WATER AND IONIC CHANNELS AS NEW MARKERS OF OXIDATIVE STRESS AND CINEMATICS OF SEMEN QUALITY IN MARINE TELEOSTEOS (Q3195537): Difference between revisions
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ACQUA E CANALI IONICI COME NUOVI MARCATORI DI STRESS OSSIDATIVO E CINEMATOGRAFIA DI QUALITÀ DELLO SPERMA IN MARE TELEOSTEOS | |||||||||||||||
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IL CONTROLLO DI QUALITÀ DEI GAMETI NELLA COLTIVAZIONE DI PESCI MARINI RIMANE UNA SFIDA FONDAMENTALE PER LA SOSTENIBILITÀ DELL'ACQUACOLTURA EUROPEA. NEI MASCHI, LA MOTILITÀ DELLO SPERMA È CONSIDERATA IL PARAMETRO PIÙ EFFICACE PER STIMARNE LA QUALITÀ (AD ESEMPIO LA CAPACITÀ DI FECONDARE), SEBBENE I TELEOSTEOS MARINI NON SIANO ANCORA BEN NOTI A MOLTI DEI MECCANISMI MOLECOLARI CHIAVE CHE CONTROLLANO L'ATTIVITÀ DEL FLAGELLO DELLO SPERMA. QUESTA CONOSCENZA È TUTTAVIA ESSENZIALE PER SVILUPPARE BIOMARCATORI MOLECOLARI ROBUSTI E AFFIDABILI PER VALUTARE LA QUALITÀ DELLO SPERMA, CHE PUÒ ESSERE UTILE PER VALUTARE L'IMPATTO DELLE CONDIZIONI DI CRESCITA, DEI PROGRAMMI DI SELEZIONE GENETICA E DEI METODI DI FECONDAZIONE ARTIFICIALE E CRIOCONSERVAZIONE DEI GAMETI. PERTANTO, A LIVELLO INDUSTRIALE VI È UN'IMPORTANTE DOMANDA DI RICERCA DI BASE INNOVATIVA SULLA FISIOLOGIA DEL PROCESSO DI MOTILITÀ SPERMATICA NEL PESCE MARINO. IN PRECEDENTI STUDI SULLO SPERMA DORATO (SPARUS AURATA) ABBIAMO SCOPERTO UN NUOVO SISTEMA ANTIOSSIDANTE MITOCONDRIALE MEDIATO DA UN CANALE DELL'ACQUA (AQUAPORINE-8BB, AQP8BB), CHE FUNZIONA IN QUESTO CASO COME PEROXIPORINA FACILITANDO L'USCITA DI H2O2 DAI MITOCONDRI E LA PRODUZIONE CONTINUA DI ENERGIA (ATP) NECESSARIA PER LA MOTILITÀ FLAGELLARE. IL TRASPORTO INTRACELLULARE DI AQP8BB NEGLI SPERMATOZOI DURANTE L'ATTIVAZIONE IN ACQUA DI MARE APPARE PERTANTO UN FATTORE CRUCIALE NELLA REGOLAZIONE DELLA DISINTOSSICAZIONE E DELLA MOTILITÀ MITOCONDRIALE. TUTTAVIA, LE VIE DI SEGNALAZIONE INTRACELLULARI CHE REGOLANO QUESTO MECCANISMO SONO SCONOSCIUTE, ANCHE SE I NOSTRI DATI PRELIMINARI SUGGERISCONO CHE ALCUNE CHINASI ATTIVATE DALLO STRESS POSSONO ESSERE COINVOLTE. OLTRE AD AQP8BB, GLI SPERMATOZOI MOTILI D'ORO ESPRIMONO ALTRE AQUAPORINE NELLA TESTA E NELLA CODA ANTERIORE, CHE SEMBRANO CONTROLLARE LA TRAIETTORIA E IL MODELLO DI MOVIMENTO DELLO SPERMA. I MECCANISMI MOLECOLARI ALLA BASE DELLA FUNZIONE DI QUESTI CANALI NON SONO ANCORA STATI IDENTIFICATI, E PROPONIAMO L'IPOTESI CHE QUESTI POSSANO ESSERE ASSOCIATI A CANALI IONICI PER ATTIVARE RISPOSTE OSMOTICHE LOCALI E MECCANISMI DI TRASPORTO IONICO, CHE POSSONO MANTENERE E/O DIRIGERE LA NAVIGAZIONE SPERMATICA. LO SCOPO DI QUESTO PROGETTO È QUINDI QUELLO DI STABILIRE LE VIE INTRACELLULARI CHE REGOLANO IL TRAFFICO MITOCONDRIALE DI AQP8BB NELLO SPERMA DORATO, NONCHÉ DI IDENTIFICARE IL TIPO DI CANALI IONICI PRESENTI NELLO SPERMA E LE LORO POSSIBILI INTERAZIONI CON LE AQUAPORINE. INOLTRE, DAL MOMENTO CHE ABBIAMO RECENTEMENTE SCOPERTO CHE GLI SPERMATOZOI DORATI MATURI SONO COMPETENTI PER LA TRADUZIONE DI ALCUNE PROTEINE (COME ALCUNE AQUAPORINE), PROPONIAMO ANCHE DI SVILUPPARE METODI DI SILENZIAMENTO MRNA AL FINE DI DEFINIRE LE FUNZIONI FISIOLOGICHE DELL'ACQUA E DEI CANALI IONICI NELLO SPERMA MOTILICO. IN QUESTO MODO, QUESTA RICERCA CONTRIBUIRÀ CON NUOVI BIOMARCATORI DI STRESS OSSIDATIVO E CINEMATICA PER LA VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ DELLO SPERMA IN MARE TELEOSTEOS DI INTERESSE COMMERCIALE. (Italian) | |||||||||||||||
| Property / summary: IL CONTROLLO DI QUALITÀ DEI GAMETI NELLA COLTIVAZIONE DI PESCI MARINI RIMANE UNA SFIDA FONDAMENTALE PER LA SOSTENIBILITÀ DELL'ACQUACOLTURA EUROPEA. NEI MASCHI, LA MOTILITÀ DELLO SPERMA È CONSIDERATA IL PARAMETRO PIÙ EFFICACE PER STIMARNE LA QUALITÀ (AD ESEMPIO LA CAPACITÀ DI FECONDARE), SEBBENE I TELEOSTEOS MARINI NON SIANO ANCORA BEN NOTI A MOLTI DEI MECCANISMI MOLECOLARI CHIAVE CHE CONTROLLANO L'ATTIVITÀ DEL FLAGELLO DELLO SPERMA. QUESTA CONOSCENZA È TUTTAVIA ESSENZIALE PER SVILUPPARE BIOMARCATORI MOLECOLARI ROBUSTI E AFFIDABILI PER VALUTARE LA QUALITÀ DELLO SPERMA, CHE PUÒ ESSERE UTILE PER VALUTARE L'IMPATTO DELLE CONDIZIONI DI CRESCITA, DEI PROGRAMMI DI SELEZIONE GENETICA E DEI METODI DI FECONDAZIONE ARTIFICIALE E CRIOCONSERVAZIONE DEI GAMETI. PERTANTO, A LIVELLO INDUSTRIALE VI È UN'IMPORTANTE DOMANDA DI RICERCA DI BASE INNOVATIVA SULLA FISIOLOGIA DEL PROCESSO DI MOTILITÀ SPERMATICA NEL PESCE MARINO. IN PRECEDENTI STUDI SULLO SPERMA DORATO (SPARUS AURATA) ABBIAMO SCOPERTO UN NUOVO SISTEMA ANTIOSSIDANTE MITOCONDRIALE MEDIATO DA UN CANALE DELL'ACQUA (AQUAPORINE-8BB, AQP8BB), CHE FUNZIONA IN QUESTO CASO COME PEROXIPORINA FACILITANDO L'USCITA DI H2O2 DAI MITOCONDRI E LA PRODUZIONE CONTINUA DI ENERGIA (ATP) NECESSARIA PER LA MOTILITÀ FLAGELLARE. IL TRASPORTO INTRACELLULARE DI AQP8BB NEGLI SPERMATOZOI DURANTE L'ATTIVAZIONE IN ACQUA DI MARE APPARE PERTANTO UN FATTORE CRUCIALE NELLA REGOLAZIONE DELLA DISINTOSSICAZIONE E DELLA MOTILITÀ MITOCONDRIALE. TUTTAVIA, LE VIE DI SEGNALAZIONE INTRACELLULARI CHE REGOLANO QUESTO MECCANISMO SONO SCONOSCIUTE, ANCHE SE I NOSTRI DATI PRELIMINARI SUGGERISCONO CHE ALCUNE CHINASI ATTIVATE DALLO STRESS POSSONO ESSERE COINVOLTE. OLTRE AD AQP8BB, GLI SPERMATOZOI MOTILI D'ORO ESPRIMONO ALTRE AQUAPORINE NELLA TESTA E NELLA CODA ANTERIORE, CHE SEMBRANO CONTROLLARE LA TRAIETTORIA E IL MODELLO DI MOVIMENTO DELLO SPERMA. I MECCANISMI MOLECOLARI ALLA BASE DELLA FUNZIONE DI QUESTI CANALI NON SONO ANCORA STATI IDENTIFICATI, E PROPONIAMO L'IPOTESI CHE QUESTI POSSANO ESSERE ASSOCIATI A CANALI IONICI PER ATTIVARE RISPOSTE OSMOTICHE LOCALI E MECCANISMI DI TRASPORTO IONICO, CHE POSSONO MANTENERE E/O DIRIGERE LA NAVIGAZIONE SPERMATICA. LO SCOPO DI QUESTO PROGETTO È QUINDI QUELLO DI STABILIRE LE VIE INTRACELLULARI CHE REGOLANO IL TRAFFICO MITOCONDRIALE DI AQP8BB NELLO SPERMA DORATO, NONCHÉ DI IDENTIFICARE IL TIPO DI CANALI IONICI PRESENTI NELLO SPERMA E LE LORO POSSIBILI INTERAZIONI CON LE AQUAPORINE. INOLTRE, DAL MOMENTO CHE ABBIAMO RECENTEMENTE SCOPERTO CHE GLI SPERMATOZOI DORATI MATURI SONO COMPETENTI PER LA TRADUZIONE DI ALCUNE PROTEINE (COME ALCUNE AQUAPORINE), PROPONIAMO ANCHE DI SVILUPPARE METODI DI SILENZIAMENTO MRNA AL FINE DI DEFINIRE LE FUNZIONI FISIOLOGICHE DELL'ACQUA E DEI CANALI IONICI NELLO SPERMA MOTILICO. IN QUESTO MODO, QUESTA RICERCA CONTRIBUIRÀ CON NUOVI BIOMARCATORI DI STRESS OSSIDATIVO E CINEMATICA PER LA VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ DELLO SPERMA IN MARE TELEOSTEOS DI INTERESSE COMMERCIALE. (Italian) / rank | |||||||||||||||
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| Property / summary: IL CONTROLLO DI QUALITÀ DEI GAMETI NELLA COLTIVAZIONE DI PESCI MARINI RIMANE UNA SFIDA FONDAMENTALE PER LA SOSTENIBILITÀ DELL'ACQUACOLTURA EUROPEA. NEI MASCHI, LA MOTILITÀ DELLO SPERMA È CONSIDERATA IL PARAMETRO PIÙ EFFICACE PER STIMARNE LA QUALITÀ (AD ESEMPIO LA CAPACITÀ DI FECONDARE), SEBBENE I TELEOSTEOS MARINI NON SIANO ANCORA BEN NOTI A MOLTI DEI MECCANISMI MOLECOLARI CHIAVE CHE CONTROLLANO L'ATTIVITÀ DEL FLAGELLO DELLO SPERMA. QUESTA CONOSCENZA È TUTTAVIA ESSENZIALE PER SVILUPPARE BIOMARCATORI MOLECOLARI ROBUSTI E AFFIDABILI PER VALUTARE LA QUALITÀ DELLO SPERMA, CHE PUÒ ESSERE UTILE PER VALUTARE L'IMPATTO DELLE CONDIZIONI DI CRESCITA, DEI PROGRAMMI DI SELEZIONE GENETICA E DEI METODI DI FECONDAZIONE ARTIFICIALE E CRIOCONSERVAZIONE DEI GAMETI. PERTANTO, A LIVELLO INDUSTRIALE VI È UN'IMPORTANTE DOMANDA DI RICERCA DI BASE INNOVATIVA SULLA FISIOLOGIA DEL PROCESSO DI MOTILITÀ SPERMATICA NEL PESCE MARINO. IN PRECEDENTI STUDI SULLO SPERMA DORATO (SPARUS AURATA) ABBIAMO SCOPERTO UN NUOVO SISTEMA ANTIOSSIDANTE MITOCONDRIALE MEDIATO DA UN CANALE DELL'ACQUA (AQUAPORINE-8BB, AQP8BB), CHE FUNZIONA IN QUESTO CASO COME PEROXIPORINA FACILITANDO L'USCITA DI H2O2 DAI MITOCONDRI E LA PRODUZIONE CONTINUA DI ENERGIA (ATP) NECESSARIA PER LA MOTILITÀ FLAGELLARE. IL TRASPORTO INTRACELLULARE DI AQP8BB NEGLI SPERMATOZOI DURANTE L'ATTIVAZIONE IN ACQUA DI MARE APPARE PERTANTO UN FATTORE CRUCIALE NELLA REGOLAZIONE DELLA DISINTOSSICAZIONE E DELLA MOTILITÀ MITOCONDRIALE. TUTTAVIA, LE VIE DI SEGNALAZIONE INTRACELLULARI CHE REGOLANO QUESTO MECCANISMO SONO SCONOSCIUTE, ANCHE SE I NOSTRI DATI PRELIMINARI SUGGERISCONO CHE ALCUNE CHINASI ATTIVATE DALLO STRESS POSSONO ESSERE COINVOLTE. OLTRE AD AQP8BB, GLI SPERMATOZOI MOTILI D'ORO ESPRIMONO ALTRE AQUAPORINE NELLA TESTA E NELLA CODA ANTERIORE, CHE SEMBRANO CONTROLLARE LA TRAIETTORIA E IL MODELLO DI MOVIMENTO DELLO SPERMA. I MECCANISMI MOLECOLARI ALLA BASE DELLA FUNZIONE DI QUESTI CANALI NON SONO ANCORA STATI IDENTIFICATI, E PROPONIAMO L'IPOTESI CHE QUESTI POSSANO ESSERE ASSOCIATI A CANALI IONICI PER ATTIVARE RISPOSTE OSMOTICHE LOCALI E MECCANISMI DI TRASPORTO IONICO, CHE POSSONO MANTENERE E/O DIRIGERE LA NAVIGAZIONE SPERMATICA. LO SCOPO DI QUESTO PROGETTO È QUINDI QUELLO DI STABILIRE LE VIE INTRACELLULARI CHE REGOLANO IL TRAFFICO MITOCONDRIALE DI AQP8BB NELLO SPERMA DORATO, NONCHÉ DI IDENTIFICARE IL TIPO DI CANALI IONICI PRESENTI NELLO SPERMA E LE LORO POSSIBILI INTERAZIONI CON LE AQUAPORINE. INOLTRE, DAL MOMENTO CHE ABBIAMO RECENTEMENTE SCOPERTO CHE GLI SPERMATOZOI DORATI MATURI SONO COMPETENTI PER LA TRADUZIONE DI ALCUNE PROTEINE (COME ALCUNE AQUAPORINE), PROPONIAMO ANCHE DI SVILUPPARE METODI DI SILENZIAMENTO MRNA AL FINE DI DEFINIRE LE FUNZIONI FISIOLOGICHE DELL'ACQUA E DEI CANALI IONICI NELLO SPERMA MOTILICO. IN QUESTO MODO, QUESTA RICERCA CONTRIBUIRÀ CON NUOVI BIOMARCATORI DI STRESS OSSIDATIVO E CINEMATICA PER LA VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ DELLO SPERMA IN MARE TELEOSTEOS DI INTERESSE COMMERCIALE. (Italian) / qualifier | |||||||||||||||
point in time: 16 January 2022
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Revision as of 16:21, 16 January 2022
Project Q3195537 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
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| English | WATER AND IONIC CHANNELS AS NEW MARKERS OF OXIDATIVE STRESS AND CINEMATICS OF SEMEN QUALITY IN MARINE TELEOSTEOS |
Project Q3195537 in Spain |
Statements
114,950.0 Euro
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229,900.0 Euro
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50.0 percent
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30 December 2016
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29 December 2019
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INSTITUTO DE INVESTIGACION Y TECNOLOGIA AGROALIMENTARIAS
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40°37'3.58"N, 0°35'23.75"E
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43136
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EL CONTROL DE LA CALIDAD DE LOS GAMETOS EN EL CULTIVO DE PECES MARINOS SIGUE REPRESENTANDO UN DESAFIO FUNDAMENTAL PARA LA SOSTENIBILIDAD DE LA ACUICULTURA EUROPEA. EN LOS MACHOS, LA MOTILIDAD DEL ESPERMA SE CONSIDERA EL PARAMETRO MAS EFICAZ PARA ESTIMAR SU CALIDAD (I.E. CAPACIDAD DE FERTILIZACION), A PESAR DE QUE EN TELEOSTEOS MARINOS TODAVIA NO SE CONOCEN BIEN MUCHOS DE LOS MECANISMOS MOLECULARES CLAVE QUE CONTROLAN LA ACTIVIDAD DEL FLAGELO DE LOS ESPERMATOZOIDES. ESTE CONOCIMIENTO ES SIN EMBARGO ESENCIAL PARA DESARROLLAR BIOMARCADORES MOLECULARES ROBUSTOS Y FIABLES PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL ESPERMA, LOS CUALES PUEDAN SER UTILES PARA VALORAR EL IMPACTO DE LAS CONDICIONES DE CULTIVO, LOS PROGRAMAS DE SELECCION GENETICA, Y LOS METODOS DE FECUNDACION ARTIFICIAL Y CRIOPRESERVACION DE GAMETOS. POR TANTO, A NIVEL INDUSTRIAL EXISTE UNA IMPORTANTE DEMANDA DE INVESTIGACION BASICA INNOVADORA SOBRE LA FISIOLOGIA DEL PROCESO DE MOTILIDAD ESPERMATICA EN PECES MARINOS. EN ESTUDIOS PREVIOS SOBRE EL ESPERMA DE DORADA (SPARUS AURATA) HEMOS DESCUBIERTO UN NUEVO SISTEMA ANTIOXIDANTE MITOCONDRIAL MEDIADO POR UN CANAL DE AGUA (ACUAPORINA-8BB, AQP8BB), EL CUAL FUNCIONA EN ESTE CASO COMO UNA PEROXIPORINA FACILITANDO LA SALIDA DE H2O2 DE LA MITOCONDRIA Y LA PRODUCCION CONTINUADA DE ENERGIA (ATP) NECESARIA PARA LA MOTILIDAD FLAGELAR. EL TRANSPORTE INTRACELULAR DE LA AQP8BB EN LOS ESPERMATOZOIDES DURANTE SU ACTIVACION EN AGUA DE MAR APARECE POR TANTO COMO UN FACTOR CRUCIAL PARA LA REGULACION DE LA DESINTOXICACION MITOCONDRIAL Y LA MOTILIDAD. SIN EMBARGO, LAS VIAS DE SEÑALIZACION INTRACELULAR QUE REGULAN ESTE MECANISMO SON DESCONOCIDAS, AUNQUE NUESTROS DATOS PRELIMINARES SUGIEREN QUE CIERTAS QUINASAS ACTIVADAS POR ESTRES PODRIAN ESTAR IMPLICADAS. ADEMAS DE LA AQP8BB, LOS ESPERMATOZOIDES MOTILES DE DORADA EXPRESAN OTRAS ACUAPORINAS EN LA CABEZA Y COLA ANTERIOR, LAS CUALES PARECEN CONTROLAR LA TRAYECTORIA Y EL PATRON DE MOVIMIENTO ESPERMATICO. LOS MECANISMOS MOLECULARES QUE SUBYACEN A LA FUNCION DE ESTOS CANALES NO HAN SIDO TODAVIA IDENTIFICADOS, Y PLANTEAMOS LA HIPOTESIS DE QUE ESTOS PODRIAN ASOCIARSE CON CANALES IONICOS PARA ACTIVAR RESPUESTAS OSMOTICAS LOCALES Y MECANISMOS DE TRANSPORTE DE IONES, LOS CUALES PUEDEN MANTENER Y/O DIRIGIR LA NAVEGACION DE LOS ESPERMATOZOIDES. LA FINALIDAD DE ESTE PROYECTO ES POR TANTO ESTABLECER LAS VIAS INTRACELULARES QUE REGULAN EL TRAFICO MITOCONDRIAL DE AQP8BB EN LOS ESPERMATOZOIDES DE DORADA, ASI COMO IDENTIFICAR EL TIPO DE CANALES IONICOS PRESENTES EN LOS ESPERMATOZOIDES Y SUS POSIBLES INTERACCIONES CON LAS ACUAPORINAS. ASIMISMO, YA QUE RECIENTEMENTE HEMOS DESCUBIERTO QUE LOS ESPERMATOZOIDES MADUROS DE DORADA SON COMPETENTES PARA LA TRASLACION DE CIERTAS PROTEINAS (COMO ALGUNAS ACUAPORINAS), PROPONEMOS TAMBIEN DESARROLLAR METODOS DE SILENCIAMIENTO DE MRNAS CON EL FIN DE DEFINIR LAS FUNCIONES FISIOLOGICAS DE LOS CANALES DE AGUA E IONICOS EN ESPERMATOZOIDES MOTILES. DE ESTE MODO, ESTA INVESTIGACION CONTRIBUIRA CON NUEVOS BIOMARCADORES DE ESTRES OXIDATIVO Y CINEMATICOS PARA LA EVALUACION DE LA CALIDAD DEL ESPERMA EN TELEOSTEOS MARINOS DE INTERES COMERCIAL. (Spanish)
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QUALITY CONTROL OF GAMETES IN THE CULTIVATION OF MARINE FISH REMAINS A KEY CHALLENGE FOR THE SUSTAINABILITY OF EUROPEAN AQUACULTURE. IN MALES, SPERM MOTILITY IS CONSIDERED THE MOST EFFECTIVE PARAMETER FOR ESTIMATING ITS QUALITY (I.E. ABILITY TO FERTILISE), ALTHOUGH MARINE TELEOSTEOS ARE STILL NOT WELL KNOWN TO MANY OF THE KEY MOLECULAR MECHANISMS THAT CONTROL SPERM SCOURGE ACTIVITY. THIS KNOWLEDGE IS HOWEVER ESSENTIAL TO DEVELOP ROBUST AND RELIABLE MOLECULAR BIOMARKERS TO ASSESS SPERM QUALITY, WHICH CAN BE USEFUL FOR ASSESSING THE IMPACT OF GROWING CONDITIONS, GENETIC SELECTION PROGRAMS, AND ARTIFICIAL FERTILISATION AND CRYOPRESERVATION METHODS OF GAMETES. THEREFORE, AT THE INDUSTRIAL LEVEL THERE IS AN IMPORTANT DEMAND FOR INNOVATIVE BASIC RESEARCH INTO THE PHYSIOLOGY OF THE SPERMATICA MOTILITY PROCESS IN MARINE FISH. IN PREVIOUS STUDIES ON GOLDEN SPERM (SPARUS AURATA) WE HAVE DISCOVERED A NEW MITOCHONDRIAL ANTIOXIDANT SYSTEM MEDIATED BY A WATER CHANNEL (AQUAPORINE-8BB, AQP8BB), WHICH FUNCTIONS IN THIS CASE AS A PEROXIPORINE FACILITATING THE EXIT OF H2O2 FROM MITOCHONDRIA AND THE CONTINUOUS PRODUCTION OF ENERGY (ATP) NECESSARY FOR FLAGELLAR MOTILITY. INTRACELLULAR TRANSPORT OF AQP8BB IN SPERM DURING ACTIVATION IN SEAWATER THEREFORE APPEARS AS A CRUCIAL FACTOR IN THE REGULATION OF MITOCHONDRIAL DETOXIFICATION AND MOTILITY. HOWEVER, THE INTRACELLULAR SIGNALING PATHWAYS THAT REGULATE THIS MECHANISM ARE UNKNOWN, ALTHOUGH OUR PRELIMINARY DATA SUGGEST THAT CERTAIN STRESS-ACTIVATED KINASES MAY BE INVOLVED. IN ADDITION TO AQP8BB, GOLD MOTILE SPERM EXPRESS OTHER AQUAPORINS IN THE HEAD AND ANTERIOR TAIL, WHICH SEEM TO CONTROL THE TRAJECTORY AND PATTERN OF SPERM MOVEMENT. THE MOLECULAR MECHANISMS UNDERLYING THE FUNCTION OF THESE CHANNELS HAVE NOT YET BEEN IDENTIFIED, AND WE PROPOSE THE HYPOTHESIS THAT THESE COULD BE ASSOCIATED WITH IONIC CHANNELS TO ACTIVATE LOCAL OSMOTIC RESPONSES AND ION TRANSPORT MECHANISMS, WHICH CAN MAINTAIN AND/OR DIRECT SPERM NAVIGATION. THE PURPOSE OF THIS PROJECT IS THEREFORE TO ESTABLISH THE INTRACELLULAR PATHWAYS THAT REGULATE THE MITOCHONDRIAL TRAFFIC OF AQP8BB IN THE GOLDEN SPERM, AS WELL AS TO IDENTIFY THE TYPE OF IONIC CHANNELS PRESENT IN THE SPERM AND THEIR POSSIBLE INTERACTIONS WITH THE AQUAPORINS. ALSO, SINCE WE HAVE RECENTLY DISCOVERED THAT MATURE GOLDEN SPERM ARE COMPETENT FOR THE TRANSLATION OF CERTAIN PROTEINS (SUCH AS SOME AQUAPORINS), WE ALSO PROPOSE TO DEVELOP MRNA SILENCING METHODS IN ORDER TO DEFINE THE PHYSIOLOGICAL FUNCTIONS OF WATER AND IONIC CHANNELS IN MOTILE SPERM. IN THIS WAY, THIS RESEARCH WILL CONTRIBUTE WITH NEW OXIDATIVE STRESS BIOMARKERS AND CINEMATICS FOR THE EVALUATION OF SEMEN QUALITY IN MARINE TELEOSTEOS OF COMMERCIAL INTEREST. (English)
13 October 2021
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LE CONTRÔLE DE LA QUALITÉ DES GAMÈTES DANS LA CULTURE DU POISSON MARIN DEMEURE UN DÉFI MAJEUR POUR LA DURABILITÉ DE L’AQUACULTURE EUROPÉENNE. CHEZ LES MÂLES, LA MOTILITÉ DES SPERMATOZOÏDES EST CONSIDÉRÉE COMME LE PARAMÈTRE LE PLUS EFFICACE POUR ESTIMER SA QUALITÉ (CAPACITÉ DE FÉCONDATION DES E.I.), BIEN QUE LES TELEOSTEOS MARINS NE SOIENT TOUJOURS PAS BIEN CONNUS DE NOMBREUX MÉCANISMES MOLÉCULAIRES CLÉS QUI CONTRÔLENT L’ACTIVITÉ DU FLÉAU DU SPERME. CES CONNAISSANCES SONT CEPENDANT ESSENTIELLES POUR METTRE AU POINT DES BIOMARQUEURS MOLÉCULAIRES ROBUSTES ET FIABLES POUR ÉVALUER LA QUALITÉ DES SPERMATOZOÏDES, CE QUI PEUT ÊTRE UTILE POUR ÉVALUER L’IMPACT DES CONDITIONS DE CROISSANCE, DES PROGRAMMES DE SÉLECTION GÉNÉTIQUE ET DES MÉTHODES DE FÉCONDATION ARTIFICIELLE ET DE CRYOPRÉSERVATION DES GAMÈTES. PAR CONSÉQUENT, AU NIVEAU INDUSTRIEL, IL EXISTE UNE IMPORTANTE DEMANDE DE RECHERCHE FONDAMENTALE INNOVANTE SUR LA PHYSIOLOGIE DU PROCESSUS DE MOTILITÉ SPERMATICA CHEZ LES POISSONS MARINS. DANS DES ÉTUDES ANTÉRIEURES SUR LE SPERMATOZOÏDE DORÉ (SPARUS AURATA), NOUS AVONS DÉCOUVERT UN NOUVEAU SYSTÈME ANTIOXYDANT MITOCHONDRIAL MÉDIÉ PAR UN CANAL D’EAU (AQUAPORINE-8BB, AQP8BB), QUI FONCTIONNE DANS CE CAS COMME UNE PEROXIPORINE FACILITANT LA SORTIE DU H2O2 DES MITOCHONDRIES ET LA PRODUCTION CONTINUE D’ÉNERGIE (ATP) NÉCESSAIRE À LA MOTILITÉ FLAGELLAIRE. LE TRANSPORT INTRACELLULAIRE DE L’AQP8BB DANS LES SPERMATOZOÏDES PENDANT L’ACTIVATION DANS L’EAU DE MER APPARAÎT DONC COMME UN FACTEUR CRUCIAL DANS LA RÉGULATION DE LA DÉSINTOXICATION ET DE LA MOTILITÉ MITOCHONDRIALES. CEPENDANT, LES VOIES DE SIGNALISATION INTRACELLULAIRES QUI RÉGULENT CE MÉCANISME SONT INCONNUES, BIEN QUE NOS DONNÉES PRÉLIMINAIRES SUGGÈRENT QUE CERTAINES KINASES ACTIVÉES PAR LE STRESS PEUVENT ÊTRE IMPLIQUÉES. EN PLUS DE L’AQP8BB, LES SPERMATOZOÏDES MOTILES DORÉS EXPRIMENT D’AUTRES AQUAPORINES DANS LA TÊTE ET LA QUEUE ANTÉRIEURE, QUI SEMBLENT CONTRÔLER LA TRAJECTOIRE ET LE MOTIF DU MOUVEMENT DES SPERMATOZOÏDES. LES MÉCANISMES MOLÉCULAIRES SOUS-JACENTS À LA FONCTION DE CES CANAUX N’ONT PAS ENCORE ÉTÉ IDENTIFIÉS, ET NOUS PROPOSONS L’HYPOTHÈSE QUE CEUX-CI POURRAIENT ÊTRE ASSOCIÉS AUX CANAUX IONIQUES POUR ACTIVER LES RÉPONSES OSMOTIQUES LOCALES ET LES MÉCANISMES DE TRANSPORT DES IONS, QUI PEUVENT MAINTENIR ET/OU LA NAVIGATION DIRECTE DES SPERMATOZOÏDES. LE BUT DE CE PROJET EST DONC D’ÉTABLIR LES VOIES INTRACELLULAIRES QUI RÉGULENT LE TRAFIC MITOCHONDRIAL DE L’AQP8BB DANS LE SPERME DORÉ, AINSI QUE D’IDENTIFIER LE TYPE DE CANAUX IONIQUES PRÉSENTS DANS LE SPERME ET LEURS INTERACTIONS POSSIBLES AVEC LES AQUAPORINES. EN OUTRE, PUISQUE NOUS AVONS RÉCEMMENT DÉCOUVERT QUE LES SPERMATOZOÏDES D’OR MATURES SONT COMPÉTENTS POUR LA TRADUCTION DE CERTAINES PROTÉINES (COMME CERTAINES AQUAPORINES), NOUS PROPOSONS ÉGALEMENT DE DÉVELOPPER DES MÉTHODES DE SILENCIEUX D’ARNM AFIN DE DÉFINIR LES FONCTIONS PHYSIOLOGIQUES DE L’EAU ET DES CANAUX IONIQUES DANS LES SPERMATOZOÏDES MOTILES. DE CETTE FAÇON, CETTE RECHERCHE CONTRIBUERA AVEC DE NOUVEAUX BIOMARQUEURS DE STRESS OXYDATIF ET CINÉMATIQUES POUR L’ÉVALUATION DE LA QUALITÉ DU SPERME DANS LES TELEOSTEOS MARINS D’INTÉRÊT COMMERCIAL. (French)
4 December 2021
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DIE QUALITÄTSKONTROLLE VON GAMETEN IM ANBAU VON MEERESFISCHEN IST NACH WIE VOR EINE ZENTRALE HERAUSFORDERUNG FÜR DIE NACHHALTIGKEIT DER EUROPÄISCHEN AQUAKULTUR. BEI MÄNNCHEN GILT DIE BEWEGLICHKEIT DER SPERMIEN ALS DER EFFEKTIVSTE PARAMETER FÜR DIE SCHÄTZUNG SEINER QUALITÄT (I.E. FÄHIGKEIT ZUR DÜNGUNG), OBWOHL MARINE TELEOSTEOS FÜR VIELE DER WICHTIGSTEN MOLEKULAREN MECHANISMEN, DIE SPERMIEN GEISSELAKTIVITÄT KONTROLLIEREN, NOCH NICHT BEKANNT SIND. DIESES WISSEN IST JEDOCH UNERLÄSSLICH, UM ROBUSTE UND ZUVERLÄSSIGE MOLEKULARE BIOMARKER ZU ENTWICKELN, UM DIE SPERMIENQUALITÄT ZU BEWERTEN, WAS NÜTZLICH SEIN KANN, UM DIE AUSWIRKUNGEN VON WACHSTUMSBEDINGUNGEN, GENETISCHEN SELEKTIONSPROGRAMMEN SOWIE KÜNSTLICHER DÜNGUNG UND KRYOKONSERVIERUNG VON GAMETEN ZU BEWERTEN. DAHER BESTEHT AUF INDUSTRIELLER EBENE EINE WICHTIGE NACHFRAGE NACH INNOVATIVER GRUNDLAGENFORSCHUNG ZUR PHYSIOLOGIE DES MOTILITÄTSPROZESSES VON SPERMATICA IN MEERESFISCHEN. IN FRÜHEREN STUDIEN ÜBER GOLDENE SPERMIEN (SPARUS AURATA) HABEN WIR EIN NEUES MITOCHONDRIALES ANTIOXIDANSSYSTEM ENTDECKT, DAS DURCH EINEN WASSERKANAL (AQUAPORINE-8BB, AQP8BB) VERMITTELT WIRD, DAS IN DIESEM FALL ALS PEROXIPORINE FUNGIERT, DAS DEN AUSGANG VON H2O2 AUS MITOCHONDRIEN UND DIE KONTINUIERLICHE ENERGIEERZEUGUNG (ATP) ERMÖGLICHT, DIE FÜR FLAGELLAR-MOTILITÄT ERFORDERLICH IST. DER INTRAZELLULÄRE TRANSPORT VON AQP8BB IN SPERMIEN WÄHREND DER AKTIVIERUNG IM MEERWASSER IST DAHER EIN ENTSCHEIDENDER FAKTOR IN DER REGELUNG DER MITOCHONDRIALEN ENTGIFTUNG UND BEWEGLICHKEIT. ALLERDINGS SIND DIE INTRAZELLULÄREN SIGNALWEGE, DIE DIESEN MECHANISMUS REGULIEREN, UNBEKANNT, OBWOHL UNSERE VORLÄUFIGEN DATEN DARAUF HINDEUTEN, DASS BESTIMMTE STRESSAKTIVIERTE KINASEN BETEILIGT SEIN KÖNNTEN. ZUSÄTZLICH ZU AQP8BB DRÜCKEN GOLD MOTILE SPERMIEN ANDERE AQUAPORINE IM KOPF UND VORDEREN SCHWANZ AUS, DIE DIE FLUGBAHN UND DAS MUSTER DER SPERMIENBEWEGUNG ZU STEUERN SCHEINEN. DIE MOLEKULAREN MECHANISMEN, DIE DER FUNKTION DIESER KANÄLE ZUGRUNDE LIEGEN, SIND NOCH NICHT IDENTIFIZIERT WORDEN, UND WIR SCHLAGEN DIE HYPOTHESE VOR, DASS DIESE MIT IONISCHEN KANÄLEN IN VERBINDUNG GEBRACHT WERDEN KÖNNTEN, UM LOKALE OSMOTISCHE REAKTIONEN UND IONENTRANSPORTMECHANISMEN ZU AKTIVIEREN, DIE DIE SPERMIENNAVIGATION ERHALTEN UND/ODER DIREKT ERHALTEN KÖNNEN. ZIEL DIESES PROJEKTS IST ES DAHER, DIE INTRAZELLULÄREN WEGE ZU ETABLIEREN, DIE DEN MITOCHONDRIENVERKEHR DER AQP8BB IN DER GOLDENEN SPERMIEN REGULIEREN, SOWIE DIE ART DER IM SPERMIEN VORHANDENEN IONISCHEN KANÄLE UND IHRE MÖGLICHEN WECHSELWIRKUNGEN MIT DEN AQUAPORINEN ZU IDENTIFIZIEREN. DA WIR KÜRZLICH ENTDECKT HABEN, DASS REIFE GOLDENE SPERMIEN FÜR DIE ÜBERSETZUNG BESTIMMTER PROTEINE (Z. B. EINIGE AQUAPORINE) KOMPETENT SIND, SCHLAGEN WIR AUCH VOR, MRNA SILENCING-METHODEN ZU ENTWICKELN, UM DIE PHYSIOLOGISCHEN FUNKTIONEN VON WASSER UND IONENKANÄLEN IN MOTILE SPERMIEN ZU DEFINIEREN. AUF DIESE WEISE WIRD DIESE FORSCHUNG MIT NEUEN OXIDATIVEN STRESSBIOMARKERN UND CINEMATICS ZUR BEWERTUNG DER SPERMAQUALITÄT IN MARINEN TELEOSTEOS VON KOMMERZIELLEM INTERESSE BEITRAGEN. (German)
9 December 2021
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DE KWALITEITSCONTROLE VAN GAMETEN BIJ DE TEELT VAN MARIENE VIS BLIJFT EEN BELANGRIJKE UITDAGING VOOR DE DUURZAAMHEID VAN DE EUROPESE AQUACULTUUR. BIJ MANNETJES WORDT DE BEWEEGLIJKHEID VAN HET SPERMA BESCHOUWD ALS DE MEEST EFFECTIEVE PARAMETER VOOR HET SCHATTEN VAN DE KWALITEIT ERVAN (BIJV. VERMOGEN OM TE BEVRUCHTEN), HOEWEL MARIENE TELEOSTEOS NOG STEEDS NIET GOED BEKEND ZIJN BIJ VEEL VAN DE BELANGRIJKSTE MOLECULAIRE MECHANISMEN DIE SPERMAPLAAGACTIVITEIT BEHEERSEN. DEZE KENNIS IS ECHTER ESSENTIEEL OM ROBUUSTE EN BETROUWBARE MOLECULAIRE BIOMARKERS TE ONTWIKKELEN OM DE KWALITEIT VAN SPERMA TE BEOORDELEN, WAT NUTTIG KAN ZIJN VOOR HET BEOORDELEN VAN DE IMPACT VAN GROEIOMSTANDIGHEDEN, GENETISCHE SELECTIEPROGRAMMA’S EN KUNSTMATIGE BEMESTING EN CRYOPRESERVATIEMETHODEN VAN GAMETEN. DAAROM IS ER OP INDUSTRIEEL NIVEAU EEN BELANGRIJKE VRAAG NAAR INNOVATIEF FUNDAMENTEEL ONDERZOEK NAAR DE FYSIOLOGIE VAN HET SPERMATICA-MOTILITEITSPROCES IN ZEEVISSEN. IN EERDERE STUDIES OVER GOUDEN SPERMA (SPARUS AURATA) HEBBEN WE EEN NIEUW MITOCHONDRIAAL ANTI-OXIDANT SYSTEEM ONTDEKT DAT WORDT GEMEDIEERD DOOR EEN WATERKANAAL (AQUAPORINE-8BB, AQP8BB), DAT IN DIT GEVAL FUNCTIONEERT ALS EEN PEROXIPORINE DIE DE UITGANG VAN H2O2 UIT MITOCHONDRIA EN DE CONTINUE PRODUCTIE VAN ENERGIE (ATP) DIE NODIG IS VOOR FLAGELLAIRE MOTILITEIT VERGEMAKKELIJKT. INTRACELLULAIR TRANSPORT VAN AQP8BB IN SPERMA TIJDENS ACTIVERING IN ZEEWATER LIJKT DAAROM EEN CRUCIALE FACTOR IN DE VERORDENING MITOCHONDRIALE ONTGIFTING EN BEWEEGLIJKHEID. DE INTRACELLULAIRE SIGNAALTRAJECTEN DIE DIT MECHANISME REGULEREN, ZIJN ECHTER ONBEKEND, HOEWEL ONZE VOORLOPIGE GEGEVENS SUGGEREREN DAT BEPAALDE DOOR STRESS GEACTIVEERDE KINASEN BETROKKEN KUNNEN ZIJN. NAAST AQP8BB, DRUKT GOUD MOTIEL SPERMA ANDERE AQUAPORINES UIT IN HET HOOFD EN DE VOORSTE STAART, DIE HET TRAJECT EN HET PATROON VAN SPERMABEWEGINGEN LIJKEN TE BEHEERSEN. DE MOLECULAIRE MECHANISMEN DIE TEN GRONDSLAG LIGGEN AAN DE FUNCTIE VAN DEZE KANALEN ZIJN NOG NIET GEÏDENTIFICEERD, EN WE STELLEN DE HYPOTHESE VOOR DAT DEZE ZOUDEN KUNNEN WORDEN GEASSOCIEERD MET IONENKANALEN OM LOKALE OSMOTISCHE REACTIES EN IONENTRANSPORTMECHANISMEN TE ACTIVEREN, DIE DE SPERMANAVIGATIE KUNNEN HANDHAVEN EN/OF DIRECT KUNNEN STUREN. HET DOEL VAN DIT PROJECT IS DAAROM OM DE INTRACELLULAIRE ROUTES VAST TE STELLEN DIE HET MITOCHONDRIALE VERKEER VAN AQP8BB IN HET GOUDEN SPERMA REGULEREN, EVENALS OM HET TYPE IONISCHE KANALEN IN HET SPERMA EN HUN MOGELIJKE INTERACTIES MET DE AQUAPORINES TE IDENTIFICEREN. OOK, OMDAT WE ONLANGS HEBBEN ONTDEKT DAT VOLWASSEN GOUDEN SPERMA COMPETENT ZIJN VOOR DE VERTALING VAN BEPAALDE EIWITTEN (ZOALS SOMMIGE AQUAPORINES), STELLEN WE OOK VOOR OM MRNA SILENCING METHODEN TE ONTWIKKELEN OM DE FYSIOLOGISCHE FUNCTIES VAN WATER EN IONISCHE KANALEN IN MOTIEL SPERMA TE DEFINIËREN. OP DEZE MANIER ZAL DIT ONDERZOEK MET NIEUWE OXIDATIEVE STRESSBIOMARKERS EN BIOSCOPEN BIJDRAGEN AAN DE BEOORDELING VAN DE SPERMAKWALITEIT IN MARIENE TELEOSTEOS VAN COMMERCIEEL BELANG. (Dutch)
17 December 2021
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IL CONTROLLO DI QUALITÀ DEI GAMETI NELLA COLTIVAZIONE DI PESCI MARINI RIMANE UNA SFIDA FONDAMENTALE PER LA SOSTENIBILITÀ DELL'ACQUACOLTURA EUROPEA. NEI MASCHI, LA MOTILITÀ DELLO SPERMA È CONSIDERATA IL PARAMETRO PIÙ EFFICACE PER STIMARNE LA QUALITÀ (AD ESEMPIO LA CAPACITÀ DI FECONDARE), SEBBENE I TELEOSTEOS MARINI NON SIANO ANCORA BEN NOTI A MOLTI DEI MECCANISMI MOLECOLARI CHIAVE CHE CONTROLLANO L'ATTIVITÀ DEL FLAGELLO DELLO SPERMA. QUESTA CONOSCENZA È TUTTAVIA ESSENZIALE PER SVILUPPARE BIOMARCATORI MOLECOLARI ROBUSTI E AFFIDABILI PER VALUTARE LA QUALITÀ DELLO SPERMA, CHE PUÒ ESSERE UTILE PER VALUTARE L'IMPATTO DELLE CONDIZIONI DI CRESCITA, DEI PROGRAMMI DI SELEZIONE GENETICA E DEI METODI DI FECONDAZIONE ARTIFICIALE E CRIOCONSERVAZIONE DEI GAMETI. PERTANTO, A LIVELLO INDUSTRIALE VI È UN'IMPORTANTE DOMANDA DI RICERCA DI BASE INNOVATIVA SULLA FISIOLOGIA DEL PROCESSO DI MOTILITÀ SPERMATICA NEL PESCE MARINO. IN PRECEDENTI STUDI SULLO SPERMA DORATO (SPARUS AURATA) ABBIAMO SCOPERTO UN NUOVO SISTEMA ANTIOSSIDANTE MITOCONDRIALE MEDIATO DA UN CANALE DELL'ACQUA (AQUAPORINE-8BB, AQP8BB), CHE FUNZIONA IN QUESTO CASO COME PEROXIPORINA FACILITANDO L'USCITA DI H2O2 DAI MITOCONDRI E LA PRODUZIONE CONTINUA DI ENERGIA (ATP) NECESSARIA PER LA MOTILITÀ FLAGELLARE. IL TRASPORTO INTRACELLULARE DI AQP8BB NEGLI SPERMATOZOI DURANTE L'ATTIVAZIONE IN ACQUA DI MARE APPARE PERTANTO UN FATTORE CRUCIALE NELLA REGOLAZIONE DELLA DISINTOSSICAZIONE E DELLA MOTILITÀ MITOCONDRIALE. TUTTAVIA, LE VIE DI SEGNALAZIONE INTRACELLULARI CHE REGOLANO QUESTO MECCANISMO SONO SCONOSCIUTE, ANCHE SE I NOSTRI DATI PRELIMINARI SUGGERISCONO CHE ALCUNE CHINASI ATTIVATE DALLO STRESS POSSONO ESSERE COINVOLTE. OLTRE AD AQP8BB, GLI SPERMATOZOI MOTILI D'ORO ESPRIMONO ALTRE AQUAPORINE NELLA TESTA E NELLA CODA ANTERIORE, CHE SEMBRANO CONTROLLARE LA TRAIETTORIA E IL MODELLO DI MOVIMENTO DELLO SPERMA. I MECCANISMI MOLECOLARI ALLA BASE DELLA FUNZIONE DI QUESTI CANALI NON SONO ANCORA STATI IDENTIFICATI, E PROPONIAMO L'IPOTESI CHE QUESTI POSSANO ESSERE ASSOCIATI A CANALI IONICI PER ATTIVARE RISPOSTE OSMOTICHE LOCALI E MECCANISMI DI TRASPORTO IONICO, CHE POSSONO MANTENERE E/O DIRIGERE LA NAVIGAZIONE SPERMATICA. LO SCOPO DI QUESTO PROGETTO È QUINDI QUELLO DI STABILIRE LE VIE INTRACELLULARI CHE REGOLANO IL TRAFFICO MITOCONDRIALE DI AQP8BB NELLO SPERMA DORATO, NONCHÉ DI IDENTIFICARE IL TIPO DI CANALI IONICI PRESENTI NELLO SPERMA E LE LORO POSSIBILI INTERAZIONI CON LE AQUAPORINE. INOLTRE, DAL MOMENTO CHE ABBIAMO RECENTEMENTE SCOPERTO CHE GLI SPERMATOZOI DORATI MATURI SONO COMPETENTI PER LA TRADUZIONE DI ALCUNE PROTEINE (COME ALCUNE AQUAPORINE), PROPONIAMO ANCHE DI SVILUPPARE METODI DI SILENZIAMENTO MRNA AL FINE DI DEFINIRE LE FUNZIONI FISIOLOGICHE DELL'ACQUA E DEI CANALI IONICI NELLO SPERMA MOTILICO. IN QUESTO MODO, QUESTA RICERCA CONTRIBUIRÀ CON NUOVI BIOMARCATORI DI STRESS OSSIDATIVO E CINEMATICA PER LA VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ DELLO SPERMA IN MARE TELEOSTEOS DI INTERESSE COMMERCIALE. (Italian)
16 January 2022
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Sant Carles de la Ràpita
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Identifiers
AGL2016-76802-R
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