Background: The sperm flagellum is an evolutionarily conserved specialized organelle responsible for sperm motility and male fertility. Deleterious mutations in genes involved in the sperm flagellum assembly can often cause sperm motility defects and male infertility. The murine Dnali1 gene encodes a protein that is known to interact with the cytoplasmic dynein heavy chain 1.
Results: A Dnali1-mutated mouse model was generated by inducing a nonsense mutation in the Dnali1 gene. The Dnali1-mutated male mice presented impaired sperm motility and were completely infertile. Although no obviously abnormal sperm morphology was observed in Dnali1-mutated male mice, the ultrastructural structure of sperm flagellum was disrupted, displaying as an asymmetrical distribution of the longitudinal columns (LCs). Notably, infertile Dnali1-mutated male mice were able to obtain offspring via ICSI.
Conclusions: Our results uncover a role of DNALI1 in sperm motility and male fertility in mice, and demonstrate that ICSI overcomes Dnali1-associated male infertility, thus providing guidance for the diagnosis and genetic counseling of DNALI1-associated human infertility.
RéSUMé: CONTEXTE: Le flagelle des spermatozoïdes est un organite spécialisé conservé au cours de l’évolution, responsable de la mobilité des spermatozoïdes et de la fertilité mâle. Les mutations délétères des gènes impliqués dans l’assemblage du flagelle des spermatozoïdes peuvent souvent causer des défauts de mobilité des spermatozoïdes et une infertilité mâle. Le gène murin Dnali1 code pour une protéine flagellaire connue pour interagir avec la chaîne lourde 1 de la dynéine cytoplasmique. RéSULTATS: Un modèle murin muté au niveau de Dnali1 a été généré par induction d’une mutation non-sens dans le gène Dnali1. Les souris mâles mutées au niveau de Dnali1 présentaient une altération de la mobilité des spermatozoïdes et étaient complètement infertiles. Bien qu’aucune morphologie manifestement anormale des spermatozoïdes n’ait été observée chez les souris mâles mutées au niveau de Dnali1, l’ultrastructure du flagelle des spermatozoïdes est perturbée, se présentant avec une distribution asymétrique des colonnes longitudinales. En particulier, les souris mâles infertiles mutées au niveau de Dnali1 ont pu obtenir une progéniture au moyen de l’injection intracytoplasmique de spermatozoïdes. CONCLUSIONS: Nos résultats révèlent un rôle de DNALI1 dans la mobilité des spermatozoïdes et dans la fertilité mâle chez la souris; ils montrent que l’ICSI surmonte l’infertilité mâle associée à Dnali1, fournissant ainsi des conseils pour le diagnostic et le conseil génétique de l’infertilité masculine associée à DNALI1. MOTS-CLéS: Infertilité; Mobilité des Spermatozoïdes; Asthénozoospermie; Flagelle des Spermatozoïdes; ICSI.
Keywords: Asthenozoospermia; ICSI; Infertility; Sperm flagellum; Sperm motility.
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