Protaminas: Evolución y papel en la protección del ADN espermático, formación de la cabeza y funcionamiento celular (PROTASPERM)

Los espermatozoides deben emprender un largo viaje para llegar al ovocito y participar en la
fecundación. El éxito en este esfuerzo depende de la estructura y función de los espermatozoides.
Los machos fabrican espermatozoides en los testículos, seguidos de un procesamiento posterior
en el epidídimo, y esto implica que: (a) la cabeza del espermatozoide que lleva el núcleo está
aerodinámicamente eficiente para la hidrodinámica, (b) el núcleo está compactado para favorecer
la reducción de tamaño, (c ) la compactación de la cromatina ocurre a través del reemplazo de
histonas y la unión de protamina (PRM) al ADN (además, sufren modificaciones
postraduccionales), (d) la integridad del ADN está protegida por la compactación de la cromatina,
lo que minimiza el daño de varios factores, (e) los genes son silenciada por la acción y la
compactación de la protamina, (f) la diferenciación del esperma también incluye el desarrollo de un
flagelo para el movimiento celular, (g) la sincronización de la formación de la cabeza y el flagelo
con armonización e integración en el desarrollo de ambos componentes, (h) el movimiento depende
del latido de el flagelo y la energía (ATP) producida por la glucólisis y la respiración. Una vez en el
tracto femenino, el espermatozoide experimenta cambios adicionales en preparación para la
fertilización, tiempo durante el cual la protección del ADN es primordial. Después de la fertilización,
las protaminas se eliminan y se reemplazan por histonas, y el ADN se repara dentro de la capacidad
del ovocito, y el esperma activa el desarrollo del embrión. Las protaminas, por lo tanto, juegan un
papel crucial en la serie de eventos que terminan en la fertilización y también son importantes para
el desarrollo y el bienestar de la descendencia. Caracterizar y comprender estos roles, tanto en lo
que respecta a su evolución como a su función, conduciría a una mejor comprensión de la fertilidad
y permitiría realizar pruebas diagnósticas precisas y un mejor pronóstico y tratamiento,
evaluaciones predictivas confiables de la fertilidad animal y, finalmente, contribuiría a aprender.
sobre el impacto de los factores ambientales y el estilo de vida en la integridad del ADN y los
efectos en las generaciones futuras.

Adquirir conocimientos sobre la secuencia y evolución
regulatoria de las variantes de protamina (PRM1 y PRM2) en linajes euterios, con
especial atención a roedores, centrándose en la variación inter e intraespecífica, los
polimorfismos genéticos y la caracterización de modificaciones postraduccionales.

Esta línea de investigación consiste en el estudio de los genes que codifican para la protamina 1
(PRM1) y la protamina 2 (PRM2), y su regulación, varían entre los mamíferos, pueden haber
coevolucionado, pero también pueden haber estado bajo diferentes presiones selectivas en
algunos linajes y, juntos o por separado, tienen un papel crucial en la compactación y protección
del ADN espermático y, de esta manera, afectan el rendimiento y la fertilidad de los
espermatozoides.