Differences in the proteome of stallion spermatozoa explain stallion-to stallion variability in sperm quality post-thaw

Abstract

The identification of stallions and or ejaculates that will provide commercially acceptable quality post-thaw before cryopreservation is of great interest, avoiding wasting time and resources freezing ejaculates that will not achieve sufficient quality to be marketed. Our hypothesis was that after bioinformatic analysis, the study of the stallion sperm proteome can provide discriminant variables able to predict the post-thaw quality of the ejaculate. At least three ejaculates from 10 different stallions were frozen following a split sample design. Half of the ejaculate was analyzed as a fresh aliquot and the other half was frozen and then analyzed as a frozen-thawed aliquot. Computer-assisted sperm analysis and flow cytometry were used to analyze sperm quality. Detailed proteomic analysis was performed on fresh and frozen and thawed aliquots, and bioinformatic analysis was used to identify discriminant variables in fresh samples able to predict the outcome of cryopreservation. Those with a fold change > 3, a P = 8.2e-04, and a q = 0.074 (equivalent to False discovery rate (FDR)) were selected, and the following proteins were identified in fresh samples as discriminant variables of good motility post-thaw: F6YTG8, K9K273, A0A3Q2I7V9, F7CE45, F6YU15, and F6SKR3. Other discriminant variables were also identified as predictors of good mitochondrial membrane potential and viability post-thaw. We concluded that proteomic approaches are a powerful tool to improve current sperm biotechnologies.

La identificación de sementales y/o eyaculados que proporcionen una calidad comercialmente aceptable. La postdescongelación antes de la criopreservación es de gran interés, evitando pérdidas de tiempo y recursos. congelar eyaculados que no alcanzarán la calidad suficiente para ser comercializados. Nuestra hipótesis era que Después del análisis bioinformático, el estudio del proteoma del esperma de semental puede proporcionar información discriminante. variables capaces de predecir la calidad del eyaculado post-descongelación. Al menos tres eyaculaciones de Se congelaron 10 sementales diferentes siguiendo un diseño de muestra dividida. La mitad de la eyaculación fue Se analizó como una alícuota fresca y la otra mitad se congeló y luego se analizó como una alícuota congelada-descongelada. alícuota. Se utilizaron análisis de esperma asistidos por computadora y citometría de flujo para analizar los espermatozoides. calidad. Se realizó un análisis proteómico detallado en alícuotas frescas, congeladas y descongeladas, y se utilizó análisis bioinformático para identificar variables discriminantes en muestras frescas capaces de predecir el resultado de la criopreservación. Aquellos con un cambio de pliegue > 3, a P = 8.2e-04 y a Se seleccionaron q = 0,074 (equivalente a la tasa de descubrimiento falso (FDR)) y se seleccionaron las siguientes proteínas: identificadas en muestras frescas como variables discriminantes de buena motilidad post-descongelación: F6YTG8, K9K273, A0A3Q2I7V9, F7CE45, F6YU15 y F6SKR3. También se identificaron otras variables discriminantes como predictores de buen potencial de membrana mitocondrial y viabilidad después de la descongelación. Concluimos que Los enfoques proteómicos son una herramienta poderosa para mejorar las biotecnologías actuales del esperma.