Characterization of the human sperm centrosome and its role in (in)fertility

Abstract

The centrosome is an essential organelle for the development of a new organism in animals. Upon fertilization the spermatozoon enters into the oocyte providing its basal body that converts into the first centrosome of the new organisms. Defects at the level of the sperm basal body may be linked to sperm motility and morphology defects as well as embryo early development failures, both leading to infertility.

In this thesis, I used a combination of tools and model systems to understand the fertilization process, in particular the transition of the sperm basal body into a functional centrosome upon fertilization and its importance in supporting embryo early development. We set up a method to functionally analyze human pathological semen samples in an oocyte cytoplasmic ex vivo system. Second, we found that the human sperm basal body contributes a complex matrix of proteins important for proper preimplantation development of the oocyte upon fertilization.

El centrosoma és un orgànul essencial pel desenvolupament d'un nou organisme. A la fecundació, l'espermatozoide proporcional al oòcit el cos basal (CB) que es convertirà en el primer centrosoma del nou individu. Defectes a nivell del CB de l’espermatozoide es poden associar a defectes en la mobilitat i morfologia de l’espermatozoide, així com també a embrions que s’aturen durant el seu desenvolupament primari, provocant problemes d’infertilitat.

En aquesta tesi he combinat diferents mètodes i models animals per entendre millor la fecundació, i en particular, com és la transició del CB a un centrosoma funcional, i la seva importància durant el desenvolupament de l’embrió. Així doncs establert un mètode per analitzar funcionalment mostres humanes d’esperma patològic en un sistema citoplasmàtic d'oòcits ex vivo. En segon lloc, he detectat que el CB de l'esperma humà contribueix una matriu complexa de proteïnes important pel bon desenvolupament preimplantacional de l'oòcit després de la fecundació.