Spermatogonial Transplantasyon ve Hayvan Yetiştiriciliğinde

Click here to load reader

  • date post

    31-Dec-2016
  • Category

    Documents

  • view

    227
  • download

    3

Embed Size (px)

Transcript of Spermatogonial Transplantasyon ve Hayvan Yetiştiriciliğinde

  • Atatrk niv. Ziraat Fak. Derg. 35 (3-4), 253-259, 2004

    Spermatogonial Transplantasyon ve Hayvan Yetitiriciliinde Kullanm

    Hasan lker Yznc Yl niversitesi, Ziraat Fakltesi, Zootekni Blm, Van (hasulker3@yahoo.com)

    Orhan Karaca Adnan Menderes niversitesi, Ziraat Fakltesi, Zootekni Blm, Aydn

    Sinan Ba St mam niversitesi, Ziraat Fakltesi, Zootekni Blm, Kahramanmara

    zdal Gkdal Adnan Menderes niversitesi, ine Meslek Yksekokulu, ine, Aydn

    Geli Tarihi : 28.01.2004

    ZET : Spermatogonial transplantasyon, verici bir hayvandan izole edilen spermatogonial hcrelerin bir dizi farkl yntemler kullanlarak testisleri germ hcrelerinden temizlenip infertil hale getirilmi olan alc hayvann testislerine transfer edilmesi ilemidir. Aktarlan spermatogonial hcreler kendilerini seminefer tplerin bazal tabakasna konulandrrlar ve spermatogenesisi balatarak germ hcreleri tamamen boaltlan alc hayvann testisini yeni germ hcreleri ile doldurarak fertil bir testis meydana getirirler. Bu teknie ilikin almalar spermatogonial kk hcrelerinin verici hayvanlardan izole edilmesi, kltr edilmesi, dondurularak saklanmas, transplantasyon yaplmadan nce alc testislerdeki spermatogoniann yok edilerek temizlenmesi, aktarlan hcrelerin alc testislerde varlnn belirlenmesi iin marker sistemlerinin gelitirilmesi ve spermatogonial transplantasyonun farkl trler arasnda uygulan eklinde sralanabilir. Bu tekniin iftlik hayvanlarnda damzlk deeri belirleme zamann azaltma, normal genetik deere sahip alc hayvanlar ksa bir sre ierisinde vericinin genetik deerine sahip germ hcresi reten hayvanlara dntrebilme, transgenik iftlik hayvanlar retme gibi amalarla yaygn olarak kullanlabilecei ngrlmektedir. Spermatogonial transplantasyon teknii spermatogenesis, spermatogonial kk hcreleri ve gamet-testis fonksiyonlar ve interaksiyonlarn aratrmada olduka kullanl bir yntemdir. Bu tekniin temel bilimden klinik uygulamalara, nesli tkenen trlerden hayvan slahna birok alanda yararl uygulamalara yn verecei ngrlmektedir. Anahtar kelimeler: Spermatogonial transplantasyon, testis, hayvan slah

    Spermatogonial Transplantation and Its Utilization in Animal Breeding ABSTRACT : Spermatogonial transplantation is a technique which spermatogonial germ cells isolated from a donor animal are transplanted into the testes of recipient animal whose testes were depleted from germ cells. Transferred spermatogonial germ cells translocate themselves to the base of semineferous tubules, repopulate the germ-cell depleted testes of recipient animal by reinitiating spermatogenesis and restore the fertility. Isolation, culture and cryopreservation of spermatogonial stem cells from donor animals, depleting the germ cells of recipient testes prior to transplantation, developing marker systems to determine donor derived spermatogonia in the recipient testes and interspecies transplantation could be considered as the main topics of spermatogonial transplantation studies carried out so far. This technique is speculated to be used for various purposes such as decreasing the time needed to prove the genetic value of the livestock animals, converting the genetically average recipient animals into genetically superior germ cell producing animals in a short time and generating transgenic livestock. Spermatogonial transplantation is a useful technique to be used in investigating spermatogenesis, spermatogonial stem cells, gamete-testis functions and interactions. It is thought that this technique can be utilized in a variety of the areas such as basic science, clinical applications, endangered species and animal breeding. Key words: Spermatogonial transplantation, testis, animal breeding

    GR Spermatogenesis, seminefer tplerin bazal tabakas

    boyunca yerlemi olan kk bir spermatogonial stem (kk) hcre populasyonundan balayarak gereklemektedir. Embriyonik dnemde kk spermatogonia primordial germ hcreleri olarak embriyonik gonadlara g ederler ve burada gonositlere farkllarlar. Daha sonra da seminefer tplerin bazal tabakasna yerleince farkllamam kk spermatogonia haline gelirler. Bu hcreler rezerv spermatogonia olarak da adlandrlrlar. Kk spermatogoniann tekrar blnerek ve farkllaarak oalma sreci (proliferasyon) ergenlikle birlikte balar. Bu adan bakldnda, kk spermatogonia organizmann gamet reten hcrelerinin (germ line) ergin yalarda aktif olarak blnerek ve farkllaarak oalan tek diploid yapdaki hcreleridir. Sz konusu

    hcrelerin iki farkl oalma ekli bulunmaktadr. Bu hcreler bir taraftan blnme yolu ile oalarak bazal tabakadaki kendi populasyonlarn ayn dzeyde tutarken dier taraftan blnp farkllamak sureti ile spermatozoa olacak hcrelerin ilk formlarn retirler (ekil 1). Testislerde srekli bir spermatogenesisin gerekleiyor olmas spermatogonial kk hcrelerinin bu ift ynl (dual) blnerek oalabilme zellii nedeniyledir. Spermatogenesis esnasnda A0 kk spermatogonia nce dier A tipi ve intermediate spermatogoniaya, daha sonra da primer spermatosite farkllarlar. Spermatositler mayoz blnme geirir ve bir dizi kompleks farkllama srecinden sonra olgun spermatozoa haline gelirler (ekil 2) (Meistrich ve Van Beek, 1993; Dym, 1994; De Rooij ve Grootegoed, 1998).

  • Spermatoginial Transplantasyon ve Hayvan Yetitiriciliinde Kullanm

    A0 A1

    Int

    A4 A3

    A2

    Sperm retimi

    A

    B

    ekil 1. (A): Seminefer tplerin bazal tabakasndaki farkllamam kk spermatogonia (A0) bir taraftan blnme yolu ile oalarak bazal tabakadaki

    kendi populasyonlarn ayn dzeyde tutarken (A1-A4) dier taraftan ayn blnerek ve farkllaarak oalma yolu ile spermatozoa olacak hcrelerin ilk formlarn (intermediate spermatogonia) retirler. B: Intermediate spermatogonia bir dizi kompleks farkllama srecinden sonra olgun spermatozoa haline gelirler.

    A0

    A1

    A2

    A3

    A4

    Intermediatespermatogonia

    Primerspermatositler

    Sekonderspermatositler

    Spermatidler

    Spermatozoa

    Rezerv spermatogonia

    Blnen spermatogonia

    ekil 2. Spermatogenesis: A0 kk spermatogonia nce dier A tipi ve intermediate spermatogoniaya, daha sonra da primer spermatosite farkllarlar.

    Spermatositler mayoz geirir ve bir dizi kompleks farkllama srecinden sonra olgun spermatozoa haline gelirler.

    254

  • H.lker, O.Karaca, S.Ba, .Gkdal

    lk defa 1994de farelerde (mouse) spermatogonial transplantasyon teknii kullanlarak spermatogonial germ hcrelerinin baarl bir ekilde verici (donr) hayvanlardan alnp alc (resipient) hayvanlarn testislerine transplante edilebildikleri ve aktarlan germ hcrelerinin infertil halde bulunan alc testisinde kolonize olduklar ve spermatogenesisi balatp bu testiste fertiliteyi tekrar oluturabildikleri bildirilmitir (Brinster ve Zimmerman, 1994). Dahas, alc fareler, spermatogenesisin olumasndan sonra dii farelerle iftletirilmi ve bu iftlemeden normal dller elde edilebilmitir (Brinster ve Avarbock, 1994). Dllerin incelenmesinde dii fare oositlerinin verici fare orijinli spermler tarafndan dllendii belirlenmitir. Sz konusu tekniin aklanmasndan sonra spermatogonial kk hcreleri ve sperm transplantasyonu konularnda aratrmalar ve bilgiler nemli bir ekilde artmaya balamtr. Bu almada spermatogonial transplantasyon teknii, bu tekniin -iftlik hayvanlar dahil- farkl trlerde uygulanmasna ilikin almalar, tekniin kar karya olduu problemler ve

    problemlerin zm iin gelitirilen yaklamlar ve spermatogonial transplantasyon tekniinin iftlik hayvanlarnda uygulanmas durumunda elde edilebilecek sonular zerinde durulacaktr.

    SPERMATOGONAL TRANSPLANTASYON TEKN Spermatogonial transplantasyon teknii zetle yle

    uygulanmaktadr: Verici bir hayvandan izole edilen spermatogonial hcreler daha sonra deinilecei gibi deiik yntemlerle testisleri spermatogonial germ hcrelerinden temizlenip infertil hale getirilmi olan alc hayvann seminefer tp, rete testis veya efferent kanallarndan birine mikroenjeksiyon yntemi ile transfer edilirler (ekil 3). Aktarlan spermatogonial hcreler kendilerini seminefer tplerin bazal tabakasna konulandrrlar ve spermatogenesisi balatarak sperm hcreleri tamamen boaltlm olan alc hayvann testisini verici orijinli germ hcreleri ile doldurarak fertil bir testis meydana getirirler.

    Vericinin hazrlanmas

    Verici hayvann testisinden rnek alnr. Alnan rnekten kk spermatogonia hcreleri izole

    edilir.

    Alcnn hazrlanmas

    Spermatogonia aktarlacak olan alc testisi busulfan gibi kemotoksik maddelerle spermatogonial hcrelerden arndrlr

    Transplantasyonun yaplmas

    Hazrlanan spermatogonia zel ekipman (A) kullanlarak alc hayvann testislerine (B) (efferent kanalardan birine, rete testise veya seminefer tpler ierisine) aktarlr.

    ekil 3. Spermatogonial transplantasyonun uygulan: Verici hayvann testislerinden izole edilen spermatogonia bir sv ierisinde homojenize edildikten sonra mikroskop altnda mikroenjektr aracl ile alc hayvann testislerine aktarlr.

    255

  • Spermatoginial Transplantasyon ve Hayvan Yetitiriciliinde Kullanm

    Spermatogonial transplantasyon tekniinin farelerde baarl bir ekilde uygulanmasnn ardndan sz konusu teknii daha yararl kullanma amal olarak ok ynl almalar balatlmtr. Bu balamda yaplan almalar; spermatogonial kk hcrelerinin verici hayvanlardan izole edilmesi, kltr edilmesi ve dondurularak saklanmas (Avarbock vd. 1996; Nagano vd., 1998; Schlatt, 2002), spermatogonial transplantasyon yaplmadan nce alc testislerdeki spermatogoniann yok edilerek temizlenmesi (Brinster ve Zimmerman, 1994; Oatley, 2001), aktarlan hcrelerin alc testislerde varlnn belirlenmesi iin marker sistemlerinin gelitirilmesi (Nagano vd., 2000; Van Pelt vd., 2002), spermatogonial transplantasyonun farkl trler arasnda (xenogeneic) uygulan eklinde saylabilir (Clouthier vd., 1996; Dobrinski vd., 1999; 2000; Ogawa vd., 1999; Reis, 2000; Nagano vd., 2001; Oatley vd., 2002).

    BAARILI BR SPERMATOGONAL