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Dissertations / Theses on the topic 'Spermien'

Author: Grafiati
Published: 4 June 2021
Last updated: 10 February 2022

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1

Zschörnig, Kristin. "Massenspektrometrische Untersuchungen an Spermien-Phospholipidmembranen." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Leipzig, 2014. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-154791.

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Abstract:
Fettleibigkeit und Adipositas haben in den letzten Jahren weltweit drastisch zugenommen. Die Fettleibigkeit geht nicht nur mit einer verringerten Lebensqualität einher, sondern ist auch mit verschiedenen Folgeerkrankungen, wie kardiovaskulären Erkrankungen (z.B. Arteriosklerose) und metabolische Erkrankungen (z.B. Diabetes) assoziiert. Vorliegende Studien belegen einen Zusammenhang zwischen Diabetes und männlicher Infertilität. In der vorliegenden Arbeit wurden daher die Spermienmembran wie auch das Seminalplasma (SP) mittels matrix-assisted laser desorption and ionisation time-of-flight Massenspektrometrie (MALDI-TOF MS) analysiert, um mögliche Lipid-Biomarker für die Fertilität bzw. Infertilität zu finden. Dafür wurde zunächst die MALDI-TOF MS Methode mit relevanten Standardlipiden optimiert. Anschließend konnte sowohl das Phospholipidmuster des SP mit dem Spermien verglichen werden als auch die Spermienlipide von normalgewichtigen und fettleibigen Probanden. Durch diese Analyse konnte das Phosphatidylcholin/Lysophosphatidylcholin (PC/LPC)-Verhältnis, aber auch ein stark erhöhter Sphingomyelin (SM)-Anteil bei den fettleibigen Probanden als Qualitätsmarker gefunden werden. Des Weiteren wurden im Rahmen dieser Arbeit murine Spermien aus dem Caput und dem Cauda der Epididymis mittels MALDI-TOF MS analysiert und das Phospholipidmuster miteinander verglichen. Es konnte damit gezeigt werden, dass die murinen Spermien einen wesentlich höheren Anteil an Stearinsäureresten aufweisen, die humanen Spermien hingegen vor allem durch Palmitinsäurereste charakterisiert sind. In den Spermienmembranen aus dem Cauda und dem Caput gab es wesentliche Unterschiede im Phospholipidmuster. Spermienmembranen aus dem Caput besitzen einen hohen Anteil an PC und Phosphatidylethanolamin (PE). Die Spermienmembranen aus dem Cauda hingegen enthalten mehr SM, und auch einen höheren Anteil an LPCs und Formyl-LPC. Diese Arbeit konnte somit zeigen, dass die Reifungsprozesse in der Epididymis auch die Phospholipid-Zusammensetzung betreffen.
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2

Willipinski-Stapelfeldt, Birthe. "Untersuchungen zur Signaltransduktionsmechanismen in humanen Spermien." [S.l.] : [s.n.], 2002. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=965228339.

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3

Meyer, Dorke. "Identifizierung und funktionelle Charakterisierung von Geschmacksrezeptoren in Spermien." Diss., Ludwig-Maximilians-Universität München, 2013. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:19-157437.

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Abstract:
Ein bislang nur wenig verstandenes chemo¬sensorisches Zellsystem stellen Spermien dar, die im weib¬lichen Genital¬trakt komplexe Gemische ganz verschiedener Liganden wahr-nehmen müssen, um ihre für eine erfolgreiche Befruchtung essentiellen Aufgaben erfüllen zu können. Dazu gehören u. a. ein sekundärer Reifungsprozess (Kapazitierung), die Weg¬findung zur Eizelle im Eileiter und die Akrosom¬reaktion zur enzymatischen Auflösung der Glyko¬protein¬matrix (Zona pellucida) der Oocyte. Die Sensor¬moleküle auf der Oberfläche des Spermiums, die eine Erkennung bestehender Konzentrations-gradienten von Amino¬säuren, Kohlen¬hydraten, Hormonen, von verschiedensten Ionen und Protonen im luminalen Milieu des weiblichen Genital¬trakts sowie der Kohlenhydrat-reichen Zona pellucida ermöglichen, sind jedoch trotz ihrer Bedeutung für eine erfolgreiche Fertilisation weitgehend unbekannt. Geschmacks¬rezeptoren repräsentieren spezialisierte Erkennungs¬moleküle, die in Sinnes-zellen der Zunge die präzise Detektion eines breiten Spektrums chemisch sehr diverser Geschmacks¬stoffe ermöglichen, welche auffällige Ähnlichkeiten mit den potentiellen Liganden in der wässrigen Umgebung von Spermien im weiblichen Genital¬trakt aufweisen. Interessanterweise werden diese Rezeptorproteine aber nicht nur in Geschmacks¬sinneszellen, sondern auch in chemosensorischen Zellen einer Vielzahl extra-oraler Gewebe exprimiert. In der vorliegenden Arbeit wurde deshalb mit Hilfe biochemischer, molekular- und zell-biologischer Techniken sowie mit reproduktions¬biologischen Methoden und unter Verwendung Geschmacks¬rezeptor-defizienter Mäuse der Frage nachgegangen, ob Rezeptor¬moleküle des Geschmacks¬systems als Kandidaten für chemische Sensor-moleküle von Spermien in Betracht kommen. Dabei wurde ein Detektions¬molekül für saure Geschmacksstoffe, der PKD2L1, immun-cyto¬chemisch im Hoden der Maus und in reifen murinen Spermien nach¬gewiesen. Funktionell könnte dieser im Flagellum von Spermien exprimierte Ionenkanal an der Registrierung der verschiedenen Protonen¬konzentrationen im Milieu des weib¬lichen Genital¬trakts beteiligt sein. Weiterhin konnte eine Expression von gustatorischen GPCRs der Tas1r-Familie (süß/umami) und Tas2r-Familie (bitter), in männ¬lichen Reproduktions¬organen und in reifen Spermien gezeigt werden. Zudem wurden Hinweise auf die Expression der gustatorischen G Protein α Untereinheit Gustducin, die in Geschmacks¬sinnes¬zellen an der Signal¬transduktion dieser beiden Rezeptor¬familien beteiligt ist, im männlichen Reproduktions¬system erbracht. Im Einzelnen konnten mit der RT-PCR-Technik Transkripte von 28 der insgesamt 35 Mitglieder der großen Familie der murinen Bitter¬rezeptoren (Tas2rs) aus Hoden-gewebe amplifiziert werden. Die Bedeutung der Expression von Bitter¬rezeptoren für die Reproduktion wurde exemplarisch anhand einer Gen-defizienten Maus für den Tas2r131 unter¬sucht. Bei dieser Knockin-Maus¬linie war die kodierende Rezeptor¬sequenz durch eine GFP-Expressions¬kassette ersetzt worden, so dass das Maus¬modell gleich-zeitig auch eine Bestätigung der Expression des Tas2r131 in späten Keim¬zell¬stadien der Spermato¬genese ermöglichte. Bei der Fertilitätsanalyse Tas2r131-defizienter Tiere waren unter Labor-Zucht¬bedingungen keine Veränderungen in der Anzahl der Nach¬kommen pro Wurf oder der Zeitspanne zwischen den Würfen feststellbar. Allerdings wiesen Tas2r131-defiziente Männ¬chen signifikant mehr epididymale Spermien auf als Wildtyp-Tiere. Darüber hinaus war bei Verpaarungs¬studien mit hetero¬zygoten Männchen eine Genotyp-Verschiebung zugunsten des Tas2r131 [-] Allels zu registrieren. Dieser Phänotyp könnte darauf hindeuten, dass der Tas2r131 eine funktionelle Rolle bei Tas2r-abhängigen Auswahlprozessen verschiedener Spermien¬populationen spielt, bei denen sich z. B. durch eine Regulation der Apoptose im Verlauf der Keimzell¬bildung (Spermatogenese) oder auch durch eine Beeinflussung z. B. der Weg¬findung im weiblichen Genitaltrakt ein Selektions¬vorteil für Tas2r131-defiziente Spermien ergeben könnte. Aus der Familie der Tas1-Rezeptoren, deren drei Mitglieder als Heterodimere für die Erkennung von süßen Stimuli und dem Geschmack von Mononatrium¬glutamat („umami“) verant¬wort¬lich sind, konnten in RT-PCR-Experimenten die beiden Unter-einheiten des Umami-Rezeptors, der Tas1r1 und Tas1r3, aus Hodengewebe der Maus amplifiziert werden. Mit Hilfe Subtyp- und Spezies-spezifischer Antikörper konnte gezeigt werden, dass beide Rezeptor¬proteine im Akrosom und in distinkten Abschnitten des Flagellums von murinen und humanen Spermien exprimiert werden. Die funktionelle Rolle des Umami-Rezeptors wurde mit Hilfe einer Tas1r1-defizienten mCherry Reportermauslinie unter¬sucht, die unter optimalen Zuchtbedingungen ebenfalls keine Fertilitäts¬einschränkungen erkennen ließ. Im Hoden dieser Tas1r1-defizienten Tiere waren jedoch morpho¬logische Veränderungen des Keim¬epithels und eine signifikant erhöhte Apoptose¬rate zu registrieren, die allerdings keine verminderte Anzahl reifer Spermien oder Störungen der Morphologie oder Motilität dieser Zellen zur Folge hatte. Stimulierungsexperimente mit isolierter Zona pellucida, dem physiologischen Auslöser der Akrosomreaktion, haben zudem gezeigt, dass keine Ein¬schränkungen bei Spermien Tas1r1-defizienter Tiere fest¬zustellen waren. Allerdings wiesen Tas1r1-defiziente Spermien eine signifikant höhere Rate an spontaner Akrosom¬reaktion auf, die in unkapazitierten Zellen mit signifikant erhöhten basalen Konzentrationen der second messenger cAMP und Ca2+ einherging. Durch eine Reduzierung der intra¬zellulären Konzentrationen dieser Botenstoffe, die elementare Aufgaben des Spermiums im Verlauf des sequentiellen Prozesses der Fertilisation regulieren, könnten Tas1-Rezeptoren somit durch eine basale Rezeptor-aktivität oder durch eine Liganden-induzierte Rezeptor¬stimulation sicherstellen, dass Spermien im weiblichen Genitaltrakt in einem Ruhezustand erhalten werden, bevor sie in Kontakt mit der Eizelle kommen können. Insgesamt kann dieser Nachweis einer funktionellen Expression von Geschmacks-rezeptoren in Spermien zu einem besseren Verständnis der Regulations¬mechanismen zentraler Spermien¬funktionen beitragen und langfristig möglicherweise auch repro-duktions¬medizinische Perspektiven zur gezielten positiven bzw. negativen Manipulation von Spermien und damit zur Behandlung männlicher Infertilität bzw. zur Entwicklung nicht-hormoneller Verhütungsmittel für den Mann eröffnen.
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4

Blaß, Cerstin [Verfasser]. "Etablierung eines Spermien-Penetrationstestes für equines Sperma / Cerstin Blaß." Gießen : Universitätsbibliothek, 2015. http://d-nb.info/1068875119/34.

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5

Schenck, zu Schweinsberg Titus. "Untersuchungen zur Expression, subzellulären Lokalisation und Funktion Spermien-spezifischer Proteine /." Marburg : Görich & Weiershäuser, 2005. http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&doc_number=014897628&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA.

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6

Rau, Janina [Verfasser]. "Induktion fertilisationsassoziierter Reaktionen bei equinen Spermien in vitro / Janina Rau." Hannover : Bibliothek der Tierärztlichen Hochschule Hannover, 2016. http://d-nb.info/1107020301/34.

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7

Reinhardt, Martin. "Einfluss der Apoptose auf das Fertilitätspotential humaner Spermien bei assistierter Reproduktion." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Leipzig, 2011. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-73810.

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Abstract:
Etwa 15% aller Paare bleiben ungewollt kinderlos. Männliche Faktoren sind in circa einem Drittel der Fälle als ursächlich anzusehen. Jedoch sind die Erfolgsraten der Therapie männlicher Infertilität durch assistierte Reproduktion auch nach über 30 Jahren seit deren Einführung unbefriedigend. Bestehende Spermienaufbereitungsmethoden wie einfaches Waschen, swim up oder die Dichtegradientenzentrifugation basieren auf makroskopisch-funktionellen Parametern wie Motilität und Morphologie. Spezifische Eigenschaften wie etwa eine aktivierte Apoptosesignalkaskade der Spermien werden dabei nicht berücksichtigt. Die wesentlichen Elemente verschiedener Signalwege der aus somatischen Zellen bekannten Apoptose konnten auch am humanen ejakulierten Spermatozoon nachgewiesen werden. Über die (negativen) Auswirkungen der Apoptose auf die männliche Fruchtbarkeit gibt es einen Konsens. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Selektionsmethoden zu entwickeln, welche auf subzellulärer Ebene intakte Spermien mit dem größtmöglichen Fertilisationspotential aus dem Ejakulat extrahieren. In einem ersten Versuchskomplex konnte gezeigt werden, dass durch die Kombination von Dichtegradientenzentrifugation und swim-up (Standardmethoden in Reproduktionskliniken und andrologischen Laboren) zur Aufbereitung der Spermien von subfertilen Patienten eine akzeptable Reduktion der Spermien mit aktivierter Apoptosesignalkaskade erreicht werden kann. Jedoch gaben die großen interindividuellen Unterschiede im Separationseffekt Anlass zur Entwicklung innovativer Untersuchungs- und Separationsmethoden. So wurden unter anderem fluoreszenzbasierte Tests zur Evaluation von Spermiendefekten, wie beispielsweise einer gestörten Integrität des mitochondrialen Membranpotentials, eingeführt. In den Untersuchungen wurde die Praktikabilität dieser neuen Analyseverfahren im Routineeinsatz unter Standardbedingungen getestet und bestätigt. Die innovative Selektionsmethode der Annexin V-MACS Separation basiert auf der Bindung von Annexin V-MicroBeads an apoptotische Spermien, womit eine Subpopulation reifer, motiler und vitaler Spermien mit inaktivierter Apoptosesignalkaskade gezielt angereichert wird. Das Konzept wurde zudem erfolgreich auf ein (Glaswoll-) Festphasen-Filtersystem ohne frei schwimmende Microbeads übertragen. Dadurch gelang die Minimierung eines potentiellen Transmissionsrisikos der Microbeads bei der Anwendung im Rahmen der künstlichen Befruchtung. Den hohen Stellenwert dieser Verfahren belegen die Ergebnisse zweier in-vitro Modelle, an denen erstmalig gezeigt werden konnte, dass durch die Selektion von Spermien mit inaktivierter Apoptose-Signalkaskade höhere Fertilisationsraten erreichbar sind.
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Kuper, Michael. "Ultrastrukturuntersuchungen der Segmentalorgane, der Spermien und der Brutpflegestrukturen der Syllidae (Annelida: Polychaeta)." [S.l.] : [s.n.], 2001. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=964507099.

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9

Helbig, Annika. "Biochemische und biophysikalische Untersuchungen zur Chemotaxis von Spermien des Seeigels Arbacia punctulata /." Jülich : Forschungszentrum, Zentralbibliothek, 2005. http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&doc_number=013338906&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA.

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10

Willig, Jörg Oliver [Verfasser]. "Auswirkungen von Prostaglandin F2alpha auf die Motilität boviner Spermien / Jörg Oliver Willig." Gießen : Universitätsbibliothek, 2015. http://d-nb.info/1079792503/34.

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11

May, Tanja Ricarda [Verfasser]. "Entwicklung einer Kryokonservierungsmethode für Spermien der Honigbiene, Apis mellifera / Tanja Ricarda May." Mainz : Universitätsbibliothek der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 2015. http://d-nb.info/1225749778/34.

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Geitner, Marzelline [Verfasser], Jürgen M. [Gutachter] Weiss, Christoph [Gutachter] Biskup, and Katharina [Gutachter] Hanke. "Kalziumsignale in Spermien / Marzelline Geitner ; Gutachter: Jürgen Weiss, Christoph Biskup, Katharina Hanke." Jena : Friedrich-Schiller-Universität Jena, 2016. http://d-nb.info/1177611082/34.

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Becher, Anja [Verfasser]. "Etablierung eines In-Vitro-Spermien-Penetrationstests zur Analyse boviner Samenzellen / Anja Becher." Gießen : Universitätsbibliothek, 2014. http://d-nb.info/1068538082/34.

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Bäumner, Rik Sören [Verfasser]. "Nachweis von polysialylierten Glykoproteinen auf bovinen und humanen Spermien / Rik Sören Bäumner." Gießen : Universitätsbibliothek, 2014. http://d-nb.info/1068590637/34.

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Sander, Stephanie [Verfasser]. "Luminometrische Verlaufskontrolle des ATP-Gehaltes von flowzytometrisch geschlechtsdifferenzierten bovinen Spermien / Stephanie Sander." Hannover : Bibliothek der Tierärztlichen Hochschule Hannover, 2016. http://d-nb.info/1107031087/34.

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Luther, Anne-Marie [Verfasser]. "Interaktion von Spermien und Seminalplasma in hochverdünntem, langzeitgelagerten Ebersperma / Anne-Marie Luther." Hannover : Bibliothek der Tierärztlichen Hochschule Hannover, 2018. http://d-nb.info/1162358297/34.

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Jakop, Ulrike Sandra. "Reifungsbedingte Membranveränderungen an Eberspermien und deren Bedeutung für die Kältesensitivität der Spermien." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I, 2013. http://dx.doi.org/10.18452/16857.

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Abstract:
Wie in anderen Zellen sind auch bei Säugerspermien spezifische Lipide und Proteine der Zellmembran aufgrund ihrer heterogenen lateralen Verteilung in speziellen Domänen angereichert, die in unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Dimensionen existieren und der Zelle funktionale Variabilität ermöglichen. Aufgrund der fehlenden aktiven Proteinbiosynthese bietet dies den Spermien eine Möglichkeit, auf unterschiedliche Anforderungen zu reagieren. In der vorliegenden Arbeit wurden daher sogenannte detergenzresistente Membrandomänen (DRMs) aus Eberspermien unterschiedlicher Reifestadien präpariert und untersucht. Dabei stieg bereits in den Dichtegradienten mit zunehmender Reife die Dichte, bei der die opaleszenten Banden auftraten. Eine Analyse dieser mittels 31P-NMR zeigte mit zunehmender Reife eine Anreicherung an Glycerophosphatidylethanolamin und Phosphatidylinositol bei den Glycerophospholipiden, der Gehalt an Sphingomyelin hingegen nahm während der Nebenhodenreifung und auch nach der Ejakulation ab. Diese Veränderungen könnten auf eine Destabilisierung von Membrandomänen hindeuten, um eine Zusammenlagerung zu größeren Domänenclustern zu erleichtern, möglicherweise in Vorbereitung auf Kapazitation und Akrosomenreaktion. Zunächst werden die destabilisierten Membrandomänen jedoch durch die Anlagerung von Seminalplasmaproteinen geschützt, was vermutlich für das verringerte Lipid- zu Proteinverhältnis der DRMs bei Ejakulatspermien sorgt. Aufgrund der generellen Kälteempfindlichkeit von Eberspermien findet ihre Lagerung üblicherweise bei 16°C statt. Dies ist aus mikrobiologischer Sicht nachteilig gegenüber einer kälteren Lagerungstemperatur. Eine Untersuchung der Spermien von 64 Ebern zeigte jedoch bei 10% der Ejakulate eine individuum-spezifische Resistenz gegenüber der Lagerung bei 4°C. Die DRMs der kälteresistenten Spermien hatten einen erhöhten Anteil an langkettigen, mehrfach ungesättigten Fettsäuren, wie 31P-NMR und MALDI-TOF MS Analysen zeigten.
The lateral distribution of lipids and proteins in the plasma membrane is heterogeneous. Therefore specific lipids and proteins in membranes of mammalian spermatozoa are enriched in special domains of varying size and different time scales enabling the cell’s membrane functional variability. Being transcriptional inactive this is especially relevant for spermatozoa in responding to multiple challenges on their way to fertilization. Therefore so called detergent resistant membrane domains (DRMs) from boar spermatozoa of different developmental stages were investigated. Already in the sucrose density gradients differences were visible, so the opalescent bands of more maturated sperm had a higher density. An analysis of these bands by 31P-NMR showed an enrichment of glycerophosphatidylethanolamine and phosphatidylinositol during maturation and a decrease of sphingomyelin during maturation in the epididymis and even after ejaculation. This suggests destabilization of DRMs and hence of putative membrane domains. This could enable clustering to bigger membrane domain platforms in preparation for capacitation and acrosome reaction. First, however, seminal fluid proteins cover the spermatozoa protecting the membrane with the destabilized membrane domains. This could have led to the detected decrease of the lipid to protein ratio in DRMs of ejaculated sperm. Boar spermatozoa are sensitive to storage at cold temperatures and are therefore usually stored at 16°C, which is especially disadvantageous with regard to growing of bacteria. A screening of sperm from 64 boars showed a ratio of 10% individuals with cold resistant sperm which could be stored at 4°C without quality loss. The DRMs of cold resistant sperm had a higher proportion of longchained, polyunsaturated fatty acids, as shown by analysis with 31P-NMR und MALDI-TOF MS.
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Zschörnig, Kristin [Verfasser], Daniel [Gutachter] Huster, and Uta [Gutachter] Ceglarek. "Massenspektrometrische Untersuchungen an Spermien-Phospholipidmembranen / Kristin Zschörnig ; Gutachter: Daniel Huster, Uta Ceglarek." Leipzig : Universitätsbibliothek Leipzig, 2014. http://d-nb.info/1238789951/34.

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Riedel, Ingmar. "Mechanics of the axoneme: self-organized beating patterns and vortex arrays of spermatozoa." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2005. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:14-1121408378220-01355.

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Abstract:
Cilien und eukariotische Flagellen sind lange, dünne Fortsaetze von Zellen. Sie enthalten eine Struktur namens Axonem. Die wesentlichen Komponenten des Axonems sind die Filamente und Motorproteine namens Mikrotubuli und Dynein. Die Motoren forcieren die Filamente, sich in oszillierender Weise gegeneinander zu verschieben, was zu einem Schlagmuster entlang des Axonemes fuehrt. Wie diese Motoren koordiniert werden und wie dieses Phaenomen quantitativ beschrieben werden kann, ist nicht verstanden. Wir studierten die Wellenformen an Spermienschwaenzen, welche ein solches Axonem enthalten, unter verschiedenen Bedingungen mit einer Hochgeschwindigkeitskamera. Wir entwickelten eine automatisierte Bildanalyse-Software, die es erlaubt, lange Zeitreihen solcher Wellenformen von Filmen zu extrahieren. In einer anschließenden Fourieranalyse erzielten wir eine gemittelte Wellenform mit erhoehter Präzision. Ein Vergleich von unseren Daten mit den Vorhersagen einer Theorie (Camalet, Julicher et al. 1999) führte zu einer Diskrepanz. Entsprechend schlugen wir eine Erweiterung der Theorie vor, indem wir annahmen, daß an der Basis des Axonems ein viskos-elastisches Element existiert. Dies führte zu einer zufrieden stellenden Übereinstimmung zwischen Theorie und Experiment. Abschließend diskutieren wir offene Fragen und zukünftige Experimente. Als ein Nebenprodukt entdeckten wir ein neues Phaenomen, bei welchem Spermien Anordnungen von dynamischen Strudeln (Vortices) bilden. Wir beschrieben dieses Phaenomen im Detail und führten einen neuen Ordnungsparameter ein, mit dem die Ordnung zwischen vielen Objekten quantifiziert werden kann. Mittels dieses Ordnungsparameters konnten wir zeigen, daß dieses Muster sich erst ab einer kritischen Dichte herausbildet. Wir schlugen ein Model vor, um den Ursprung des Musters zu erklären. Die Simulation des Models zeigte volle Uebereinstimmung mit den wesentlichen Eigenschaften dieses Musters. Weiterhin schaetzten wir die typische Wechselwirkungskraft zwischen aktiven Axonemen mit 0.1 pN ab. Abschließend ziehen wir Schlußfolgerungen über die kollektive Wirkung von Axonemen im Allgemeinen mit Hinblick auf Spermienkooperation und metachronale Cilienwellen. - Die Druckexemplare enthalten jeweils eine CD-ROM als Anlagenteil: QuickTimeMovies (ca. 65 MB) Nutzung: PLAY32 - Übersicht über Inhalte siehe Dissertation S. 108 - 109
Cilia and eukaryotic flagella are long, thin extensions of cells that contain a structure known as axoneme. The key components of the axoneme are microtubule filaments and the motor proteins dynein. These dynein motors force the microtubules to slide in an oscillatory fashion leading to a wave pattern along the axoneme. How these motors are coordinated and how this phenomenon can be described quantitatively is not understood. I therefore studied the waveforms of sperm tails that contain such an axoneme. I observed these waveforms under different conditions with a high-speed camera and developed an automated image analysis tool allowing the extraction of long time series of this waveform. In a subsequent Fourier analysis I increased the precision by obtaining an averaged waveform. I then compared the data to the predictions of a theoretical framework (Camalet, Julicher et al. 1999) and found that they do not agree. I suggested extending this theoretical framework by considering a visco-elastic element at the base of the axoneme, which leads to a satisfactory agreement. This project leaves open questions hence further work is discussed. As a side finding, I discovered a new phenomenon on how spermatozoa form dynamic vortex arrays. I described this pattern in detail and introduced a novel order parameter to quantify the order among many particles. I showed that the array only forms above a critical sperm density. I suggested a model to explain the origin of the pattern and showed by simulation that the model can account for the main features of the pattern. Finally I estimated the typical interaction force between beating axonemes to be 0.1 pN and drew conclusions about their collective action in general that might be relevant for sperm cooperation or metachronal waves of cilia
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Meyer, Dorke [Verfasser], and Thomas [Akademischer Betreuer] Gudermann. "Identifizierung und funktionelle Charakterisierung von Geschmacksrezeptoren in Spermien / Dorke Meyer. Betreuer: Thomas Gudermann." München : Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität, 2013. http://d-nb.info/1036095908/34.

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Rheinfeld, Svenja [Verfasser]. "Segmentale Analyse und Tiefgefrierkonservierung von Spermien aus den Nebenhodenschwanzsegmenten beim Hengst / Svenja Rheinfeld." Berlin : Freie Universität Berlin, 2016. http://d-nb.info/108166018X/34.

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Wehry, Ulrich Peter [Verfasser]. "Zur Bedeutung der Chemotaxis für die gerichtete Migration humaner Spermien / Ulrich Peter Wehry." Düsseldorf : Universitäts- und Landesbibliothek der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, 2021. http://d-nb.info/1240901097/34.

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Rheinfeld, Svenja Brigitta [Verfasser]. "Segmentale Analyse und Tiefgefrierkonservierung von Spermien aus den Nebenhodenschwanzsegmenten beim Hengst / Svenja Rheinfeld." Berlin : Freie Universität Berlin, 2016. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000101077-5.

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Müller, Alexandra [Verfasser], and M. E. [Akademischer Betreuer] Hammadeh. "Erfolgsprognose von IVF-Behandlungen nach in-vitro Dekondensation der Spermien und Beurteilung des Spermienchromatins nach Acridin-Orange Färbung oder mittels morphometrischer, computer-gestützter Spermien-Analyse / Alexandra Müller. Betreuer: M. E. Hammadeh." Saarbrücken : Saarländische Universitäts- und Landesbibliothek, 2008. http://d-nb.info/1052438156/34.

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Miß, Nicole [Verfasser]. "Untersuchungen zur Optimierung der Kryokonservierung caniner Spermien unter besonderer Berücksichtigung verschiedener Verdünner / Nicole Miß." Gießen : Universitätsbibliothek, 2012. http://d-nb.info/1064024734/34.

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Michl, Johannes [Verfasser], Wolfgang [Akademischer Betreuer] Knabe, Stefan [Akademischer Betreuer] Jakobs, and Rainer [Akademischer Betreuer] Mausberg. "Ultrastrukturelle Charakterisierung geschlechtsspezifisch sortierter Spermien / Johannes Michl. Gutachter: Stefan Jakobs ; Rainer Mausberg. Betreuer: Wolfgang Knabe." Göttingen : Niedersächsische Staats- und Universitätsbibliothek Göttingen, 2014. http://d-nb.info/1059283425/34.

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Bus, Jumana [Verfasser], and Bernhard [Akademischer Betreuer] Homey. "Zur Bedeutung der Thermotaxis für die gerichtete Migration humaner Spermien / Jumana Bus. Gutachter: Bernhard Homey." Düsseldorf : Universitäts- und Landesbibliothek der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, 2016. http://d-nb.info/1099593433/34.

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Van, Qui. "Untersuchungen zur Bedeutung der intrazellulären Ca2+-Konzentration für die Chemotaxis von Seeigel- und Seestern-Spermien." Jülich Forschungszentrum, Zentralbibliothek, 2006. http://d-nb.info/987854828/34.

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Riedasch, Annalena. "Überprüfung der Eignung von Ectoin als Zusatz zum Kryoprotektivum bei der Archivierung von murinen Embryonen und Spermien." Diss., lmu, 2012. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:19-148473.

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Busch, Oliver Hendrik [Verfasser]. "Identifikation von polysialylierten Glykoproteinen im Nebenhoden der Ratte sowie auf humanen und bovinen Spermien / Oliver Hendrik Busch." Gießen : Universitätsbibliothek, 2016. http://d-nb.info/1103432540/34.

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Magdanz, Veronika. "Rolled up microtubes for the capture, guidance and release of single spermatozoa." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-216710.

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Abstract:
Hybride Mikroschwimmer, die einen biologischen Antrieb und eine künstlich hergestellte Mikrostruktur enthalten sind ein attraktiver Ansatz um kontrollierte Bewegung auf kleinstem Maßstab zu erreichen. In dieser Dissertation wird ein neuer hybrider Mikroschwimmer vorgestellt, der aus ferromagnetischen Nanomembranen besteht, die sich zu Mikroröhrchen aufrollen und in der Lage sind, einzelne Spermien einzufangen. Dieser Mikrobioroboter nutzt die starke Antriebskraft der Spermazelle um das magnetische Mikroröhrchen fortzubewegen. Die vorliegende Arbeit beschreibt, wie dieser Mikroschwimmer seine Bewegung vollzieht und wie verschiedene Faktoren wie Temperatur, Radius der Mikroröhrchen, Eindringtiefe der Spermien in das Röhrchen und Länge der Röhrchen einen Einfluss auf sein Verhalten haben. Richtungskontrolle wird durch externe magnetische Felder realisiert und es wird dargestellt, wie dies zur Trennung der Mikrobioroboter aus einer Mischung von Spermien und Mikroröhrchen genutzt werden kann. Weiterhin werden zwei Oberflächenmodifizierungsmethoden angewandt um die Kupplungseffizienz zwischen Mikroröhrchen und Spermien zu erhöhen. In diesen Methoden wird das extrazelluläre Protein Fibronektin auf die innere Röhrchenoberfläche aufgebracht und dient als Bindungsstoff für Spermien. Schließlich wird durch den Einbau temperatursensitiver Material in die Mikroröhrchen ein ferngesteuerter Freisetzungsmechanismus für die Spermazelle vorgestellt. Dabei falten sich die Mikroröhrchen bei kleinen Temperaturerhöhungen auf und setzen die Zelle frei. Diese Arbeit diskutiert letztendlich das Potential solch eines hybriden Mikroschwimmers für die Anwendung in assistierter Reproduktion
The search for autonomously moving, highly functional and controllable microdevices is a purpose of current micro/nanobiotechnology research, especially in the area of biomedical applications, for which reason, biocompatible solutions are in demand. In this thesis, a novel type of hybrid microswimmer is fabricated by the combination of rolled up thin nanomembranes with bovine spermatozoa. The microbiorobot presented here uses the powerful motion of the sperm flagella as a propulsion source for the magnetic microtube. This work demonstrates how the microswimmer performs its motion and how several factors such as temperature, radius of the microtube, penetration of the cell inside the microtube and length of the tube have influence on its performance. Directional control mechanisms are offered by external magnetic fields and are presented to be useful for the on-chip separation of the microbiorobots from a mixture of cells and microtubes. Two surface modification methods are presented as means to improve the coupling efficiency between the microtubes and the sperm cells. By these surface functionalizations, the extracellular matrix protein fibronectin is attached on the inner microtube walls and serves as binding agent for the spermatozoa. Finally, a remote release mechanism for the sperm cells is demonstrated by the incorporation of thermoresponsive material into the microtubes, which makes them fold and unfold upon small temperature changes. This work discusses the potential of such microswimmers for the application in assisted reproduction techniques and gives an outlook on future perspectives
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Schlipf, Manuela [Verfasser]. "Vergleich des Einflusses verschiedener Aktivierungsmethoden und Kultivierungsmedien auf die Vorkernausbildung nach intrazytoplasmatischer Injektion equiner Spermien in bovine Oozyten / Manuela Schlipf." Gießen : Universitätsbibliothek, 2019. http://d-nb.info/1193920833/34.

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Riedasch, Annalena [Verfasser], and Bernhard [Akademischer Betreuer] Aigner. "Überprüfung der Eignung von Ectoin als Zusatz zum Kryoprotektivum bei der Archivierung von murinen Embryonen und Spermien / Annalena Riedasch. Betreuer: Bernhard Aigner." München : Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität, 2012. http://d-nb.info/1026211387/34.

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Arlt, Elisabeth [Verfasser], and Ingrid [Akademischer Betreuer] Boekhoff. "Studien zur funktionellen Bedeutung der Kationenkanalfamilie der two-pore channels für exozytotische Prozesse in Mastzellen und Spermien / Elisabeth Arlt ; Betreuer: Ingrid Boekhoff." München : Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität, 2018. http://d-nb.info/1221524259/34.

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Raubuch, Michael [Verfasser], and Markus [Akademischer Betreuer] Hoth. "Die Rolle von Carboanhydrasen und Natrium/Bikarbonat-Ko-Transportern bei der Bikarbonat-induzierten frühen Aktivierung muriner Spermien / Michael Raubuch. Betreuer: Markus Hoth." Saarbrücken : Saarländische Universitäts- und Landesbibliothek, 2012. http://d-nb.info/105222265X/34.

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Reinhardt, Martin [Verfasser], Uwe [Akademischer Betreuer] Paasch, Jens-Uwe [Gutachter] Stolzenburg, and Falk [Gutachter] Ochsendorf. "Einfluss der Apoptose auf das Fertilitätspotential humaner Spermien bei assistierter Reproduktion / Martin Reinhardt ; Gutachter: Jens-Uwe Stolzenburg, Falk Ochsendorf ; Betreuer: Uwe Paasch." Leipzig : Universitätsbibliothek Leipzig, 2011. http://d-nb.info/1237895081/34.

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Schäfer, Fabian. "Reproductive management and gamete quality in pikeperch (Sander lucioperca)." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Lebenswissenschaftliche Fakultät, 2016. http://dx.doi.org/10.18452/17636.

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Abstract:
Der Zander (Sander lucioperca) hat großes Potential für die Aquakultur in Europa. Die Verbreitung wird durch einen Mangel an Satzmaterial erschwert, welcher durch Variabilität der Gametenqualität verursacht wird. Im Gegensatz zu Effekten der ganzjährigen Reproduktion oder der Laicherfahrung, war besonders die Weibchengröße mit Variabilität der Eiqualität assoziiert. Sehr große Weibchen zeigten einen verringerten Reproduktionserfolg. Maternale Faktoren waren mit Aspekten der Eizusammensetzung (bes. Fettsäuren) verknüpft, welche wiederum mit Befruchtungsraten und Embryoüberleben korrelierten. Zusätzlich waren Trockengewicht, Cortisolgehalt und Größe der Eier mit der Fekundität und dem Entwicklungspotential der Eier verknüpft. Ein erheblicher Anteil der Variabilität in der Eientwicklung (47.1% Befruchtung; 58.2% 24 h, 47% 48 h, 43.9% 72 h Embryoüberleben; 46.6% Schlupf; 88.9% geschlüpfte Larven) konnte durch eine Kombination von maternalen Merkmalen und Eiparametern erklärt werden. Obwohl ein hoher Befruchtungserfolg (durchschnittlich 89.2%) verzeichnet wurde, gibt es Möglichkeiten um Befruchtungsprotokolle hinsichtlich der Handhabung männlicher Gameten beim Zander zu optimieren. Die Spermien verschiedener Männchen werden häufig vor der Befruchtung zusammengeführt (Pooling) oder kurz Zeit (Stunden) gelagert bis ovulierte Eier zur Verfügung stehen. Ein Verlust der Spermienqualität (Motilität, Geschwindigkeit) während kurzer Lagerung konnte durch Puffer oder die Zugabe von Melatonin bzw. Progesteron nicht verhindert werden. Die Transfusion von Seminalflüssigkeit zwischen Spermien mit niedriger und hoher Qualität resultierte in einer Abnahme bei Männchen mit anfänglich hoher Spermiengeschwindigkeit. Die Qualität von Spermien mit niedriger Qualität wurde nicht gesteigert. Diese Erkenntnisse liefern Empfehlungen für das Management von Brutbetrieben und zeigen Potential zur Optimierung von Reproduktionsprotokollen bezüglich der in vitro Befruchtung beim Zander auf.
The pikeperch (Sander lucioperca) has great potential for European aquaculture diversification, but the propagation is impeded by a shortage of stocking material caused by variability in gamete quality. Here, maternal size rather than out-of-season spawning or spawning experience was associated with variability in egg quality with very large females showing decreasing reproductive performance. Maternal factors were linked to the egg composition mainly in regard to fatty acid (FA) profiles, which in turn were correlated with rates of fertilization and embryo survival. In addition, egg size, dry weight and cortisol content were associated with fecundity and embryo survival until hatching. Consequently, a substantial variability in egg developmental performance could be explained (47.1% fertilization; 58.2% 24 h, 47% 48 h, 43.9% 72 h embryo survival; 46.6% hatching; 88.9% hatched larvae) by a combination of maternal traits and egg quality parameters. Despite the overall high fertilization observed here (89.2% on average), there is still potential for fine tuning of protocols for in vitro fertilization in pikeperch with regard to the management of male gametes. Sperm of different males is often pooled prior to fertilization or stored for short periods (hours) until ovulated eggs become available. A loss of sperm quality (motility, velocity) could not be prevented during short-term storage using sperm extenders and enhancement supplements (melatonin, progesterone). Transfusion of seminal fluid between low and high quality sperm to assess pooling effects resulted in a significant decrease in sperm with high initial velocity, whereas the velocity of low quality sperm could not be improved. These findings deliver valuable management advice for hatcheries and indicate potential for optimization in regard to in vitro reproduction protocols in pikeperch.
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Jakop, Ulrike Sandra [Verfasser], Thomas [Akademischer Betreuer] Günther-Pomorski, Andreas [Akademischer Betreuer] Herrmann, and Jürgen [Akademischer Betreuer] Schiller. "Reifungsbedingte Membranveränderungen an Eberspermien und deren Bedeutung für die Kältesensitivität der Spermien / Ulrike Sandra Jakop. Gutachter: Thomas Günther-Pomorski ; Andreas Herrmann ; Jürgen Schiller." Berlin : Humboldt Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I, 2013. http://d-nb.info/1044956291/34.

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Jakop, Ulrike [Verfasser], Thomas [Akademischer Betreuer] Günther-Pomorski, Andreas [Akademischer Betreuer] Herrmann, and Jürgen [Akademischer Betreuer] Schiller. "Reifungsbedingte Membranveränderungen an Eberspermien und deren Bedeutung für die Kältesensitivität der Spermien / Ulrike Sandra Jakop. Gutachter: Thomas Günther-Pomorski ; Andreas Herrmann ; Jürgen Schiller." Berlin : Humboldt Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I, 2013. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:11-100213515.

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Friedrich, Benjamin. "Chemotaxis of Sperm Cells." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2009. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-ds-1235056439247-79608.

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Abstract:
Sperm cells are guided to the egg by chemoattractants in many species. Sperm cells are propelled in a liquid by the regular beat of their flagellum. In the presence of a concentration gradient of a chemoattractant, they can steer upwards the concentration gradient, a process called chemotaxis. Eggs release chemoattractants to guide the sperm cells to the egg. Sperm chemotaxis is best studied experimentally in the sea urchin. There, specific receptors in the flagellar membrane of the sperm cells are activated upon binding of chemoattractant molecules and trigger a signaling cascade which ultimately changes the activity of the molecular motors which drive the flagellar beat and result in a swimming response. Sea urchin sperm cells swim along circular and helical paths. Sperm cells of the sea urchin and several other species swim along helical paths far from boundary surfaces in the absence of chemoattractant. In a two-dimensional experimental geometry, sperm swimming paths are planar circles. The non-zero curvature of their swimming paths is a direct consequence of an asymmetry of their flagellar beat. In a concentration gradient of chemoattractant, sperm swimming path are drifting circles in two dimensions and bend helices in three dimensions. What is the working mechanism of sperm chemotaxis? In this thesis, we develop a theoretical description of sperm chemotaxis which can be subsumed as follows: While swimming along an approximately circular path in a concentration gradient a sperm cell traces a periodic concentration stimulus from the concentration field that has the frequency of circular swimming. The chemotactic signaling system processes this stimulus and causes a periodic modulation of the curvature of the swimming path which then gives rise to a swimming path which is a drifting circle. The relative direction of the drift with respect to the gradient direction is determined by the phase shift between the stimulus and the curvature oscillations. This picture is in perfect agreement with recent experimental findings. The mechanism is more general and also works in three dimensions for swimming along helical paths. Our results. Our theoretical description of sperm chemotaxis clarifies the concepts underlying sperm chemotaxis. In particular, we derive the role of internal timing of the chemotactic signaling system for sperm chemotaxis. We conclude that sampling a concentration field along circular and helical paths is a robust strategy for chemotaxis that does not require fine-tuning of parameters and which works reliable also in the presence of fluctuations. In a last chapter of this thesis, we discuss sperm chemotaxis in the more general context of an abstract search problem.
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Junge-Krämer, Sonja Lucie Sophie [Verfasser]. "Charakterisierung der Interaktion porciner Spermien mit uterinen Epithelzellen und der hiermit verbundenen Genexpression hinsichtlich der Modulation einer erfolgreichen Insemination / Sonja Lucie Sophie Junge-Krämer." Hannover : Bibliothek der Tierärztlichen Hochschule Hannover, 2012. http://d-nb.info/1030278768/34.

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Demtschenko, Xenia [Verfasser], and Wolfgang [Akademischer Betreuer] Schulze. "Untersuchungen zum Einfluss verschiedener experimenteller Faktoren auf die Reproduzierbarkeit und Sensitivität gängiger Methoden zur DNA-Fragmentationsanalyse an Spermien beim Menschen / Xenia Demtschenko. Betreuer: Wolfgang Schulze." Hamburg : Staats- und Universitätsbibliothek Hamburg, 2013. http://d-nb.info/1038789346/34.

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Friedrich, Benjamin. "Chemotaxis of Sperm Cells." Doctoral thesis, Technische Universität Dresden, 2008. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A23708.

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Abstract:
Sperm cells are guided to the egg by chemoattractants in many species. Sperm cells are propelled in a liquid by the regular beat of their flagellum. In the presence of a concentration gradient of a chemoattractant, they can steer upwards the concentration gradient, a process called chemotaxis. Eggs release chemoattractants to guide the sperm cells to the egg. Sperm chemotaxis is best studied experimentally in the sea urchin. There, specific receptors in the flagellar membrane of the sperm cells are activated upon binding of chemoattractant molecules and trigger a signaling cascade which ultimately changes the activity of the molecular motors which drive the flagellar beat and result in a swimming response. Sea urchin sperm cells swim along circular and helical paths. Sperm cells of the sea urchin and several other species swim along helical paths far from boundary surfaces in the absence of chemoattractant. In a two-dimensional experimental geometry, sperm swimming paths are planar circles. The non-zero curvature of their swimming paths is a direct consequence of an asymmetry of their flagellar beat. In a concentration gradient of chemoattractant, sperm swimming path are drifting circles in two dimensions and bend helices in three dimensions. What is the working mechanism of sperm chemotaxis? In this thesis, we develop a theoretical description of sperm chemotaxis which can be subsumed as follows: While swimming along an approximately circular path in a concentration gradient a sperm cell traces a periodic concentration stimulus from the concentration field that has the frequency of circular swimming. The chemotactic signaling system processes this stimulus and causes a periodic modulation of the curvature of the swimming path which then gives rise to a swimming path which is a drifting circle. The relative direction of the drift with respect to the gradient direction is determined by the phase shift between the stimulus and the curvature oscillations. This picture is in perfect agreement with recent experimental findings. The mechanism is more general and also works in three dimensions for swimming along helical paths. Our results. Our theoretical description of sperm chemotaxis clarifies the concepts underlying sperm chemotaxis. In particular, we derive the role of internal timing of the chemotactic signaling system for sperm chemotaxis. We conclude that sampling a concentration field along circular and helical paths is a robust strategy for chemotaxis that does not require fine-tuning of parameters and which works reliable also in the presence of fluctuations. In a last chapter of this thesis, we discuss sperm chemotaxis in the more general context of an abstract search problem.
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Van, Qui [Verfasser]. "Untersuchungen zur Bedeutung der intrazellulären Ca2+-Konzentration für die Chemotaxis von Seeigel- und Seestern-Spermien / Forschungszentrum Jülich in der Helmholtz-Gemeinschaft, Institut für Biologische Informationsverarbeitung 1. Qui Van." Jülich : Forschungszentrum, Zentralbibliothek, 2006. http://d-nb.info/987854828/34.

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Bauer, Julia [Verfasser], and Florian [Akademischer Betreuer] Lang. "Der suizidale Zelltod humaner Erythrozyten - Stimulation durch Sphingosin und Auswirkungen der biogenen Polyamine Spermin und Spermidin / Julia Bauer ; Betreuer: Florian Lang." Tübingen : Universitätsbibliothek Tübingen, 2013. http://d-nb.info/1160754489/34.

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Bernet, Vendula [Verfasser]. "Untersuchungen zu den Effekten einer verkürzten Inkubationsdauer mit Glyzerin und der Zugabe des bovinen Seminalplasmaproteins A1/A2 (BSP-A1/A2) vor der Kryokonservierung auf die Qualität und Fertilität boviner Spermien / Vendula Bernet." Hannover : Bibliothek der Tierärztlichen Hochschule Hannover, 2014. http://d-nb.info/1049812727/34.

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Juarez, Paul Ramon. "Initial characerization of human spermine oxidase." Thesis, [College Station, Tex. : Texas A&M University, 2008. http://hdl.handle.net/1969.1/ETD-TAMU-3108.

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Springsguth, Hans Christopher. "Mechanismen und Bedeutung der aktivierten Apoptosekaskade in humanen Spermatozoen." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Leipzig, 2016. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-192660.

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Abstract:
Andrologische Forschungsarbeiten der letzten Jahre beweisen, dass einzelne, aus somatischen Zellen bekannte Apoptose-typische Veränderungen bei humanen Spermien einen negativen Einfluss auf die Fertilität des Mannes haben. Umstritten ist, ob es sich dabei nur um einen abortiven Zelltod als Zeichen einer Reifungsstörung während der Spermatogenese handelt oder ob Apoptose auch in reifen Spermien induzierbar ist. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, durch Untersuchungen zur Induzierbarkeit der Apoptose in reifen und unreifen Spermatozoen die vollständige Funktionalität verschiedener Signalkaskaden sowie deren Umsetzung in morphologische Veränderungen aufzudecken. Darüber hinaus sollte die Rolle des intrazellulären Calciumspiegels als möglicher Interaktionspartner zwischen Akrosomreaktion und Apoptose geklärt werden, um Informationen über die Zukunft der nicht fertilisierenden Spermien im weiblichen Genitaltrakt zu erlangen. In den vorliegenden Versuchsreihen konnte erstmals die gezielte Induktion der Apoptose in reifen und unreifen Spermatozoen anhand biochemischer und elektronenmikroskopischer Untersuchungen nachgewiesen werden. Dabei wurde ausführlich die erfolgreiche Aktivierung mehrerer intrinsischer Apoptosesignalwege in reifen Spermien gezeigt, deren Initiation entweder auf den Zusammenbruch innerer Mitochondrienmembranen, auf eine veränderte intrazelluläre Calciumkonzentration oder auf das Einwirken von oxidativem Stress zurückzuführen war. Zudem konnten Erkenntnisse zum antioxidativen Schutzmechanismus von Spermien gewonnen werden, welcher die Spermien gegenüber einer spezifischen Menge an H2O2 vor oxidativem Stress-bedingter Apoptose bewahrt. Sowohl die Apoptose als auch die Akrosomreaktion waren durch die Zugabe eines Calciumchelators blockierbar. Die Initiation des programmierten Zelltodes in Spermien durch einen Anstieg der intrazellulären Calciumkonzentration erklärt zudem eine weitere wichtige Funktion dieses Prozesses: das Absterben von akrosomenreagierten Spermien bei nicht erfolgter Fertilisation im weiblichen Genitaltrakt. Die Theorie einer rein abortiven Apoptose als Folge einer Spermatogenesestörung ist damit widerlegt.
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Kurz, Anke. "Organisation und Dynamik der Phospholipide in der Zell- und Akrosommembran von Eberspermien während der Kapazitation und Akrosomreaktion." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II, 2005. http://dx.doi.org/10.18452/15274.

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Abstract:
Eine wichtige Eigenschaft der Plasmamembran eukaryotischer Zellen ist die stabile transversale Asymmetrie der Phospholipide. Sie wird energieabhängig durch die Aktivität einer Aminophospholipidtranslokase aufrechterhalten und gilt als wichtige Voraussetzung für die Homöostasis der Zellen. Die Plasmamembran einiger Säugerzellen weist zudem laterale Lipiddomänen auf, denen eine wesentliche Bedeutung bei der Signaltransduktion zugeschrieben wird. Während der Genese durchlaufen die Membranen der Säugerspermien intensive Veränderungen. Um die Bedeutung der Phospholipidasymmetrie für die Funktion der Spermien zu untersuchen, wurde die Lokalisation und Dynamik von Phosphatidylserin in der Zell- und Akrosommembran von Eberspermien im Verlauf von Kapazitation und Akrosomreaktion betrachtet. Unter Ausnutzung der selektiven, kalziumabhängigen Bindung von AnnexinV an endogenes Phosphatidylserin konnte dessen Lokalisation an morphologisch differenzierten Zellen verfolgt werden. Eine Markierung der Zellen mit NBD-markierten Phospholipidanaloga lieferte zudem Informationen zur Dynamik der Phospholipide in der Plasmamembran. Die Differenzierung der Zellen erfolgte entweder am Durchflusszytometer oder fluoreszenz- bzw. elektronenmikroskopisch. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit weisen sowohl auf eine transversale als auch laterale Ungleichverteilung der Lipide in der Zell- und Akrosommembran während der Genese der Spermien hin. Neben der stabilen transversalen Phospholipidasymmetrie der Plasmamembran konnte erstmals eine zytoplasmatische Lokalisation von Phosphatidylserin auf der äußeren Akrosommembran nachgewiesen werden. Somit akkumulieren die beiden einander zugewandten zytoplasmatischen Monolayer von Plasmamembran und äußerer Akrosommembran Phosphatidylserin. Kapazitationsbedingt kommt es zu einer engen Wechselwirkung zwischen Plasmamembran und äußerer Akrosommembran. Die Ausbildung lateraler Membrandomänen, in denen Phosphatidylserin zytoplasmatisch akkumuliert, wird als Voraussetzung für diese enge Assoziation diskutiert. Weitere Hinweise auf eine funktionelle Bedeutung lateraler Membrandomänen lieferten die Arbeiten zur Isolation Triton-unlöslicher Lipiddomänen aus der Plasmamembran von Forellenspermien.
One of the essential qualities of cell membranes in Eucaryotae is a stable transverse phospholipid asymmetry. It is regulated and maintained by ATP-dependent action of an aminophospholipid translocase and is a major prerequisite for cell homeostasis. The plasma membranes of several mammalian cells show moreover lateral lipid domains, which are imputed to play a significant role in signal transduction. The membranes of mammalian spermatozoa undergo significant changes during genesis. The localisation and dynamics of phosphatidylserine in the cell as well as acrosome membranes of boar sperm cells was studied during capacitation and acrosome reaction to assess the relevance of lipid asymmetry for sperm function. The localisation of endogenous phosphatidylserine in morphologically differentiated cells was followed using the selective calcium depending binding of annexinV. Information on the transverse dynamics of phospholipids in the plasma membrane was obtained by labelling the cells with a NBD-phospholipid analogues. The morphological status of the cells was assessed by flow cytometry, fluorescence and electron microscopy. The results of this study indicate both a transversal and lateral inhomogenous distribution of lipids in the cell membrane as well as in the outer acrosome membrane during sperm genesis. The plasma membrane of boar sperm shows a stable transversal lipid asymmetry characterised by an accumulation of phosphatidylserine in the cytoplasmic monolayer. Moreover a cytoplasmic localisation of phosphatidylserine on the outer acrosome membrane could be detected for the first time. Therefore the two facing cytoplasmic leaflets of the outer acrosome and cell membrane contain phosphatidylserine. Applying microscopy substantiated the hypothesis that there are close interactions between the cell membrane and the outer layer of the acrosome membrane because of capacitation. The cytoplasmic accumulation of phosphatidylserine in lateral lipid domains is probably essential for the strong association of plasma and outer acrosome membrane finally leading to local fusions of both membranes. An indication for the functional meaning of lateral membrane domains in sperm cells was futher deduced from the isolation of Triton-insoluble lipid domains from membranes of trout sperm cells.
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Nadaraia-Hoke, Shorena Flanagan John M. "Structural and thermodynamic characterization of spermidine and spermine synthases." [University Park, Pa.] : Pennsylvania State University, 2009. http://etda.libraries.psu.edu/theses/approved/PSUonlyIndex/ETD-4555/index.html.

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