La phosphatase PPEF1 (protein phosphatase with EF-hand domain 1) est impliquée dans plusieurs processus cellulaires chez les mammifères comme la réponse aux stress, la survie cellulaire et la prolifération. Cette protéine est présente de manière universelle chez les eucaryotes et elle est majoritairement exprimée dans le cerveau des tissus fœtaux et dans les testicules. Une expérience ayant pour but d’étudier le rôle de la calmoduline dans les mécanismes entourant l’activité des spermatozoïdes nous a permis de découvrir cette phosphatase. PPEF1 n’a jamais été caractérisée dans un contexte reproductif, et a été très peu étudiée de manière plus générale comparativement aux autres phosphatases. Cette étude vise à élucider le rôle de cette phosphatase dans les spermatozoïdes et à vérifier notre hypothèse selon laquelle elle pourrait être impliquée dans la motilité et la capacitation des spermatozoïdes. Les résultats obtenus démontrent la présence de cette protéine et de ses transcrits dans les testicules et les spermatozoïdes. PPEF1 est localisée aux membranes et palmitoylée ; la protéine est relocalisée dans les spermatozoïdes au cours de leur capacitation. L’immunoprécipitation de PPEF1 a permis d’identifier des interacteurs possibles, impliqués dans les processus biologiques de capacitation et de motilité des spermatozoïdes, de même que dans l’interaction avec l’ovocyte. L’immunoprécipitation de PPEF1, de même qu’une protéine recombinante, nous ont permis de déterminer que PPEF1 possède une activité phosphatase. Les résultats obtenus corroborent l’hypothèse de départ. Davantage d’études seront toutefois nécessaires pour déterminer les cibles de déphosphorylation et les interacteurs de PPEF1 dans les spermatozoïdes. Il s’agit d’une première étude sur la phosphatase PPEF1 dans un contexte reproductif. / PPEF1 phosphatase (protein phosphatase with EF-hand domain 1) is involved in several cellprocesses such as stress response, cell survival and proliferation. This protein is ubiquitously expressed in eukaryotes, mostly in brain fetal tissues and in testis. A study to unravel the role ofcalmodulin in sperm function led us to the discovery of this phosphatase in spermatozoa. PPEF1 hasnever been studied in a reproductive context and has been poorly described compared to other phosphatases. The purpose of this study is to understand the role of this phosphatase in spermatozoa .Our hypothesis is that PPEF1 is involved in sperm motility and capacitation. Results show the presence of this protein and its transcript variants in testis and sperm cells. PPEF1 localizes to sperm membranes and is palmitoylated; the protein is relocated in spermatozoa during capacitation. Immunoprecipitation of PPEF1 led to the identification of putative interactors that are involved inbiological processes of capacitation and motility of spermatozoa, as well as in sperm-oocyte interaction. This protein shows a phosphatase activity when immunoprecipitated; it is also the case of a PPEF1 recombinant protein. Our results corroborate the initial hypothesis. Other studies will benecessary to identify the proteins de phosphorylated by PPEF1 and to confirm its interactions withother proteins in spermatozoa. It is the first study on the phosphatase PPEF1 in a reproductive context.

Sur onze familles actuellement connues, la phosphodiestérase 10 (PDE10) est une des plus récemment découverte. Si elle est surtout exprimée dans le cerveau (striatum), où elle a beaucoup été étudiée car impliquée dans plusieurs pathologies neurologiques, elle est aussi exprimée dans le testicule. Cette PDE est capable d'hydrolyser à la fois l'AMPc et le GMPc, mais est bien plus efficace sur le premier. Ce mémoire sera consacré à l'étude de la PDE10 dans le spermatozoïde, depuis sa découverte et sa caractérisation, jusqu'à des ébauches de pistes sur sa régulation et son rôle dans la physiologie spermatique. L'étude se concentrera principalement sur un modèle bovin, mais des aspects humains de la PDE10 spermatique y seront également abordés. On y apprendra que l'isoforme retrouvée chez le bovin est celle nommée PDE10X4 et que celle retrouvée chez l'humain lui est très similaire. La protéine est retrouvée dans la région acrosomale du spermatozoïde et semble plutôt cytosolique, même si une association aux membranes n'est pas exclue. La protéine semble faire partie de complexes protéiques de haut poids moléculaire dont les autres membres restent à déterminer. La régulation de PDE10 spermatique semble assez différente de ce que l'on retrouve dans le striatum, puisque dans le gamète mâle, on ne retrouve ni phosphorylation ni palmitoylation de PDE10. L'impact de PDE10 sur la phosphorylation des protéines et la motilité des spermatozoïdes est abordé. Pour terminer, PDE10 semble impliquée dans la réaction d'acrosome, mais son rôle précis reste encore à définir. / Sur onze familles actuellement connues, la phosphodiestérase 10 (PDE10) est une des plus récemment découverte. Si elle est surtout exprimée dans le cerveau (striatum), où elle a beaucoup été étudiée car impliquée dans plusieurs pathologies neurologiques, elle est aussi exprimée dans le testicule. Cette PDE est capable d'hydrolyser à la fois l'AMPc et le GMPc, mais est bien plus efficace sur le premier. Ce mémoire sera consacré à l'étude de la PDE10 dans le spermatozoïde, depuis sa découverte et sa caractérisation, jusqu'à des ébauches de pistes sur sa régulation et son rôle dans la physiologie spermatique. L'étude se concentrera principalement sur un modèle bovin, mais des aspects humains de la PDE10 spermatique y seront également abordés. On y apprendra que l'isoforme retrouvée chez le bovin est celle nommée PDE10X4 et que celle retrouvée chez l'humain lui est très similaire. La protéine est retrouvée dans la région acrosomale du spermatozoïde et semble plutôt cytosolique, même si une association aux membranes n'est pas exclue. La protéine semble faire partie de complexes protéiques de haut poids moléculaire dont les autres membres restent à déterminer. La régulation de PDE10 spermatique semble assez différente de ce que l'on retrouve dans le striatum, puisque dans le gamète mâle, on ne retrouve ni phosphorylation ni palmitoylation de PDE10. L'impact de PDE10 sur la phosphorylation des protéines et la motilité des spermatozoïdes est abordé. Pour terminer, PDE10 semble impliquée dans la réaction d'acrosome, mais son rôle précis reste encore à définir. / Eleven phosphodiesterases (PDE) families are actually known and PDE10 is one of the most recently discovered. It is expressed principally in the brain where it is involved in some mental disorders, and then well studied. But it is also expressed in the testis, where less is known. PDE10 can degrade both cAMP and cGMP but is way more potent with the first one. This memoir is about the situation of the PDE10 in the spermatozoa, from its characterization and localization to the first steps toward its regulation and its functions in the sperm physiology. Although we will focus on a bovine sperm model, we will also have a look on the situation in human spermatozoa. We show that the bovine PDE10 isoform found in the spermatozoa correspond to the predicted PDE10X4 sequence and that the one found in human spermatozoa is really similar. The protein localizes in the acrosomal region and is probably cytosolic, although we can't exclude an association to membranes. PDE10 seems to be part of high molecular weight protein complexes but we need to identify the other protein members. The regulation of PDE10 seems different in spermatozoa than in the striatum where the protein is spatially and functionally regulated by phosphorylation and palmitoylation. These two events don't occur in the male gamete. We will consider the impact of the PDE10 on the protein phosphorylation status and on the control of the motility. In the end, we PDE10 seems to have an impact on the acrosomal reaction, but further work is needed to understand its precise role. / Eleven phosphodiesterases (PDE) families are actually known and PDE10 is one of the most recently discovered. It is expressed principally in the brain where it is involved in some mental disorders, and then well studied. But it is also expressed in the testis, where less is known. PDE10 can degrade both cAMP and cGMP but is way more potent with the first one. This memoir is about the situation of the PDE10 in the spermatozoa, from its characterization and localization to the first steps toward its regulation and its functions in the sperm physiology. Although we will focus on a bovine sperm model, we will also have a look on the situation in human spermatozoa. We show that the bovine PDE10 isoform found in the spermatozoa correspond to the predicted PDE10X4 sequence and that the one found in human spermatozoa is really similar. The protein localizes in the acrosomal region and is probably cytosolic, although we can't exclude an association to membranes. PDE10 seems to be part of high molecular weight protein complexes but we need to identify the other protein members. The regulation of PDE10 seems different in spermatozoa than in the striatum where the protein is spatially and functionally regulated by phosphorylation and palmitoylation. These two events don't occur in the male gamete. We will consider the impact of the PDE10 on the protein phosphorylation status and on the control of the motility. In the end, we PDE10 seems to have an impact on the acrosomal reaction, but further work is needed to understand its precise role.

Sperm Adhesion Molecule 1 (SPAM1) est une protéine spermatique possédant une activité hyaluronidase dans son domaine N-terminal, contribuant à la dispersion des cellules du cumulus entourant l’ovocyte. Elle possède aussi une capacité de liaison à la zone pellucide (ZP) dans son domaine C-terminal. Nos études précédentes chez le taureau ont démontré la présence de deux isoformes potentielles de SPAM1 de ~70 et 80 kDa. Ces mêmes études ont permis d’émettre l’hypothèse que ces deux isoformes de SPAM1 ont des domaines C-terminaux différents, des origines différentes (testicule ou épididyme) et sont localisées dans la région acrosomale ou post-acrosomale du spermatozoïde. Puisque le domaine C-terminal est impliqué dans les interactions spermatozoïdes-ZP, nous voulions caractériser les deux domaines C-terminaux afin de mieux connaître le rôle de SPAM1 dans les interactions entre les gamètes. Deux transcrits de Spam1 ont été trouvés dans les tissus testiculaires et épididymaires. Ces transcrits possèdent une identité dans leur séquence nucléotidique en 3’ de la région codante, mais diffèrent par la présence ou l’absence de 90 nucléotides (exon 3 du gène Spam1). Nous avons identifié PH-20, une homologue potentielle de SPAM1 chez l’espèce bovine. Puisque SPAM1 et PH-20 sont similaires en N-terminal, notre anticorps dirigé contre la portion N-terminale de SPAM1 pourrait, théoriquement, reconnaître PH-20. Pour confirmer ceci, nous avons tenté de produire une protéine recombinante PH-20, mais sans succès. Nous voulions déterminer si SPAM1 fait partie d’un complexe multiprotéique impliqué dans les interactions spermatozoïdes-ZP, tel que rapporté chez l’humain. Nos résultats suggèrent que SPAM1 est associée aux protéines d’ancrage AKAPs, retrouvées majoritairement au niveau de la gaine fibreuse du flagelle des spermatozoïdes. La caractérisation des isoformes de SPAM1, de son homologue PH-20, ainsi que des complexes multiprotéiques dont fait partie SPAM1 sont importantes afin d’approfondir nos connaissances sur le rôle de SPAM1 dans les interactions entre les gamètes. / Sperm Adhesion Molecule 1 (SPAM1) is a sperm protein that has a hyaluronidase activity in its N-terminus, aiding in the dispersal of the cumulus cells surrounding the egg. It also has a zona pellucida (ZP) binding activity in its C-terminus. Our previous studies showed that there are two potential SPAM1 isoforms that have a molecular weight of ~70 and 80 kDa in the bovine species. From these studies, we hypothesized that these two SPAM1 isoforms had different C-terminal domains, different origins (testis or epididymis) and were localised in the acrosomal or post-acrosomal regions of spermatozoa. Seeing as it is the C-terminal domain that is involved in ZP binding, we aimed to characterize the two C-terminal domains in order to better understand SPAM1’s role in gamete interactions. Although the 3’ nucleotide sequences were identical, two Spam1 transcripts varying by the presence or absence of 90 nucleotides (exon 3 of the Spam1 gene) were found in both testicular and epididymal tissues. During our studies, we also identified PH-20, a potential SPAM1 homolog. In order to determine if PH-20 is one of the two potential SPAM1 isoforms that is recognized by our antibody directed against the N-terminal domain, we attempted the production of a PH-20 recombinant protein, without success. We also sought to determine if SPAM1 is part of a multimeric protein complex involved in spermatozoa-ZP interactions, as reported in humans. Our results suggest that SPAM1 is associated with AKAPs, which are anchoring proteins abundantly found in the fibrous sheath of sperm flagella. Characterizing the SPAM1 isoforms, its homolog PH-20, as well as the multimeric protein complexes SPAM1 is part of, are important in order to better understand SPAM1’s role in gamete interactions.

Au cours de la cryoconservation, le spermatozoïde subit d'importants dommages. Ces dommages prennent la forme de perte de motilité ainsi que de dommages sous-létaux à différents niveaux. Parmi ces derniers certains effets cryo-capacitants sont de plus en plus documentés. Ils contribuent à diminuer la durée de vie et à réduire le pouvoir fécondant du spermatozoïde cryoconservé. Au cours de cette étude, nous avons étudié le comportement de quatre marqueurs spécifiques de compartiments subcellulaires différents suite à la cryoconservation du sperme humain. La protéine P34H, l'a-tubuline, l'acrosine et les phosphotyrosines représentaient respectivement, la membrane plasmique, le cytosquelette, la matrice acrosomale (via l'entrée de calcium) et les voies de signalisation intracellulaires. Chaque marqueur a été étudié avant et après cryoconservation. Une perte de 50% de la protéine P34H, une augmentation de détection de 200% de l'a-tubuline, une activation de la pro-acrosine en sa forme active, la p-acrosine, et une augmentation de la phosphorylation de deux protéines en leurs résidus tyrosine ont été observées. De plus, l'augmentation de détection de l'a-tubuline s'est révélée proportionnelle au temps d'entreposage dans l'azote liquide, une différence significative étant présente dès 15 semaines d'entreposage. À la lumière de ces résultats, il apparaît évident que la cryoconservation du sperme humain est associée à des cryo-dommages sous-létaux prenant place dans différents compartiments de cette cellule hautement spécialisée. Ces dommages contribuent certainement à la perte de pouvoir fécondant observée dans le sperme cryoconservé.

Les spermatozoïdes complètent l'acquisition de leur pouvoir fécondant lors d'un processus de maturation post-éjaculatoire nommé la capacitation. Ce processus nécessite un ensemble de modifications membranaires et intracellulaires, dont l'augmentation de la phosphorylation en tyrosine des protéines. Différentes enzymes à activité tyrosine kinase participent à cette augmentation mais aucune n'a été trouvée responsable de la totalité des événements de phosphorylation en tyrosine associés à la capacitation. L'expression de la Janus kinase (JAK) 1 fut récemment démontrée dans les spermatozoïdes. Toutefois, sa contribution à l'augmentation du contenu en phosphotyrosine des protéines n'est pas déterminée. Dans les cellules somatiques, les substrats des JAKs sont des facteurs de transcription de la famille des signal transducer and activator of transcription (STAT). Cette cascade de signalisation intervient dans une multitude de processus biologiques et est activée en réponse à la liaison des cytokines et des facteurs de croissance. Bien que l'expression du récepteur de l'interleukine-6 (IL-6) et de certains membres de la famille des STATs a préalablement été rapportée dans les spermatozoïdes, leur rôle lors du processus de capacitation n'est pas encore déterminé. Le but de ce projet de doctorat consistait donc à caractériser les intermédiaires de la voie JAK/STAT présents dans les spermatozoïdes humains. J'ai d'abord confirmé la présence du récepteur de 1TL-6 à la surface membranaire des spermatozoïdes sans qu'il soit possible, toutefois, de démontrer son activation et d'identifier des substrats potentiels de JAK1. De façon surprenante, les facteurs de transcription STAT1, 3, 4, 5 et 6 sont tous détectés dans les spermatozoïdes. À l'exception de STAT4, présent au niveau de la thèque périnucléaire, tous ces intermédiaires sont associés aux structures cytosquelettiques du flagelle. La localisation cellulaire des STATs ajoutée à l'absence d'activité de transcription dans les spermatozoïdes suggèrent fortement que ces protéines jouent un rôle moins classique dans les gamètes mâles matures. L'inhibition de STAT3 lors du processus de capacitation produit une baisse de la motilité et une altération de la fonction mitochondriale. Les résultats de cette étude sont en accord avec un rôle de STAT3 dans des activités indépendantes de son activité de facteur de transcription et reliées à la survie des spermatozoïdes lors des événements précédents la fécondation. Enfin, j'ai tenté d'explorer l'implication de STAT3 dans la voie dépendante de l'AMPc. Cette dernière étude suggère qu'une voie de signalisation commune mène à l'activation de la protéine kinase dépendante de l'AMPc et a permis d'identifier un nouveau substrat potentiel de cette enzyme dans les spermatozoïdes, soit la triosephosphate isomérase.

Parce que le cholestérol spermatique influence la résistance des spermatozoïdes à la congélation, nous avons émis l’hypothèse que les spermatozoïdes supplémentés en cholestérol exogène subiraient moins de dommages pendant la cryoconservation améliorant leur pouvoir fécondant après décongélation. Etant insoluble, le cholestérol est incorporé dans la méthyl β-cyclodextrin formant un complexe hydrosoluble, cholestérol lié à la cyclodextrine (CLC). Cette étude à montré que le traitement CLC, dans un dilueur de lait écrémé, améliore la cryorésistance de la semence de bouc en augmentant le niveau de cholestérol spermatique, responsable de la résistance des spermatozoïdes au choc au froid et au stress osmotique, sans affecter la capacitation induite in vitro après décongélation. Par insémination artificielle, les semences ayant subient une augmentation de cholestérol exogène ont montré un meilleur taux de fertilité et de prolificité in vivo par rapport à la semence non traitée. Ces observations suggèrent que le traitement CLC pourrait être utilisé pour améliorer la fertilité des troupeaux et mérite des explorations chez d’autres espèces. Evaluer l’efficacité du CLC sur la cryorésistance de la semence de bélier nous a permis de montrer que le traitement CLC est plus efficace dans un dilueur de lait écrémé par rapport à un dilueur de jaune d’œuf commercial. Toutefois, cette amélioration de la qualité spermatique post-dégel n’est pas suffisante pour induire une augmentation de la fertilité in vivo, suggérant la nécessité d’optimiser le protocole de congélation ou une adaptation du protocole d’insémination. Cependant, combiner le traitement CLC au tréhalose (un cryoprotecteur externe) n’a pas montré d’effet synergique sur l’amélioration de la qualité spermatique post-dégel. Finalement, pour amorcer un transfert technologique nous avons montré que le traitement CLC permet de conserver la qualité spermatique de la semence de bouc en présence de plasma séminal, dont le retrait était recommandé en raison de son effet délétère. De plus, le traitement CLC permet le maintain de la qualité de la semence bouc conservée en frais pendant 24 h à 5°C avant congélation facilitant son transport de la ferme vers le laboratoire. Ces résultats démontrent que le cholestérol joue un rôle crucial et essentiel dans la cryoprotection des semences animales. / Because sperm cholesterol content contributes to their resistance to freezing, we hypothesized that exogenous cholesterol incorporated in sperm reduces cryodamage and thus improves the fertilizing capacity of thawed sperm. Being a lipid, cholesterol is insoluble in aqueous media, rendering difficult to deliver to cells in vitro. Methyl β-cyclodextrin is a carrier molecule that couples to cholesterol to form a water-soluble compound, “cholesterol-loaded cyclodextrin” (CLC) that can transfer the cholesterol into cell membranes. The research within this thesis shows that CLC treatment of goat semen enhances fresh sperm resistance to cold shock and osmotic stress due to the increased cholesterol, involving in sperm cryoresistance in a skim milk-based extender without affecting sperm in vitro capacitation after thawing. A pilot field trial in goats demonstrated that artificial insemination with sperm that underwent increased exogenous cholesterol yielded higher fertility and prolificacy rates in vivo compared to untreated semen. These observations suggest that CLC treatment could be used to improve frozen sperm quality and fertility rate of other species. Using ram sperm, our study demonstrated that CLC treatment was more efficient in a skim milk-based extender compared totraditional egg yolk-based extender. However, in vivo fertility of the ram semen that was cryopreserved in the skim milk-based extender with CLC did not differ from semen that was cryopreserved in egg yolk-based extender without CLC. Further research is warranted to combine CLC with other cryoprotection strategies or to modify the insemination protocol to adequately permit capacitation in vivo. However, using CLC treatment with trehalose, a cell impermeable cryoprotectant, did not demonstrate any synergic effect of the cryoprotectants on thawed sperm quality. Finally, in an effort to develop a protocol for semen cryopreservation that can be accessible to the emerging goat industry in Quebec, a pilot test trial demonstrated that goat sperm treated with CLC are more resistant to exposure to seminal plasma than CLC-free sperm in skim milk-based extender. Additionally, CLC treatment markedly improves the post-thaw quality of the sperm after temporary storage for 24 h prior to processing. Together, these results demonstrated that cholesterol has a fundamental and innovative role in animal semen cryoprotection.

La fécondation dépend de la capacité de deux cellules uniques à s’unir :l’ovocyte et le spermatozoïde. Alors que le stock d’ovocytes est établi dès la puberté, les spermatozoïdes sont produits de façon continue à partir d’une réserve de cellules germinales souches (spermatogonies). Immobile et inapte à la fécondation, le spermatozoïde testiculaire doit subir un processus de maturation qui débute dans l’épididyme et se poursuit dans les voies génitales femelles. Bien qu’une première forme de mobilité soit acquise au contact du fluide épididymaire, le spermatozoïde subit, tout au long de son parcours dans le tractus femelle, de nombreuses modifications structurelles et biochimiques appelées « capacitation » et qui s’avèrent indispensables à l’acquisition de son pouvoir fécondant. La production de spermatozoïdes fertiles est un processus hautement régulé, notamment via l’ion calcium ;second messager crucial de nombreux processus de signalisation intracellulaire. Les modifications de la concentration intracellulaire de calcium sont indispensables pour le développement du potentiel de fécondation du sperme via la modification du profil de mobilité vers l’hyperactivation ou encore la réalisation de la réaction acrosomiale. Différents mécanismes de régulation de la concentration intracellulaire calcique ont déjà été mis en évidence dans les spermatozoïdes :canaux calciques, réserves intracellulaires de calcium… Toutefois, peu d’informations relatent la présence et/ou l’implication de protéines liant le calcium (Calcium-Binding Proteins - CaBP) au sein de ce type cellulaire.Notre étude a pour but de caractériser la présence et l’implication potentielle de EF-Hand CaBP dans l’acquisition du pouvoir fécondant des spermatozoïdes murins. Nous nous sommes principalement focalisés sur l’étude de trois membres de cette famille protéique :la calrétinine, la calbindine D-28k et la parvalbumine. Nos investigations ont été menées de manière comparative entre des spermatozoïdes de type Wild-type (WT) et des spermatozoïdes n’exprimant pas une ou plusieurs CaBP (calrétinine knock-out - CR-/-, calbindine D-28k - knock-out CB-/-, triple knock-out pour la calrétinine, la calbindine D-28k et la parvalbumine - CR-/-CB-/-PV-/-). La première partie de notre projet décrit la localisation et l’expression de la calrétinine, la calbindine D-28k et la parvalbumine dans les spermatozoïdes de souris et de rats par immunofluorescence et Western blotting. Ces protéines ont été localisées au niveau de la pièce principale du flagelle et au niveau de la Redundant Nuclear Envelope dans le cas de la parvalbumine. Au cours de la seconde partie du projet, des études de mobilité ainsi que des quantifications du taux de réaction acrosomiale ont été menées en comparant les spermatozoïdes WT aux cellules CR-/- et CR-/-CB-/-PV-/-. Alors qu’aucune différence n’a été constatée entre les taux de réaction acrosomiale WT versus knock-out tant en condition basale qu’induite, l’absence d’une ou plusieurs protéines apparaît influencer certains paramètres de mobilité des spermatozoïdes. En effet, les spermatozoïdes CR-/- et CR-/-CB-/-PV-/- ont présenté une fréquence du battement de flagelle (BCF) plus élevée par rapport à la fréquence mesurée chez les spermatozoïdes WT, paramètre modifié notamment au cours de l’hyperactivation. Cette différence pourrait être liée à une modification du tamponnage calcique ou à une régulation différente du canal calcique CatSper, acteur majeur du développement de l’hyperactivation. Les résultats préliminaires des mesures électrophysiologiques suggèrent un rôle potentiel de la calrétinine dans la régulation de l’activité de ce canal. Par ailleurs, la comparaison entre le nombre de petits par portées WT par rapport aux portées CR-/- ou CR-/-CB-/-PV-/- a indiqué que l’absence d’expression d’une ou plusieurs EF-Hand CaBP réduisait le nombre de naissances par portée au sein des génotypes knock-out.En conclusion, l’ensemble de nos résultats expérimentaux ont démontré la présence de trois EF-Hand CaBP au niveau des spermatozoïdes murins et permis d’apporter de nouvelles informations quant à l’implication potentielle de celles-ci dans l’acquisition du pouvoir fécondant des spermatozoïdes. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les spermatozoïdes sont des cellules haploïdes hautement spécialisées ayant pour but ultime la fécondation de l'ovocyte. Afin de devenir aptes à la fécondation, les cellules germinales mâles subissent plusieurs étapes de maturation, impliquant bien des modifications tant au niveau protéique, membranaire et intracellulaire. Toutefois, les spermatozoïdes de mammifères fraîchement éjaculés sont incapables de féconder et acquièrent leur plein pouvoir fécondant à l'intérieur du tractus génital femelle, lors de leur transit pour rencontrer l'ovule. Ces différentes étapes de maturation permettent aux spermatozoïdes d'obtenir, entre autres, leur caractéristique unique concernant leur composition protéique et lipidique. Cette complexité membranaire est un mécanisme permettant aux spermatozoïdes d'avoir une spécificité de signal qui rend possible la capacitaton et la réaction acrosomiale au moment et endroit opportuns. Enfin, ce mémoire traitera du fractionnement membranaire et des partenaires d'interaction de la tyrosine kinase YES1 chez les spermatozoïdes humains.

La capacitation des spermatozoïdes est un processus indispensable au succès de la reproduction chez les animaux à fécondation interne. In vivo, ce processus se produit dans les voies génitales femelles où les spermatozoïdes peuvent interagir avec les cellules épithéliales de l'oviducte et leurs sécrétions. Les interactions avec les différentes molécules composant cet environnement permettent aux gamètes mâles de conserver et de promouvoir leur capacité à féconder l'ovule. Également, il ne faut pas négliger l'apport des gamètes. Les protéines intrinsèques aux spermatozoïdes participent aussi à l'obtention d'une cellule compétente à interagir avec l'ovule. Ce mémoire présente une étude portant sur la localisation de deux protéines chaperonnes ubiquitaires, Hsp60 et Grp78, dans les spermatozoïdes et le système reproducteur femelle ainsi que sur l'effet des protéines Hsp60 et Grp78 recombinantes commerciales sur les différentes fonctions des spermatozoïdes humains. / Sperm capacitation is a prerequisite to ensure internal fertilization. In vivo, this process occurs in the female genital tract where sperm cells interact with oviduct epithelial cells as well as their secretions. These interactions allow to spermatozoa to maintain and promote their capacity of achieving fertilization. Endogenous sperm proteins also contribute to the success of fertilization. They sustain the possibility to obtain a competent sperm cell able to interact and fuse with the egg. The present study investigates the presence of Hsp60 and Grp78 in spermatozoa and female reproductive tract as well as the effect of commercial recombinant exogenous Hsp60 and Grp78 on human sperm functions in vitro.

Dans les troupeaux laitiers, le succès de l'insémination artificielle dépend, en grande partie, de la qualité de la semence. D est important de disposer de techniques analytiques fiables permettant d'évaluer la qualité de la semence. Actuellement, aucun paramètre pris isolément n'est corrélé de façon satisfaisante à la fertilité. L'évaluation multiparamétrique de la semence est une option intéressante pour améliorer l'efficacité des tests de fertilité. Ce mémoire porte sur la caractérisation, via la cytometric en flux, des spermatozoïdes bovins cryopréservés. Différents paramètres ont été étudiés tels que la viabilité, l'activité mitochondriale, l'intégrité de la membrane acrosomale, le pH intracellulaire, le Ca2+ intracellulaire et celui emmagasiné dans la cellule. Ces paramètres ont été évalués postdécongélation et suite à cinq heures d'incubation en présence ou non d'héparine comme inducteur de la capacitation. Pour chacune des conditions, on a étudié les effets et les interactions de chacun des paramètres et leur relation avec la fertilité in vivo.