Výzkumné zaměření a směry
Naše laboratoř se zaměřuje na studium funkce gamet jako klíčového faktoru určujícího úspěšnost reprodukce, zejména u druhů s vnějším oplozením. Úspěch oplození u těchto druhů závisí především na kvalitě a schopnosti spermií dosáhnout vajíčka během velmi krátkého časového intervalu. Vlastnosti prostředí proto hrají v tomto procesu zásadní roli.
V současnosti se zabýváme různými aspekty fyziologie spermií před zahájením a během jejich pohybu, což se odráží do klíčových směrů našeho výzkumu.
"Prostředí gamet chápeme jako aktivní faktor, který může ovlivnit výsledek oplození."
Studium pohybu spermií a bičíku
Pozorujeme a zaznamenáváme pohyb spermií a tvorbu vlnění bičíku u rozdílných druhů pomocí různých mikroskopických metod a videokamer za odlišných podmínek prostředí. Získané záznamy následně analyzujeme pomocí systému CASA a dalšího specializovaného softwaru pro vizualizaci a kvantifikaci parametrů pohybu.
Regulace aktivace a pohybu spermií
V našich výzkumech se soustřeďujeme na mechanismy, které regulují aktivaci, dobu motility a přizpůsobení pohybu proměnlivým podmínkám vnějšího prostředí. K tomu využíváme inhibiční analýzy, měření buněčného objemu a patch-clamp. Takto získané poznatky přispívají k hlubšímu porozumění fyziologii gamet a umožňují optimalizaci metod umělého oplození u různých druhů ryb, a zároveň pomáhají pochopit, jak změny ve vodním prostředí ovlivňují přirozenou reprodukci ryb.
Energetický metabolismus a spotřeba energie spermií
Sledujeme změny hladin energetických metabolitů (např. ATP, ADP, CP) během aktivace, trvání motility a krátkodobého uchovávání spermií. Využíváme biochemické a fluorescenční metody pro stanovení metabolitů, analýzy enzymatické aktivity, sledování oxidativní fosforylace a hodnocení mitochondriálních funkcí. Tyto informace pomáhají vysvětlit rozdíly v délce a intenzitě pohybu a zároveň přispívají k optimalizaci podmínek pro uchovávání a kryokonzervaci gamet.
Mechanismy navádění a interakce spermií s ovariální tekutinou a okolním prostředím
Po aktivaci motility se spermie pohybují v prostředí, které určuje jejich schopnost dosáhnout vajíčka. U druhů s vnějším oplozením hraje klíčovou roli ovariální tekutina, jež vytváří specifické podmínky ovlivňující rychlost, trajektorii, délku motility i funkci bičíku. Její složky (ionty, aminokyseliny, proteiny, signální molekuly) modulují fyziologii spermií, včetně iontové rovnováhy a buněčné signalizace.
Účinky těchto složek kvantifikujeme pomocí videoanalýzy, fluorescenčních markerů, experimentů s řízeným prostředím a fertilizačních testů, což umožňuje identifikovat klíčové faktory reprodukčních strategií. Tyto poznatky prohlubují porozumění přirozenému výběru spermií a podporují optimalizaci metod umělého oplození v akvakultuře i ochraně genofondu.
Kryokonzervace a uchovávání gamet
Zaměřujeme se na optimalizaci metod kryokonzervace a krátkodobého uchovávání spermií u různých druhů ryb. Testujeme různé typy kryoprotektivních roztoků a nosných médií a sledujeme jejich vliv na životaschopnost, motilitu a fertilizační schopnost spermií. Vyvíjíme postupy vhodné i pro praxi, včetně standardizace a optimalizace metod pro hromadné zpracování a uchovávání spermatu ve větším měřítku.
