CORRELATION ANALYSIS OF HSPA1A, HSBP1 AND AFAF GENE EXPRESSION WITH SPERM QUALITY TRAITS
Authors: БАРКОВА О.Ю. , СТАРИКОВА Д.А. , ЧИСТЯКОВА И.В. 
Published: May 2024

Представлены результаты исследования по оценке влияния генов HSPA1A, HSBP1, кодирующих белки теплового шока, и AFAF, ассоциированного с формированием акросомы, на качественные показатели сперматозоидов. Выполнен корреляционный анализ уровня их экспрессии с показателями криотолерантности и оплодотворяющими способностями сперматозоидов. В ходе исследования использована нативная и деконсервированная сперма 7 быков голштинской породы. Изучены 8 показателей ее качества, проведен анализ экспрессии в реальном времени изучаемых генов. Анализ различия уровней экспрессии генов HSPA1A, HSBP1 и AFAF в нативных и деконсервированных сперматозоидах проведен с использованием непараметрических вероятностно-статистических методов, анализ ранговой корреляции осуществлен при помощи критерия Спирмена. Установлена достоверная высокая отрицательная корреляция между уровнем экспрессии гена AFAF и содержанием дефектных клеток, активных форм кислорода (АФК) и дефектами акросомы. Выявлена положительная связь с содержанием нормальных клеток замороженно-оттаянной спермы. Уровень экспрессии гена HSВP1 замороженно-оттаянной спермы имел достоверную положительную связь с содержанием живых клеток, отрицательную — с количеством мертвых клеток и наличием активных форм кислорода (АФК). Уровень экспрессии гена HSPA1А показал высокодостоверную отрицательную корреляцию с числом мертвых сперматозоидов. Данные исследования могут быть использованы для создания системы неинвазивных транскрипционных маркеров качества спермы быков.

The study results of the evaluation of the HSPA1A, HSBP1, encoding heat shock proteins and AFAF, associated with acrosome formation, on the spermatozoa quality parameters are presented Correlation analysis of the above genes expression level with indicators of cryotolerance and fertilizing traits of spermatozoa was performed. In the course of the study, native and preserved sperm of seven bulls of the Holstein breed were used. To solve the study problems, eight indicators of sperm quality were studied, and a real-time analysis of the studied genes expression in native and preserved spermatozoa was carried out. The analysis of the difference in the expression level of the HSPA1A, HSBP1 and AFAF genes in native and deconserved spermatozoa was carried out using nonparametric probabilistic-statistical methods, the analysis of rank correlation was carried out using the Spearman test. A significant high negative correlation was revealed between the level of AFAF gene expression and the defective cells content and the reactive oxygen species(ROS) content, acrosome defects, and a positive relationship with the content of normal cells in frozen-thawed sperm. The expression level of the HSBP1 gene in frozen-thawed sperm had a significant positive relationship with the content of live cells and a negative relationship with the content of dead cells and the content of reactive oxygen species (ROS). The expression level of the HSPA1A gene showed a highly significant negative correlation with the content of dead spermatozoa. These studies can be used for creation a system of non-invasive transcriptional markers of bull sperm quality.