O objetivo deste trabalho foi o de avaliar o efeito da suplementação da dieta de Tilápias (Oreochromis niloticus) utilizando sal comercial composto dos microminerais cobre, manganês e zinco, sobre a histologia e o desenvolvimento das gônadas dos machos. Foram utilizados 1200 machos masculinizados de tilápia, com média de peso de 120g, suplementadas com níveis crescentes (0,00; 0,35; 0,70; 1,05; 1,40 e 1,75 mg/kg) de um produto comercial composto por Cu 13,40 g/kg; Mn 26,70 g/kg e Zn 66,70 g/kg. O experimento foi conduzido em um sistema de recirculação de água, composto por 24 tanques divididos ao meio totalizando 48 unidades experimentais. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com medidas repetidas no tempo. As biometrias e coletas foram realizadas em 16 e 32 semanas de experimento, para avaliar o desenvolvimento dos peixes. As gônadas coletadas foram preparadas e cortadas para confecção de lamina histológica, após coradas com hematoxilina e eosina, e posteriormente fotografadas, utilizando microscópio com câmera acoplada. A contagem das fotos foi realizada manualmente, e avaliou-se o número de células por mm3, para espermatogônias, espermatócitos, espermátides e espermatozoides. As correlações entre número de espermatozoides, espermatócitos, espermátides e tratamentos foi de -0,30, -0,20 e -0,30, respectivamente, demonstrando que o efeito da suplementação crescente com o sal, é prejudicial para o desenvolvimento das células reprodutivas masculinas. Foi observado que os tratamentos com adição igual ou superior a 0,70 mg/kg do sal comercial causaram danos as gônadas para os parâmetros da gametogênese de número de espermatócitos, espermátides e espermatozoides. Sendo assim, a utilização de sais que contenham combinação de Cu 13,40 g/kg; Mn 26,70 g/kg e Zn 66,70 g/kg reprodutores machos de tilápia, não é recomendada em função dos danos causados nas etapas da gametogênese, reduzindo a produção de espermatozoides. / The objective of this study was to evaluate the effect of supplementing the diet of tilapia (Oreochromis niloticus) using commercial salt compound of micro minerals copper, manganese and zinc, on the histology and gonadal development of males. A total of 1200 masculinized male tilapia were used, with 120 g average weight, supplemented with increasing levels (0.00, 0.35, 0.70, 1.05, 1.40 and 1.75 mg / kg) of a product commercial composed of Cu 13,40 g/kg; Mn 26,70 g/kg e Zn 66,70 g/kg. The trial was conducted in a water recirculation system, consisting of 24 tanks divided in half, totaling 48 experimental units. The experimental design was completely randomized with repeated measures over time. The biometry and samples were taken at 16 and 32 weeks of experiment, to evaluate the fish development. The collected gonads were prepared and sliced for making histological slide, after stained with hematoxylin and eosin, and then photographed using a microscope with attached camera. The count of the photos was performed manually, and was rated the number of cells per mm3 to spermatogonia, spermatocytes, spermatids and sperm cell. The correlations between the number of spermatozoa, spermatocytes, spermatids and treatments was of -0.30, -0.20 and -0.30, respectively, demonstrating that the effect of increasing supplementation of the salt is detrimental to the development of male reproductive cells. It was observed that the addition equal or superior to 0.70 mg / kg of commercial salt caused damage in the gonads for gametogenesis parameters number of spermatocytes, spermatids and sperma cell. Thus, the use of combination of salts containing 13.40 g Cu / kg; Mn 26.70 g / kg Zn and 66.70 g / kg breeding male tilapia is not recommended due to the damage caused in the stages of gametogenesis, reducing the sperm production.

O objetivo deste trabalho foi o de avaliar o efeito da suplementação da dieta de Tilápias (Oreochromis niloticus) utilizando sal comercial composto dos microminerais cobre, manganês e zinco, sobre a histologia e o desenvolvimento das gônadas dos machos. Foram utilizados 1200 machos masculinizados de tilápia, com média de peso de 120g, suplementadas com níveis crescentes (0,00; 0,35; 0,70; 1,05; 1,40 e 1,75 mg/kg) de um produto comercial composto por Cu 13,40 g/kg; Mn 26,70 g/kg e Zn 66,70 g/kg. O experimento foi conduzido em um sistema de recirculação de água, composto por 24 tanques divididos ao meio totalizando 48 unidades experimentais. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com medidas repetidas no tempo. As biometrias e coletas foram realizadas em 16 e 32 semanas de experimento, para avaliar o desenvolvimento dos peixes. As gônadas coletadas foram preparadas e cortadas para confecção de lamina histológica, após coradas com hematoxilina e eosina, e posteriormente fotografadas, utilizando microscópio com câmera acoplada. A contagem das fotos foi realizada manualmente, e avaliou-se o número de células por mm3, para espermatogônias, espermatócitos, espermátides e espermatozoides. As correlações entre número de espermatozoides, espermatócitos, espermátides e tratamentos foi de -0,30, -0,20 e -0,30, respectivamente, demonstrando que o efeito da suplementação crescente com o sal, é prejudicial para o desenvolvimento das células reprodutivas masculinas. Foi observado que os tratamentos com adição igual ou superior a 0,70 mg/kg do sal comercial causaram danos as gônadas para os parâmetros da gametogênese de número de espermatócitos, espermátides e espermatozoides. Sendo assim, a utilização de sais que contenham combinação de Cu 13,40 g/kg; Mn 26,70 g/kg e Zn 66,70 g/kg reprodutores machos de tilápia, não é recomendada em função dos danos causados nas etapas da gametogênese, reduzindo a produção de espermatozoides. / The objective of this study was to evaluate the effect of supplementing the diet of tilapia (Oreochromis niloticus) using commercial salt compound of micro minerals copper, manganese and zinc, on the histology and gonadal development of males. A total of 1200 masculinized male tilapia were used, with 120 g average weight, supplemented with increasing levels (0.00, 0.35, 0.70, 1.05, 1.40 and 1.75 mg / kg) of a product commercial composed of Cu 13,40 g/kg; Mn 26,70 g/kg e Zn 66,70 g/kg. The trial was conducted in a water recirculation system, consisting of 24 tanks divided in half, totaling 48 experimental units. The experimental design was completely randomized with repeated measures over time. The biometry and samples were taken at 16 and 32 weeks of experiment, to evaluate the fish development. The collected gonads were prepared and sliced for making histological slide, after stained with hematoxylin and eosin, and then photographed using a microscope with attached camera. The count of the photos was performed manually, and was rated the number of cells per mm3 to spermatogonia, spermatocytes, spermatids and sperm cell. The correlations between the number of spermatozoa, spermatocytes, spermatids and treatments was of -0.30, -0.20 and -0.30, respectively, demonstrating that the effect of increasing supplementation of the salt is detrimental to the development of male reproductive cells. It was observed that the addition equal or superior to 0.70 mg / kg of commercial salt caused damage in the gonads for gametogenesis parameters number of spermatocytes, spermatids and sperma cell. Thus, the use of combination of salts containing 13.40 g Cu / kg; Mn 26.70 g / kg Zn and 66.70 g / kg breeding male tilapia is not recommended due to the damage caused in the stages of gametogenesis, reducing the sperm production.

O objetivo deste trabalho foi o de avaliar o efeito da suplementação da dieta de Tilápias (Oreochromis niloticus) utilizando sal comercial composto dos microminerais cobre, manganês e zinco, sobre a histologia e o desenvolvimento das gônadas dos machos. Foram utilizados 1200 machos masculinizados de tilápia, com média de peso de 120g, suplementadas com níveis crescentes (0,00; 0,35; 0,70; 1,05; 1,40 e 1,75 mg/kg) de um produto comercial composto por Cu 13,40 g/kg; Mn 26,70 g/kg e Zn 66,70 g/kg. O experimento foi conduzido em um sistema de recirculação de água, composto por 24 tanques divididos ao meio totalizando 48 unidades experimentais. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com medidas repetidas no tempo. As biometrias e coletas foram realizadas em 16 e 32 semanas de experimento, para avaliar o desenvolvimento dos peixes. As gônadas coletadas foram preparadas e cortadas para confecção de lamina histológica, após coradas com hematoxilina e eosina, e posteriormente fotografadas, utilizando microscópio com câmera acoplada. A contagem das fotos foi realizada manualmente, e avaliou-se o número de células por mm3, para espermatogônias, espermatócitos, espermátides e espermatozoides. As correlações entre número de espermatozoides, espermatócitos, espermátides e tratamentos foi de -0,30, -0,20 e -0,30, respectivamente, demonstrando que o efeito da suplementação crescente com o sal, é prejudicial para o desenvolvimento das células reprodutivas masculinas. Foi observado que os tratamentos com adição igual ou superior a 0,70 mg/kg do sal comercial causaram danos as gônadas para os parâmetros da gametogênese de número de espermatócitos, espermátides e espermatozoides. Sendo assim, a utilização de sais que contenham combinação de Cu 13,40 g/kg; Mn 26,70 g/kg e Zn 66,70 g/kg reprodutores machos de tilápia, não é recomendada em função dos danos causados nas etapas da gametogênese, reduzindo a produção de espermatozoides. / The objective of this study was to evaluate the effect of supplementing the diet of tilapia (Oreochromis niloticus) using commercial salt compound of micro minerals copper, manganese and zinc, on the histology and gonadal development of males. A total of 1200 masculinized male tilapia were used, with 120 g average weight, supplemented with increasing levels (0.00, 0.35, 0.70, 1.05, 1.40 and 1.75 mg / kg) of a product commercial composed of Cu 13,40 g/kg; Mn 26,70 g/kg e Zn 66,70 g/kg. The trial was conducted in a water recirculation system, consisting of 24 tanks divided in half, totaling 48 experimental units. The experimental design was completely randomized with repeated measures over time. The biometry and samples were taken at 16 and 32 weeks of experiment, to evaluate the fish development. The collected gonads were prepared and sliced for making histological slide, after stained with hematoxylin and eosin, and then photographed using a microscope with attached camera. The count of the photos was performed manually, and was rated the number of cells per mm3 to spermatogonia, spermatocytes, spermatids and sperm cell. The correlations between the number of spermatozoa, spermatocytes, spermatids and treatments was of -0.30, -0.20 and -0.30, respectively, demonstrating that the effect of increasing supplementation of the salt is detrimental to the development of male reproductive cells. It was observed that the addition equal or superior to 0.70 mg / kg of commercial salt caused damage in the gonads for gametogenesis parameters number of spermatocytes, spermatids and sperma cell. Thus, the use of combination of salts containing 13.40 g Cu / kg; Mn 26.70 g / kg Zn and 66.70 g / kg breeding male tilapia is not recommended due to the damage caused in the stages of gametogenesis, reducing the sperm production.

Sexual assault investigations utilize both physical and biological evidence to aid in the investigation. Physical evidence may include fingerprints, hair, fibers, stains, soil, and glass. Biological evidence may include semen, saliva, vaginal secretions, menstrual blood, and skin. Semen, often found in small or trace quantities, is of great importance when trying to identify the perpetrator. From the semen sample, DNA profiles using autosomal short tandem repeats (aSTRs) (gold standard in forensic science) or Y-chromosome short tandem repeats (Y-STRs) can be obtained and can be used to identify a perpetrator through comparison to suspect reference samples or by searching the profile against a DNA database (CODIS). Obtaining DNA profiles can be challenging when assaults are reported many days after the incident. The amount of semen will decrease as the time frame increases due to various factors such as drainage from the vagina. To potentially overcome this obstacle and improve the recovery of profiles from extended interval samples, it may be possible to develop novel collection and analysis methods using individual or few sperm cells. Small quantities of sperm cells may still be present in extended interval samples that may otherwise fail to provide a DNA profile using conventional methods. The work presented here focuses on the development of these novel analysis methods using micromanipulation techniques and enhanced amplification strategies for the analysis of individual sperm cells to determine if a full DNA profile is present. The developed methods will be applied to the analysis of extended interval post coital samples.

Thesis (M. Sc. (Medical Sciences)) -- University of Limpopo, 2020 / This study investigated the effect of rooibos tea on human sperm in vitro. Semen samples from 50 healthy men and 50 patients were treated with aqueous extracts of fermented rooibos (0 µg/ml, 0.10 µg/ml, 1.0 µg/ml, 10 µg/ml, 100 μg/ml) and unfermented rooibos (0 µg/ml, 0.15 µg/ml, 1.5 µg/ml, 15 µg/ml, 150 μg/ml) for one hour at 37ºC. Thereafter, sperm parameters were analysed. Exposure to unfermented rooibos had no effect on sperm motility, vitality and DNA fragmentation in both groups (P>0.05). However, this treatment significantly increased the production of reactive oxygen species, thus influencing the acrosome reaction, and demonstrated a decrease in mitochondrial membrane potential in the donor group (P<0.05). Treatment with fermented rooibos increased progressive motility in the donor group (P<0.05) but had no effect on sperm vitality, reactive oxygen species and the acrosome reaction in either group (P>0.05). A decrease in mitochondrial membrane potential and DNA fragmentation was observed in the donor group and the patient group (P<0.05). Rooibos tea maintains certain sperm functional parameters, and this may positively affect fertility rate. / National Research Foundation (NRF)

Dentre outros fatores, a fertilidade depende da qualidade espermática (QE; características morfofuncionais) e dos componentes espermáticos moleculares. Devido à QE nem sempre estar associada à fertilidade, o estudo dos componentes moleculares ganha cada vez mais destaque. Os microRNAs, reguladores pós-transcricionais, estão presentes nos espermatozoides e desempenham funções importantes na espermatogênese, na maturação espermática e no desenvolvimento embrionário. Entretanto, os mecanismos pelos quais estes regulam a fertilidade masculina são pouco conhecidos. Portanto, o objetivo dos estudos aqui presentes foi investigar o papel dos miRNAs na determinação e regulação da fertilidade. No primeiro estudo, partidas de sêmen criopreservado de touros Aberdeen Angus (Bos taurus) com alta (54,3&#177;1,0%; AF; n=3) e baixa fertilidade (41,5&#177;2,3%; BF; n=3) foram submetidas às avaliações da QE; à produção in vitro e coleta de embriões com uma célula, duas células e blastocistos; e à avaliação do perfil de 380 miRNAs. Os genes-alvo dos miRNAs diferentemente abundantes nos espermatozoides e nos embriões dos touros AF e BF foram investigados. O diâmetro, número de células e taxa de proliferação dos blastocistos também foram analisados. Ainda, neste estudo, foi validado um novo modelo para provar que o espermatozoide é capaz de entregar miRNAs ao embrião. Para a análise estatística, foram empregadas as análises de variância (ANOVA) e de Qui-Quadrado. Quando não mencionado, o nível de significância foi de 5%. Dentre os miRNAs avaliados, o miR-216b foi menos abundante nos espermatozoides (P=0,08) e zigotos (P&lt;0,05) dos touros AF. O gene-alvo deste miRNA, KRAS, associado à proliferação celular, foi mais abundante (P&lt;0,05) nos embriões de duas células dos touros AF assim como a taxa de primeira clivagem e o número de células dos blastocistos que foram maiores neste grupo. Ainda, provou-se que o miR-216b é entregue pelo espermatozoide ao embrião. No segundo estudo, seis touros da raça Nelore (Bos indicus) foram utilizados, sendo três submetidos ao estresse térmico testicular (heat stress; HS). O sêmen foi coletado sete dias antes e 21 dias após o estresse. A QE foi avaliada seguida pela análise do perfil de 380 miRNAs espermáticos e exossomais. Os dados foram analisados por ANOVA. O nível de significância foi de 5%. HS apresentou 21 miRNAs espermáticos diferentemente abundantes, mas não apresentou diferença no conteúdo de miRNAs exossomais. Os miR-126-5p e -146a apresentaram menor abundância nos espermatozoides HS assim como apresentaram menor abundância nos espermatozoides dos touros BF do primeiro estudo. Já o miR-216b não apresentou diferença neste segundo estudo. Assim, com base nos dois estudos, podemos concluir que 1) os miRNAs são importantes para a fertilidade; 2) existem miRNAs importantes para a fertilidade que são alterados por injúrias à espermatogênese; e 3) o miR-216b, entregue pelo espermatozoide ao embrião, é importante para o desenvolvimento embrionário inicial regulando de maneira diferente embriões de touros de AF e BF; provando que miRNAs espermáticos possuem papel na regulação e determinação da fertilidade. Estes estudos possuem grande importância na geração de conhecimentos sobre os miRNAs espermáticos e apresentam resultados pioneiros que confirmam que o espermatozoide bovino contribui com mais que o DNA ao desenvolvimento embrionário. / Bulls fertility relies of many factors. In concern to sperm cells, it depends of sperm quality (SQ; morphofunctional features) and sperm molecular components. Due to the fact thatsperm quality is not always related with fertility, the effect of many molecular factors on fertility has been intensively studied. miRNAs, which have post transcriptional action, are present on sperm cells and are important to spermatogenesis, sperm maturation and embryo development. However, the mechanisms by which they regulate male fertility are not completely understood. Thus, the objective of the present studies was to investigate the role of miRNAs on fertility regulation. On the first study, frozen-thawed semen batches of high (54.3&#177;1.0%; HF; n=3) and low fertility (41.5&#177;2.3%; LF; n=3) Aberdeen Angus (Bos taurus) bulls were analyzed in concern to SQ; were used in embryo in vitro production to produce and collect embryos of one cell, two cells and blastocysts; and were analyzed to the profile of 380 sperm miRNAs. The target genes of the miRNAs that presented different abundance levels on sperm cells and embryos of HF and LF bulls were investigated. Blastocysts diameter, cell number and proliferation index were also evaluated. Besides, in this study, we validated a new model to prove that some miRNAs are delivered by sperm cell to embryo. Data were analyzed by analyzes of variance (ANOVA) and Chi-Square. Signicante level was 5% unless otherwise stated. Among miRNAs evaluated, miR- 216b presented less abundance on HF sperm cells (P=0.08) and HF zygotes (P&lt;0.05). miR- 216b target gene, KRAS, that is related with cell proliferation, presented high abundance (P&lt;0.05) on HF two cells embryos such as the first clivage rate and the number of cells on blastocysts that were greater on this group. We also showed that miR-216b is delivered by sperm cells to embryos. On the second study, we used six Nelore (Bos indicus) bulls. Three bulls were submitted to testicular heat stress (HS group). Semen was collected three days before and 21 days after heat stress. Samples were analyzed in concern to SQ and to the profile of 380 miRNAs on sperm cells and on exossomes. Data were analyzed by ANOVA. Signicante level was 5%. HS presented 21 sperm miRNAs diferently abundant, but miRNAs from exossomes were not different between the HS and control groups. miR-126-5p and -146a presented less abundance on HS sperm cells and on BF bulls sperm cells of the first study. miR-216b was not different in the second study. Thus, we can conclude that 1) miRNAs are important to fertility; 2) there are miRNAs that are important to fertility and can be altered by spermatogenesis injuries; and 3) miR-216b is delivered by sperm cells to embryos and is important to initial embryo development regulating HF and LF embryos differently; showing that sperm miRNAs are important molecules for regulation and establishment of fertility. The studies here presented generate knowledge upon sperm miRNAs importance and present novel results that confirm that bull sperm cells contribute with more than DNA to embryo development.

As biotécnicas da reprodução na espécie equina avançaram na última década e os criadores de equinos começaram a questionar as possibilidades de interferência na determinação do sexo dos potros. A determinação do sexo é importante, pois o sexo do potro possui grande influência no valor comercial do mesmo. O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência do momento da cobertura em relação ao momento da ovulação no sexo dos potros e outros fatores como: idade da égua e garanhão; indutor da ovulação; ovário em que ocorreu a ovulação e o diâmetro do folículo pré-ovulatório também foram avaliados. O estudo foi realizado em Haras na região de Bagé e Aceguá (RS) – Brasil (31°24'06.1''S 54°07'47.5''W) e (31°30'16.0''S 54°07'45.5''W) nas estações de monta de 2011 a 2015. Utilizou-se 259 ciclos reprodutivos de 160 éguas e 22 garanhões da raça Puro Sangue de Corrida. Informações como agente indutor de ovulação utilizado (Deslorelina; n = 187 ou hCG; n = 72); data da cobertura (n = 259); momento da ovulação em relação a cobertura (+ 24 horas; n = 69 e - 24 horas; n = 190); idade da égua (G1: até 8 anos; n = 123, G2: 9 até 14 anos n = 110 e G3: >14 anos; n = 26); idade do garanhão (Até 14 anos; n = 11 e >15 anos; n = 11) ; ovário em que a ovulação ocorreu (Direito; n = 122 e Esquerdo; n = 137); foram registrados e avaliados No total de potros nascidos, 136 foram machos (52,51%) e 123 foram fêmeas (47,49%). O tempo decorrido após a cobertura não influenciou o sexo dos produtos, nas éguas que ovularam com – 24h após a indução da ovulação: 104 potros (54,74%) eram machos e 86 (45,26%) eram fêmeas, enquanto que nas éguas que ovularam com + 24h, 32 potros (46,38%) eram machos e 37 (53,62%) eram fêmeas. A porcentagem de fêmeas nascidas em relação a idade da égua foi de 46,34% (n=57), 47,27% (n=52) e 46,15% (n=12) nos grupos G1, G2 e G3 respectivamente. Garanhões com idade até 15 anos tiveram 44,14% (n=49) de fêmeas e com mais de 15 anos 49,66% (n=73) eram fêmeas. Não houve diferença no sexo dos produtos quanto ao agente indutor da ovulação (Deslorelina x hCG) e ovário em que ocorreu a ovulação. O presente estudo concluiu que nenhum dos fatores estudados alterou a proporção macho:fêmea dos potros nascidos. / The biotechnologies of reproduction in equine species have been improved in the last decade and the horse breeders started to inquire about the possibility of intervention regarding to the sex determination in foals. Sex determination is important because the sex of the foal has a great influence on the commercial value of the foal. The aim of the present study is was to evaluate the influence of the time of the breeding in relation to time of ovulation in the sex of the foals, besides analyzing other factors such as: the age of the mare and the stallion; ovulation inductor, ovary and the diameter of the preovulatory follicle. The study was accomplished in studs located Bagé/RS and Aceguá/RS – Brazil (31°24'06.1''S 54°07'47.5''W) and (31°30'16.0''S 54°07'45.5''W) during the breeding seasons from 2011 to 2015, using 259 reproductive cycles of 160 mares and 22 stallions of Thoroughbred breed. Information like the induction of ovulation agent that was used (Deslorelin; n = 187 or hCG; n = 72); date of breeding (n = 259); time of ovulation in relation to the breeding (+24 hours; n = 69 and -24 hours; n = 190); age of the mare (G1: up to the age of 8; n = 123 G2: from the age of 9 to the age of 14; n = 110 and G3: >14 years old; n = 26); age of the stallion (up to the age of 14; n = 11 and >15 years old; n = 11); ovary in which the ovulation occurred (Right; n = 122 and Left; n = 137) were catalogued and evaluated As result, 136 (52,51%) were born colts and 123 (47,49%) were born fillies. The elapsed time from breeding to ovulation did not influence on the sex of the product, on mares that ovulated in less than 24 hours after the ovulation induction: 104 foals (54,74%) were male and 86 (45,26%) were female, whereas in the mares that ovulated in more than 24 hours, 32 foals (46,38%) were male and 37 (53,62%) were female. The percentage of born females regarding to the age of the mare was 46,34% (n = 57), 47,27% (n = 52) and 46,15% (n = 12) in the groups G1, G2 and G3, respectively. From stallions up to the age of 15 years, 44,14% (n = 49) were females and from those which were older than 15 years old, 49,66% (n = 73) were females. There was no difference regarding the sex of the product in relation to the ovulation inducer agent (Deslorelin x hCG) and ovary in which the ovulation occurred. None of the factors studied modified the male:female proportion of the born foals.

Sperm cells are guided to the egg by chemoattractants in many species. Sperm cells are propelled in a liquid by the regular beat of their flagellum. In the presence of a concentration gradient of a chemoattractant, they can steer upwards the concentration gradient, a process called chemotaxis. Eggs release chemoattractants to guide the sperm cells to the egg. Sperm chemotaxis is best studied experimentally in the sea urchin. There, specific receptors in the flagellar membrane of the sperm cells are activated upon binding of chemoattractant molecules and trigger a signaling cascade which ultimately changes the activity of the molecular motors which drive the flagellar beat and result in a swimming response. Sea urchin sperm cells swim along circular and helical paths. Sperm cells of the sea urchin and several other species swim along helical paths far from boundary surfaces in the absence of chemoattractant. In a two-dimensional experimental geometry, sperm swimming paths are planar circles. The non-zero curvature of their swimming paths is a direct consequence of an asymmetry of their flagellar beat. In a concentration gradient of chemoattractant, sperm swimming path are drifting circles in two dimensions and bend helices in three dimensions. What is the working mechanism of sperm chemotaxis? In this thesis, we develop a theoretical description of sperm chemotaxis which can be subsumed as follows: While swimming along an approximately circular path in a concentration gradient a sperm cell traces a periodic concentration stimulus from the concentration field that has the frequency of circular swimming. The chemotactic signaling system processes this stimulus and causes a periodic modulation of the curvature of the swimming path which then gives rise to a swimming path which is a drifting circle. The relative direction of the drift with respect to the gradient direction is determined by the phase shift between the stimulus and the curvature oscillations. This picture is in perfect agreement with recent experimental findings. The mechanism is more general and also works in three dimensions for swimming along helical paths. Our results. Our theoretical description of sperm chemotaxis clarifies the concepts underlying sperm chemotaxis. In particular, we derive the role of internal timing of the chemotactic signaling system for sperm chemotaxis. We conclude that sampling a concentration field along circular and helical paths is a robust strategy for chemotaxis that does not require fine-tuning of parameters and which works reliable also in the presence of fluctuations. In a last chapter of this thesis, we discuss sperm chemotaxis in the more general context of an abstract search problem.

As biotécnicas da reprodução na espécie equina avançaram na última década e os criadores de equinos começaram a questionar as possibilidades de interferência na determinação do sexo dos potros. A determinação do sexo é importante, pois o sexo do potro possui grande influência no valor comercial do mesmo. O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência do momento da cobertura em relação ao momento da ovulação no sexo dos potros e outros fatores como: idade da égua e garanhão; indutor da ovulação; ovário em que ocorreu a ovulação e o diâmetro do folículo pré-ovulatório também foram avaliados. O estudo foi realizado em Haras na região de Bagé e Aceguá (RS) – Brasil (31°24'06.1''S 54°07'47.5''W) e (31°30'16.0''S 54°07'45.5''W) nas estações de monta de 2011 a 2015. Utilizou-se 259 ciclos reprodutivos de 160 éguas e 22 garanhões da raça Puro Sangue de Corrida. Informações como agente indutor de ovulação utilizado (Deslorelina; n = 187 ou hCG; n = 72); data da cobertura (n = 259); momento da ovulação em relação a cobertura (+ 24 horas; n = 69 e - 24 horas; n = 190); idade da égua (G1: até 8 anos; n = 123, G2: 9 até 14 anos n = 110 e G3: >14 anos; n = 26); idade do garanhão (Até 14 anos; n = 11 e >15 anos; n = 11) ; ovário em que a ovulação ocorreu (Direito; n = 122 e Esquerdo; n = 137); foram registrados e avaliados No total de potros nascidos, 136 foram machos (52,51%) e 123 foram fêmeas (47,49%). O tempo decorrido após a cobertura não influenciou o sexo dos produtos, nas éguas que ovularam com – 24h após a indução da ovulação: 104 potros (54,74%) eram machos e 86 (45,26%) eram fêmeas, enquanto que nas éguas que ovularam com + 24h, 32 potros (46,38%) eram machos e 37 (53,62%) eram fêmeas. A porcentagem de fêmeas nascidas em relação a idade da égua foi de 46,34% (n=57), 47,27% (n=52) e 46,15% (n=12) nos grupos G1, G2 e G3 respectivamente. Garanhões com idade até 15 anos tiveram 44,14% (n=49) de fêmeas e com mais de 15 anos 49,66% (n=73) eram fêmeas. Não houve diferença no sexo dos produtos quanto ao agente indutor da ovulação (Deslorelina x hCG) e ovário em que ocorreu a ovulação. O presente estudo concluiu que nenhum dos fatores estudados alterou a proporção macho:fêmea dos potros nascidos. / The biotechnologies of reproduction in equine species have been improved in the last decade and the horse breeders started to inquire about the possibility of intervention regarding to the sex determination in foals. Sex determination is important because the sex of the foal has a great influence on the commercial value of the foal. The aim of the present study is was to evaluate the influence of the time of the breeding in relation to time of ovulation in the sex of the foals, besides analyzing other factors such as: the age of the mare and the stallion; ovulation inductor, ovary and the diameter of the preovulatory follicle. The study was accomplished in studs located Bagé/RS and Aceguá/RS – Brazil (31°24'06.1''S 54°07'47.5''W) and (31°30'16.0''S 54°07'45.5''W) during the breeding seasons from 2011 to 2015, using 259 reproductive cycles of 160 mares and 22 stallions of Thoroughbred breed. Information like the induction of ovulation agent that was used (Deslorelin; n = 187 or hCG; n = 72); date of breeding (n = 259); time of ovulation in relation to the breeding (+24 hours; n = 69 and -24 hours; n = 190); age of the mare (G1: up to the age of 8; n = 123 G2: from the age of 9 to the age of 14; n = 110 and G3: >14 years old; n = 26); age of the stallion (up to the age of 14; n = 11 and >15 years old; n = 11); ovary in which the ovulation occurred (Right; n = 122 and Left; n = 137) were catalogued and evaluated As result, 136 (52,51%) were born colts and 123 (47,49%) were born fillies. The elapsed time from breeding to ovulation did not influence on the sex of the product, on mares that ovulated in less than 24 hours after the ovulation induction: 104 foals (54,74%) were male and 86 (45,26%) were female, whereas in the mares that ovulated in more than 24 hours, 32 foals (46,38%) were male and 37 (53,62%) were female. The percentage of born females regarding to the age of the mare was 46,34% (n = 57), 47,27% (n = 52) and 46,15% (n = 12) in the groups G1, G2 and G3, respectively. From stallions up to the age of 15 years, 44,14% (n = 49) were females and from those which were older than 15 years old, 49,66% (n = 73) were females. There was no difference regarding the sex of the product in relation to the ovulation inducer agent (Deslorelin x hCG) and ovary in which the ovulation occurred. None of the factors studied modified the male:female proportion of the born foals.

As biotécnicas da reprodução na espécie equina avançaram na última década e os criadores de equinos começaram a questionar as possibilidades de interferência na determinação do sexo dos potros. A determinação do sexo é importante, pois o sexo do potro possui grande influência no valor comercial do mesmo. O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência do momento da cobertura em relação ao momento da ovulação no sexo dos potros e outros fatores como: idade da égua e garanhão; indutor da ovulação; ovário em que ocorreu a ovulação e o diâmetro do folículo pré-ovulatório também foram avaliados. O estudo foi realizado em Haras na região de Bagé e Aceguá (RS) – Brasil (31°24'06.1''S 54°07'47.5''W) e (31°30'16.0''S 54°07'45.5''W) nas estações de monta de 2011 a 2015. Utilizou-se 259 ciclos reprodutivos de 160 éguas e 22 garanhões da raça Puro Sangue de Corrida. Informações como agente indutor de ovulação utilizado (Deslorelina; n = 187 ou hCG; n = 72); data da cobertura (n = 259); momento da ovulação em relação a cobertura (+ 24 horas; n = 69 e - 24 horas; n = 190); idade da égua (G1: até 8 anos; n = 123, G2: 9 até 14 anos n = 110 e G3: >14 anos; n = 26); idade do garanhão (Até 14 anos; n = 11 e >15 anos; n = 11) ; ovário em que a ovulação ocorreu (Direito; n = 122 e Esquerdo; n = 137); foram registrados e avaliados No total de potros nascidos, 136 foram machos (52,51%) e 123 foram fêmeas (47,49%). O tempo decorrido após a cobertura não influenciou o sexo dos produtos, nas éguas que ovularam com – 24h após a indução da ovulação: 104 potros (54,74%) eram machos e 86 (45,26%) eram fêmeas, enquanto que nas éguas que ovularam com + 24h, 32 potros (46,38%) eram machos e 37 (53,62%) eram fêmeas. A porcentagem de fêmeas nascidas em relação a idade da égua foi de 46,34% (n=57), 47,27% (n=52) e 46,15% (n=12) nos grupos G1, G2 e G3 respectivamente. Garanhões com idade até 15 anos tiveram 44,14% (n=49) de fêmeas e com mais de 15 anos 49,66% (n=73) eram fêmeas. Não houve diferença no sexo dos produtos quanto ao agente indutor da ovulação (Deslorelina x hCG) e ovário em que ocorreu a ovulação. O presente estudo concluiu que nenhum dos fatores estudados alterou a proporção macho:fêmea dos potros nascidos. / The biotechnologies of reproduction in equine species have been improved in the last decade and the horse breeders started to inquire about the possibility of intervention regarding to the sex determination in foals. Sex determination is important because the sex of the foal has a great influence on the commercial value of the foal. The aim of the present study is was to evaluate the influence of the time of the breeding in relation to time of ovulation in the sex of the foals, besides analyzing other factors such as: the age of the mare and the stallion; ovulation inductor, ovary and the diameter of the preovulatory follicle. The study was accomplished in studs located Bagé/RS and Aceguá/RS – Brazil (31°24'06.1''S 54°07'47.5''W) and (31°30'16.0''S 54°07'45.5''W) during the breeding seasons from 2011 to 2015, using 259 reproductive cycles of 160 mares and 22 stallions of Thoroughbred breed. Information like the induction of ovulation agent that was used (Deslorelin; n = 187 or hCG; n = 72); date of breeding (n = 259); time of ovulation in relation to the breeding (+24 hours; n = 69 and -24 hours; n = 190); age of the mare (G1: up to the age of 8; n = 123 G2: from the age of 9 to the age of 14; n = 110 and G3: >14 years old; n = 26); age of the stallion (up to the age of 14; n = 11 and >15 years old; n = 11); ovary in which the ovulation occurred (Right; n = 122 and Left; n = 137) were catalogued and evaluated As result, 136 (52,51%) were born colts and 123 (47,49%) were born fillies. The elapsed time from breeding to ovulation did not influence on the sex of the product, on mares that ovulated in less than 24 hours after the ovulation induction: 104 foals (54,74%) were male and 86 (45,26%) were female, whereas in the mares that ovulated in more than 24 hours, 32 foals (46,38%) were male and 37 (53,62%) were female. The percentage of born females regarding to the age of the mare was 46,34% (n = 57), 47,27% (n = 52) and 46,15% (n = 12) in the groups G1, G2 and G3, respectively. From stallions up to the age of 15 years, 44,14% (n = 49) were females and from those which were older than 15 years old, 49,66% (n = 73) were females. There was no difference regarding the sex of the product in relation to the ovulation inducer agent (Deslorelin x hCG) and ovary in which the ovulation occurred. None of the factors studied modified the male:female proportion of the born foals.