Expression of pregnancy-specific beta-1-glycoprotein, aromatase and nitric oxide synthase in bovine sperm

Abstract

In the search for alternative indicators of fertility in bulls, this investigation evaluated the effects of breed, type of cattle and age, on the relative expression of the genes Aromatase, Pregnancy- Specific-Beta-1-Glycoprotein (PSG1), and Nitric Oxide Synthase (NOS) in bovine semen. Sperm from Jersey, Holstein, Brahman, Brangus, Charolais, Charbray, Senepol, and Simmental bulls was collected and extracted mRNA was analyzed for expression of the genes by using Reverse transcriptase and Real Time Polymerase Chain Reaction (RT-PCR). The relative expression of aromatase was lower (P<0.07) in sperm from Jersey bulls (0.89) than in bulls of all other breeds (average 1.01). The relative expression of PGS1 was greater (P>0.02) in sperm from dairy (1.00) than from beef bulls (0.96). Age did not affect relative expression of the genes investigated. Additionally, in data from thirty-one bulls, expression of NOS was positively correlated with scrotal circumference (r=0.31; P<0.08). To our knowledge, these are the first results showing that the genes aromatase, PSG1 and NOS can be detected in bull sperm and may have implications as molecular markers for bull fertility.

En la búsqueda de marcadores alternos para la fertilidad en los toros, se evaluó el efecto de la raza del toro, el tipo de ganado y la edad, sobre la expresión relativa de los genes Aromatasa, Glicoproteína Beta-1-Específica de la Preñez (GSP1), y Óxido Nítrico Sintasa (ONS) en espermatozoides bovinos. Se colectó semen de toros Jersey, Holstein, Brahman, Brangus, Charolais, Charbray, Senepol y Simmental para extraer el ARN mensajero y evaluar la expresión de los genes por la reacción de transcriptasa reversa y la reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real. La expresión relativa de la Aromatasa fue menor (P <0.07) en el semen de toros Jersey (0.89) en comparación a las otras razas (promedio 1.01). La expresión relativa de GSP1 fue mayor (P <0.02) en el semen de toros lecheros (1.00) comparado a los de carne (0.96). La edad no tuvo efecto (P> 0.05) sobre la expresión relativa de los genes investigados. En adición, datos obtenidos de treinta y un toros revelaron que la expresión de ONS correlacionó directamente con la circunferencia escrotal (r = 0.31, P <0.08). Hasta donde conocemos, estos resultados muestran por primera vez que la expresión de los genes Aromatasa, GSP1 y ONS puede ser detectada en semen bovino, lo que podría tener implicaciones para uso como marcadores moleculares para la fertilidad de los toros.