Expresión génica diferencial entre epidídimo y testículo en padrillos.

Resumen

La espermatogénesis y la maduración espermática ocurren en el testículo y el epidídimo, respectivamente. Son procesos complejos regulados por múltiples genes. Entre ellos, los péptidos de defensa del hospedador (PDH), que pueden combatir infecciones de manera directa e indirecta, también están involucrados en la maduración espermática. Algunas funciones de estos PDH han sido caracterizadas en varias especies, aunque la información en equinos es escasa. En particular, se ha reportado que la β-defensina 126 es adquirida por la membrana del espermatozoide en su trayecto por el epidídimo y está vinculada a la motilidad y capacidad de penetrar el mucus cérvico-vaginal. Nuestra hipótesis fue que, en padrillos reproductivamente normales, la expresión génica es diferente entre el testículo y las distintas porciones del epidídimo. Para comprobarlo, nos propusimos los siguientes objetivos: 1) estudiar la expresión génica en los diferentes tejidos reproductivos y 2) analizar la expresión diferencial de genes relacionados con PDH entre los tejidos reproductivos. Para ello, se construyeron bibliotecas de expresión por RNA-Seq a partir de porciones de cada tejido reproductivo obtenidas ex vivo: testículo, cabeza, cuerpo y cola de epidídimo. Para el objetivo 1, se analizaron las diferencias entre las bibliotecas de expresión de cada porción del epidídimo comparadas con el testículo (control) mediante el uso de herramientas bioinformáticas (GO y KEGG). Los términos GO con un valor ajustado P<0,05 se consideraron significativamente enriquecidos. Las anotaciones funcionales de los genes sobre-expresados y sub-expresados fueron asignadas a las categorías procesos biológicos (PB), funciones moleculares (FM) o componentes celulares (CC). Para el objetivo 2, se analizó la expresión diferencial de los genes relacionados con PDH utilizando el paquete de R DESeq2. Los valores P resultantes se ajustaron usando el método de Benjamini y Hochberg para controlar la tasa de descubrimientos falsos. Los genes con un valor ajustado P˂0,05 se consideraron diferencialmente expresados. En cabeza y cuerpo de epidídimo, los PB enriquecidos estuvieron implicados en la respuesta inmune, mientras que, en la cola, en la adquisición de la motilidad espermática. Para FM y CC, en los tres tejidos se observó la sobre-expresión de genes que activan la maquinaria de síntesis proteica. A partir de las bibliotecas de expresión, se identificaron 40 genes relacionados con PDH. En la tabla 1 se muestran los resultados de las comparaciones de genes diferencialmente expresados entre el testículo y las diferentes porciones del epidídimo. En particular, la expresión del gen ortólogo de la β-defensina 126 (defb126) aumentó 10 veces en cola de epidídimo comparado con testículo. Estos hallazgos sugieren que la expresión de los PDH en el epidídimo aumenta en sentido cabeza-cola. También sugieren el potencial rol del gen defb126 en la maduración espermática y como posible blanco de futuros estudios de fertilidad en equinos.