maintained location through source and handling, thawing of ejaculated spermatozoa clearly relocated the labelling of AQP-7, thus appearing as a relevant marker for non-empirical studies of sperm cryopreservation. Alongside water, spermatozoa interact with calcium (Ca2+) via the main Ca2+ sperm channel CatSper. Increments in intracellular Ca2+ initiate motility hyperactivation and the acrosome reaction. The four subunits of the CatSper channel were present in boar spermatozoa, mediating changes in sperm motility under in vitro capacitation-inducing conditions (increased extracellular Ca2+ availability and bicarbonate) or challenge by the CatSper antagonists mibefradil and NNC 55-0396. Uterine and oviduct fluids are richest in endogenous opioids as β-endorphins during mating and ovulation. Both μ- and δ- opioid receptors were present in boar spermatozoa modulating sperm motility, as in vitro challenge with known agonists (μ: morphine; δ: DPDPE and κ: U 50488) and antagonists (μ: naloxone; δ: naltrindole and κ: nor-binaltrorphimine) showed that the μ-opioid receptor maintained or increased motility while the δ-opioid receptor mediated decreased motility over time. Finally, boar spermatozoa depicted dose-response effects on sperm kinematics and mitochondrial potential following in vitro challenge with 130 pharmacological drugs and toxic compounds as well as with eight known mito-toxic compounds. In conclusion, boar spermatozoa expressing functional water (AQPs-7 and -9) and ion (CatSper 1-4) channels as well as μ- and δ-opioid receptors are able to adapt to stressful environmental variations, capacitation and pharmacological compounds and drug components. Ejaculated sperm suspensions are easily and painlessly obtained from breeding boars, and are suitable biosensors for in vitro drug-induced testing, complying with the 3R principles of reduction and replacement of experimental animals, during early toxicology screening.

第23回名古屋大学年代測定総合研究センターシンポジウム平成22(2010)年度報告

Objectives To prevent economic problems by high wild boar populations, an effective and biologically based wild boar management has to be established. A lot of wild boar research has been done in the last decades. However, game managers were not able to incorporate this knowledge into the development of effective management strategies. Thus, furthermore studies have to be accomplished to expand wild boar science and management. This thesis, based on a radiotelemetric study in southwestern Mecklenburg–Western Pomerania, presents research results on wild boar space use patterns, dispersal, grouping patterns and divisions. For all these measures I examined the influence of age classes and environmental factors affecting behavioural patterns (e.g. hunting, seasonal resources, seasonal requirements). Finally, I discussed efficiency and amount of hunting pressure of different hunting methods. Results The wild boar groups divided temporarily in 12.3 % of all observed localisations. We defined four types of divisions: short-term local, short-term extensive, long-term extensive and final division. The small home range sizes did not differ between age classes or group types with a slight tendency for larger home ranges of yearlings, especially in summer. The shift of summer home ranges was stronger in yearlings than in adults. Three space use patterns occurred in summer: field sows, commuters and forest sows. Only 15 % of all shot animals were shot outside their mothers’ home range, only one fourth of these “dispersed” animals were females. Males were shot at larger distances than females. Diurnal activity was positively influenced by daytime length, nutritional needs and fewer disturbances. Due to this reasons an impact of hunting was not clearly detectable. Hunting did influence activity and space use only in moderate intensities. Single hunt from hides is the dominating and an efficient hunting method. The sustainable harvest rate was not exhausted. Conclusions The small home ranges and low, male biased, dispersal rates denote strong site fidelity in all age and reproductive classes within female wild boar. The short distances and low dispersal rates, even within males, might be affected by all year round equably distributed high abundance of resources. Changed space use patterns in summer are mainly influenced by changed food availability. Although hunting was often presumed to be responsible for behavioural changes, little direct influences were observed in this study. The results reflect an interaction between habitat types, season, and nutritional needs on most behavioural patterns. Sound nutritional conditions and year-round low hunting pressure might be responsible for similar seasonal home ranges. Group fluctuations, occurrence of sub-groups as well as temporary and final divisions seem to be common behavioural patterns within wild boar groups, depending on age classes, reproduction, and seasonal nutritional supplies. Wild boar groups react flexible on several seasonal internal and extrinsic factors. The omnivore wild boar is enabled easily to adapt to various environments. Its wide eco-ethological plasticity enables the species to colonize new habitats and enlarge its distribution. All over Europe hunting rates seem to be lower than reproduction of wild boar. To reduce populations and thus, damages, supplemental feeding should be reduced and hunting rates have to be increased especially for females, as all age classes of females are highly reproductive. Hunting management is the most important tool for disease and damage control. As all hunting methods caused similar and negligible disturbances in this study, efficiency should get top priority. The combination of different hunting methods is necessary for reduction on comprehensive areas. / Ziele Um ökonomische Probleme durch Schwarzwild zu vermeiden, muss eine effektive und biologisch fundierte Schwarzwildbewirtschaftung etabliert werden. Die Schwarzwildforschung hat sich in den letzten Jahrzehnten stark entwickelt. Trotzdem konnten viele Erkenntnisse nicht in eine effektive Bewirtschaftung umgesetzt werden. Daher sind Untersuchungen zur Erweiterung des Wissens um das Schwarzwild weiterhin wichtig. Diese These, basierend auf einer radiotelemetrischen Studie im südwestlichen Mecklenburg-Vorpommern, präsentiert Ergebnisse zu Raumnutzung, Ausbreitung, Rottenverhalten und –teilungen. Für all diese Verhaltensmuster wurden Einflüsse der Altersklassen und anderer Faktoren wie Bejagung, saisonale Ressourcen und Bedürfnisse untersucht. Abschließend werden Effektivität und Störungseinfluss verschiedener Bejagungsmethoden diskutiert. Ergebnisse In 12,3 % der Lokalisationen waren die Rotten vorübergehend getrennt. Wir haben vier Trennungstypen definiert: kurzzeitig-lokal, kurzzeitig-extensiv, langzeitig-extensiv und final. Die kleinen Streifgebietsgrößen unterschieden sich kaum zwischen Altersklassen und Rottentypen. Überläuferbachen zeigten eine leichte Tendenz zu größeren Sommerstreifgebieten und verlagerten die Sommerstreifgebiete stärker als Familienrotten. Drei Raumnutzungsmuster waren im Sommer offensichtlich: Feldsauen, Pendler und Waldsauen. Lediglich 15 % aller erlegten Tiere wurden außerhalb ihres Mutterstreifgebietes geschossen, nur ein Viertel dieser „abgewanderten“ Tiere waren weiblich. Keiler wurden in größeren Distanzen als Bachen erlegt. Tagaktivität wurde positiv von der Tageslichtlänge, Nahrungsbedarf und geringer Störung beeinflusst. Aufgrund dieser Faktoren war ein Einfluss durch Bejagung nicht klar erkennbar. Bejagung beeinflusste Aktivität und Raumnutzung nur moderat. Die dominierende Jagdart „Einzeljagd auf dem Ansitz“ war durchaus effektiv, dennoch wurde die nachhaltige Zuwachsrate nicht abgeschöpft. Schlüsse Die kleinen Streifgebiete und niedrigen, keilerdominierten Abwanderungsraten deuten eine starke Standorttreue weiblichen Schwarzwildes in allen Altersklassen an. Die niedrige Abwanderung mit gleichzeitig geringen Distanzen, auch bei Keilern, dürfte durch ganzjährig gleichmäßig verteilte besonders günstige Ernährungsbedingungen beeinflusst sein. Unterschiedliche geänderte Raumnutzungsmuster werden vor allem durch unterschiedliche Nahrungsverfügbarkeiten beeinflusst. Obwohl oft Jagddruck als Hauptursache für Verhaltensänderungen angesehen wird, konnten in dieser Untersuchung nur ein geringer Einfluss der Jagd nachgewiesen werden. Die Ergebnisse reflektieren eine Interaktion zwischen Habitattypen, Jahreszeiten und Nahrungsbedarf auf die meisten Verhaltensmuster. Günstige Ernährungsbedingungen und ganzjährig gleichmäßig niedriger Jagddruck könnten für gleich bleibende saisonale Streifgebiete verantwortlich sein. Änderungen in der Rottenstruktur, Auftreten von Teilrotten sowie temporäre und finale Teilungen scheinen normale Verhaltensmuster beim Schwarzwild zu sein, abhängig von Altersklassen, Reproduktion und saisonalem Nahrungsangebot. Schwarzwildrotten reagieren flexibel auf diverse saisonale interne und externe Faktoren. Das omnivoren Schwarzwild ist befähigt, sich schnell an verschiedenste Umwelten anzupassen. Die große öko-ethologische Plastizität ermöglicht es dieser Art neue Lebensräume zu erschließen und sein Verbreitungsgebiet auszudehnen. In ganz Europa scheinen die Jagdstrecken unter der Zuwachsrate des Schwarzwildes zu liegen. Um die Populationen, und damit die Schäden zu reduzieren, müssen Fütterungen reduziert und die Bejagung intensiviert werden. Dieses gilt insbesondere für die Bejagung von weiblichem Schwarzwild, da alle Altersklassen hohe Reproduktionsraten aufweisen. Jagdliche Bewirtschaftung ist das wichtigste Werkzeug zur Bekämpfung von Krankheiten und Wildschäden. Da alle Jagdmethoden in der vorliegenden Studie ähnlich geringe Störungen hervorrufen, sollte die Effektivität in den Vordergrund treten. Die Kombination verschiedener Jagdmethoden und Zusammenarbeit der Jäger ist zwingend erforderlich zur Reduktion der Schwarzwildpopulationen.

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Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_carine_dahl_corcini.pdf: 732454 bytes, checksum: 17c0395123a3b5438e40b167f5247599 (MD5) Previous issue date: 2010-06-25 / The knowledge of the reproductive potential of a male has economical and reproductive importance, especially if he is used in artificial insemination programs. The conventional assays for evaluating seminal quality do not have the capacity of measuring the fertilizing potential of a sample, they only indicate if it is within the acceptable parameters for insemination, according to the Brazilian College of Animal Reproduction. Into this context, the in vitro sperm penetration assay presents itself as an alternative laboratorial test to categorize fertile males regarding their fecundation capacity, since they mimic in vitro what happens in vivo. However, this assay has its use limited by the difficulty of execution and by the utilization of high cost equipment. The present work aimed to find a new biological model to study male reproductive aspects and to evaluate alternatives to simplify and to decrease costs of the assay execution: use of the chicken egg inner perivitelline layer (IPVL) penetration assay and its association with in vitro and in vivo parameters; use of BTS as incubation media for the in vitro penetration assay, and female gametes cryopreservation using different methods. It was concluded that: 1) Calomys laucha can be used as a biological model; 2) it is possible to use the inner perivitelline layer as a substrate in assays to predict fertility of Calomys laucha males; 3) the IPVL has receptors that allow swine sperm binding, therefore presents potential for use in male fertility diagnostic tests; 4) it is possible to use BTS as incubation media for the in vitro penetration assay, in oocytes or in IPVL, and in water-bath without CO2, and 5) the cryopreservation of ovaries at -20ºC or the refrigeration of oocytes in PBS at 5ºC before the execution of the in vitro oocyte penetration assay, using mTBM media, is an alternative to the use of fresh oocytes in tests to predict swine semen fertility. / O conhecimento do potencial reprodutivo de um macho é de importância econômica e reprodutiva, principalmente se ele é utilizado em programa de inseminação artificial. Os testes convencionais que avaliam a qualidade seminal não possuem a capacidade de medir o potencial fertilizante de uma amostra e, apenas indicam se a mesma se encontra dentro dos parâmetros aceitáveis para a inseminação segundo o Colégio Brasileiro de Reprodução Animal. O teste de penetração espermática in vitro, aparece neste contexto como um teste laboratorial alternativo para categorizar os machos férteis, quanto a sua capacidade de fecundação, pois mimetizam in vitro o que acontece in vivo. No entanto, este teste tem seu uso limitado por ser de difícil execução e por utilizar equipamentos de alto custo. O presente trabalho objetivou encontrar um novo modelo biológico para estudos sobre aspectos reprodutivos de machos e avaliar alternativas para simplificar e diminuir custos para execução do teste: utilização do teste de penetração na membrana perivitelina interna do ovo da galinha (IPVL) e sua associação com parâmetros in vitro e in vivo; utiilização do BTS como meio de incubação do teste de penetração in vitro e utilização de diferentes maneiras de criopreservação de gametas femininos. Foi concluído que: 1) Calomys laucha pode ser utilizado como modelo biológico; 2) é possível utilizar a membrana perivitelina interna como substrato de teste para predizer a fertilidade de machos Calomys laucha; 3) a IPVL possui receptores que permitiram a ligação do espermatozóide suíno, apresentando potencial para ser utilizada em diagnóstico de fertilidade de machos; 4) é viável utilizar BTS como meio para realização do teste de penetração in vitro em ovócito ou IPVL, em banho-maria sem a presença de CO2 e 5) o congelamento de ovários a -20ºC ou o acondicionamento a 5º C dos ovócitos em PBS para realizar o teste de penetração ovocitária in vitro, utilizando o meio mTBM, é uma alternativa para predizer a fertilidade de sêmen suíno.

Objectives To prevent economic problems by high wild boar populations, an effective and biologically based wild boar management has to be established. A lot of wild boar research has been done in the last decades. However, game managers were not able to incorporate this knowledge into the development of effective management strategies. Thus, furthermore studies have to be accomplished to expand wild boar science and management. This thesis, based on a radiotelemetric study in southwestern Mecklenburg–Western Pomerania, presents research results on wild boar space use patterns, dispersal, grouping patterns and divisions. For all these measures I examined the influence of age classes and environmental factors affecting behavioural patterns (e.g. hunting, seasonal resources, seasonal requirements). Finally, I discussed efficiency and amount of hunting pressure of different hunting methods. Results The wild boar groups divided temporarily in 12.3 % of all observed localisations. We defined four types of divisions: short-term local, short-term extensive, long-term extensive and final division. The small home range sizes did not differ between age classes or group types with a slight tendency for larger home ranges of yearlings, especially in summer. The shift of summer home ranges was stronger in yearlings than in adults. Three space use patterns occurred in summer: field sows, commuters and forest sows. Only 15 % of all shot animals were shot outside their mothers’ home range, only one fourth of these “dispersed” animals were females. Males were shot at larger distances than females. Diurnal activity was positively influenced by daytime length, nutritional needs and fewer disturbances. Due to this reasons an impact of hunting was not clearly detectable. Hunting did influence activity and space use only in moderate intensities. Single hunt from hides is the dominating and an efficient hunting method. The sustainable harvest rate was not exhausted. Conclusions The small home ranges and low, male biased, dispersal rates denote strong site fidelity in all age and reproductive classes within female wild boar. The short distances and low dispersal rates, even within males, might be affected by all year round equably distributed high abundance of resources. Changed space use patterns in summer are mainly influenced by changed food availability. Although hunting was often presumed to be responsible for behavioural changes, little direct influences were observed in this study. The results reflect an interaction between habitat types, season, and nutritional needs on most behavioural patterns. Sound nutritional conditions and year-round low hunting pressure might be responsible for similar seasonal home ranges. Group fluctuations, occurrence of sub-groups as well as temporary and final divisions seem to be common behavioural patterns within wild boar groups, depending on age classes, reproduction, and seasonal nutritional supplies. Wild boar groups react flexible on several seasonal internal and extrinsic factors. The omnivore wild boar is enabled easily to adapt to various environments. Its wide eco-ethological plasticity enables the species to colonize new habitats and enlarge its distribution. All over Europe hunting rates seem to be lower than reproduction of wild boar. To reduce populations and thus, damages, supplemental feeding should be reduced and hunting rates have to be increased especially for females, as all age classes of females are highly reproductive. Hunting management is the most important tool for disease and damage control. As all hunting methods caused similar and negligible disturbances in this study, efficiency should get top priority. The combination of different hunting methods is necessary for reduction on comprehensive areas. / Ziele Um ökonomische Probleme durch Schwarzwild zu vermeiden, muss eine effektive und biologisch fundierte Schwarzwildbewirtschaftung etabliert werden. Die Schwarzwildforschung hat sich in den letzten Jahrzehnten stark entwickelt. Trotzdem konnten viele Erkenntnisse nicht in eine effektive Bewirtschaftung umgesetzt werden. Daher sind Untersuchungen zur Erweiterung des Wissens um das Schwarzwild weiterhin wichtig. Diese These, basierend auf einer radiotelemetrischen Studie im südwestlichen Mecklenburg-Vorpommern, präsentiert Ergebnisse zu Raumnutzung, Ausbreitung, Rottenverhalten und –teilungen. Für all diese Verhaltensmuster wurden Einflüsse der Altersklassen und anderer Faktoren wie Bejagung, saisonale Ressourcen und Bedürfnisse untersucht. Abschließend werden Effektivität und Störungseinfluss verschiedener Bejagungsmethoden diskutiert. Ergebnisse In 12,3 % der Lokalisationen waren die Rotten vorübergehend getrennt. Wir haben vier Trennungstypen definiert: kurzzeitig-lokal, kurzzeitig-extensiv, langzeitig-extensiv und final. Die kleinen Streifgebietsgrößen unterschieden sich kaum zwischen Altersklassen und Rottentypen. Überläuferbachen zeigten eine leichte Tendenz zu größeren Sommerstreifgebieten und verlagerten die Sommerstreifgebiete stärker als Familienrotten. Drei Raumnutzungsmuster waren im Sommer offensichtlich: Feldsauen, Pendler und Waldsauen. Lediglich 15 % aller erlegten Tiere wurden außerhalb ihres Mutterstreifgebietes geschossen, nur ein Viertel dieser „abgewanderten“ Tiere waren weiblich. Keiler wurden in größeren Distanzen als Bachen erlegt. Tagaktivität wurde positiv von der Tageslichtlänge, Nahrungsbedarf und geringer Störung beeinflusst. Aufgrund dieser Faktoren war ein Einfluss durch Bejagung nicht klar erkennbar. Bejagung beeinflusste Aktivität und Raumnutzung nur moderat. Die dominierende Jagdart „Einzeljagd auf dem Ansitz“ war durchaus effektiv, dennoch wurde die nachhaltige Zuwachsrate nicht abgeschöpft. Schlüsse Die kleinen Streifgebiete und niedrigen, keilerdominierten Abwanderungsraten deuten eine starke Standorttreue weiblichen Schwarzwildes in allen Altersklassen an. Die niedrige Abwanderung mit gleichzeitig geringen Distanzen, auch bei Keilern, dürfte durch ganzjährig gleichmäßig verteilte besonders günstige Ernährungsbedingungen beeinflusst sein. Unterschiedliche geänderte Raumnutzungsmuster werden vor allem durch unterschiedliche Nahrungsverfügbarkeiten beeinflusst. Obwohl oft Jagddruck als Hauptursache für Verhaltensänderungen angesehen wird, konnten in dieser Untersuchung nur ein geringer Einfluss der Jagd nachgewiesen werden. Die Ergebnisse reflektieren eine Interaktion zwischen Habitattypen, Jahreszeiten und Nahrungsbedarf auf die meisten Verhaltensmuster. Günstige Ernährungsbedingungen und ganzjährig gleichmäßig niedriger Jagddruck könnten für gleich bleibende saisonale Streifgebiete verantwortlich sein. Änderungen in der Rottenstruktur, Auftreten von Teilrotten sowie temporäre und finale Teilungen scheinen normale Verhaltensmuster beim Schwarzwild zu sein, abhängig von Altersklassen, Reproduktion und saisonalem Nahrungsangebot. Schwarzwildrotten reagieren flexibel auf diverse saisonale interne und externe Faktoren. Das omnivoren Schwarzwild ist befähigt, sich schnell an verschiedenste Umwelten anzupassen. Die große öko-ethologische Plastizität ermöglicht es dieser Art neue Lebensräume zu erschließen und sein Verbreitungsgebiet auszudehnen. In ganz Europa scheinen die Jagdstrecken unter der Zuwachsrate des Schwarzwildes zu liegen. Um die Populationen, und damit die Schäden zu reduzieren, müssen Fütterungen reduziert und die Bejagung intensiviert werden. Dieses gilt insbesondere für die Bejagung von weiblichem Schwarzwild, da alle Altersklassen hohe Reproduktionsraten aufweisen. Jagdliche Bewirtschaftung ist das wichtigste Werkzeug zur Bekämpfung von Krankheiten und Wildschäden. Da alle Jagdmethoden in der vorliegenden Studie ähnlich geringe Störungen hervorrufen, sollte die Effektivität in den Vordergrund treten. Die Kombination verschiedener Jagdmethoden und Zusammenarbeit der Jäger ist zwingend erforderlich zur Reduktion der Schwarzwildpopulationen.

The gaming industry is changing, and new games and gaming experiences are being developed. From board games to video games, to the latest AR and VR games. Right now, developers are trying to develop experiences that combine the real and the virtual into one wholesome and believable mix. This gives new opportunities to implement technology in classical artifacts. In the context of board games there are several tangible pieces, and the dice is the chosen main character for this study. Placed in the middle, between board games and digital games, AR games comes now. Previous research of board games and digital technology gives interesting information on the activity and provides a foundation for new design. The dice is world famous, so this study aims to find out how this piece can evolve with the help of technology. By working with concept driven design, in relation with an AR game studio, the AR Dice and the AR Game DiceFold was invented. A qualitative method was used in which experts of the industry got together to discuss the new experiences of AR games and the functionality of the AR Dice which might become a new part of the gaming world in the near future. The findings of this study lead to three promising discoveries. A new gaming component, new AR game and further answers regarding research in the scopes of AR games. / Spelindustrin förändras och nya former av spel och upplevelser utvecklas. Från brädspel till datorspel till de nyaste AR och VR spelen. Just nu arbetar utvecklare med att skapa nya upplevelser där det virtuella kombineras med verkligheten till en fulländad och trovärdig mix. Detta skapar utrymme för nya möjligheter at implementera teknologi i klassiska artefakter. Inom kontexten av brädspel finner vi många fysiska spelobjekt och tärningen är vald som huvud-karaktären för den här studien. Placerad mellan brädspel och digitala spel kommer nu AR spel. Tidigare forskning inom brädspel och teknologi gav intressant information inom kontexten och agerar som riktlinjer och som grund för ny design. Tärningen är världskänd så siktar den härstudien mot att ta reda på hur det här objektet kan utvecklas med hjälp av teknologi. Genom att arbeta med konceptdriven design och i nära relation med en AR spelstudio, designades den nya AR tärningen och det nya AR spelet DiceFold. En kvalitativ metod användes där experter inom industrin diskuterade de nya möjliga upplevelser inom AR spel och funktionaliteten hos AR tärningen, som kanske kan bli en ny del inom spelvärlden i en snar framtid. Denna studie resulterar i tre olika saker, den nya spel komponenten AR tärningen, det nya AR spelet DiceFold och mer information inom forskning av AR spel.

Wie in anderen Zellen sind auch bei Säugerspermien spezifische Lipide und Proteine der Zellmembran aufgrund ihrer heterogenen lateralen Verteilung in speziellen Domänen angereichert, die in unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Dimensionen existieren und der Zelle funktionale Variabilität ermöglichen. Aufgrund der fehlenden aktiven Proteinbiosynthese bietet dies den Spermien eine Möglichkeit, auf unterschiedliche Anforderungen zu reagieren. In der vorliegenden Arbeit wurden daher sogenannte detergenzresistente Membrandomänen (DRMs) aus Eberspermien unterschiedlicher Reifestadien präpariert und untersucht. Dabei stieg bereits in den Dichtegradienten mit zunehmender Reife die Dichte, bei der die opaleszenten Banden auftraten. Eine Analyse dieser mittels 31P-NMR zeigte mit zunehmender Reife eine Anreicherung an Glycerophosphatidylethanolamin und Phosphatidylinositol bei den Glycerophospholipiden, der Gehalt an Sphingomyelin hingegen nahm während der Nebenhodenreifung und auch nach der Ejakulation ab. Diese Veränderungen könnten auf eine Destabilisierung von Membrandomänen hindeuten, um eine Zusammenlagerung zu größeren Domänenclustern zu erleichtern, möglicherweise in Vorbereitung auf Kapazitation und Akrosomenreaktion. Zunächst werden die destabilisierten Membrandomänen jedoch durch die Anlagerung von Seminalplasmaproteinen geschützt, was vermutlich für das verringerte Lipid- zu Proteinverhältnis der DRMs bei Ejakulatspermien sorgt. Aufgrund der generellen Kälteempfindlichkeit von Eberspermien findet ihre Lagerung üblicherweise bei 16°C statt. Dies ist aus mikrobiologischer Sicht nachteilig gegenüber einer kälteren Lagerungstemperatur. Eine Untersuchung der Spermien von 64 Ebern zeigte jedoch bei 10% der Ejakulate eine individuum-spezifische Resistenz gegenüber der Lagerung bei 4°C. Die DRMs der kälteresistenten Spermien hatten einen erhöhten Anteil an langkettigen, mehrfach ungesättigten Fettsäuren, wie 31P-NMR und MALDI-TOF MS Analysen zeigten. / The lateral distribution of lipids and proteins in the plasma membrane is heterogeneous. Therefore specific lipids and proteins in membranes of mammalian spermatozoa are enriched in special domains of varying size and different time scales enabling the cell’s membrane functional variability. Being transcriptional inactive this is especially relevant for spermatozoa in responding to multiple challenges on their way to fertilization. Therefore so called detergent resistant membrane domains (DRMs) from boar spermatozoa of different developmental stages were investigated. Already in the sucrose density gradients differences were visible, so the opalescent bands of more maturated sperm had a higher density. An analysis of these bands by 31P-NMR showed an enrichment of glycerophosphatidylethanolamine and phosphatidylinositol during maturation and a decrease of sphingomyelin during maturation in the epididymis and even after ejaculation. This suggests destabilization of DRMs and hence of putative membrane domains. This could enable clustering to bigger membrane domain platforms in preparation for capacitation and acrosome reaction. First, however, seminal fluid proteins cover the spermatozoa protecting the membrane with the destabilized membrane domains. This could have led to the detected decrease of the lipid to protein ratio in DRMs of ejaculated sperm. Boar spermatozoa are sensitive to storage at cold temperatures and are therefore usually stored at 16°C, which is especially disadvantageous with regard to growing of bacteria. A screening of sperm from 64 boars showed a ratio of 10% individuals with cold resistant sperm which could be stored at 4°C without quality loss. The DRMs of cold resistant sperm had a higher proportion of longchained, polyunsaturated fatty acids, as shown by analysis with 31P-NMR und MALDI-TOF MS.

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