Em mamíferos, a espermatogênese é mantida pela autorrenovação e diferenciação das células-tronco espermatogoniais (SSC). Apesar da grande importância do SSC para a fertilidade masculina, em Bos taurus pouco se sabe sobre a sua identificação e biologia celular. Para roedores, mais de 30 marcadores para células germinativas indiferenciadas já foram descritos. No entanto, ainda não é conhecido um marcador específico apenas para SSC. Quase todos são também expressos por gonócitos, espermatogônias mais diferenciadas ou mesmo células somáticas. Yin Yang 2 (YY2) é um factor de transcrição expresso nas células com a morfologia de gonócitos e SSC, sendo um candidato a marcador de SSC. Assim, a identificação de novos marcadores para SSC e factores que afectam a sua expressão, tais como a idade, são fundamentais para o desenvolvimento da biotecnologia como transgenia e tratamento de infertilidade, nos quais as SSC poderiam ser ferramentas biológicos importantes. Assim, nesta tese temos duas hipóteses principais: 1) a idade do dador afeta a expressão de marcadores moleculares específicos de SSC bovinas assim como potencial de células-tronco dessas células e que as sequências de DNA em que se associa YY2 regulam a expressão génica de SSC em camundongos. Os objetivos específicos, organizados em 4 artigos científicos, foram: identificar a melhor plaqueamento diferencial para enriquecer SSC bovina (artigo 1), verificar se a expressão de marcadores moleculares de SSC bovina difere entre adultos pré-púberes (artigo 2 e 3), identificar novos marcadores específicos para SSC em Bos taurus (artigo 3), verificar que a idade afeta o potencial de célula-tronco de SSC bovinas (artigo 3), descrever YY2 como um marcador específico para SSC em camundongos e verificar se as sequências DNA associadas YY2 são loci de importância para SSC. Assim, definimos o melhor plaqueamento diferencial para o enriquecimento de SSC bovinas, que idade afeta a expressão marcadores já estabelecidos assim como genes específicos do transcriptoma de SSC bovinas e que idade também afeta o seu potencial de células-tronco (ensaio de repopulação). Concluímos também que YY2 é um marcador para SSC de camundongo em cultivo, em animais adultos e que as sequências do genoma que se associam YY2 possivelmente tem capacidade de regulação génica em SSC murina.

Mammalian spermatogenesis is sustained by self-renewal and differentiation of spermatogonial stem cells (SSC). Despite the importance of the SSC for male fertility, in Bos taurus líttle is known about their identification identity and cell biology. For rodents, more than thirty markers for undifferentiated germ cells have already been described. However, none of these represents a marker specific for SSC, as most are also expressed in gonocytes, differentiated spermatogonia or even somatic cells. Yin Yang 2 (YY2) is a transcription factor specifically expressed in cells with the morphology of gonocytes and SSC in the mouse, being a candidate marker for SSC. For the use of SSC as an important biological tool in the development of biotechnology such as transgenesis and the treatment of infertility, it is important to identify new markers for SSC and factors that affect their expression, such as the age of donors. Therefore, the experimental work described in this thesis was based on two main hypothesis: (1) the donor age affects the expression of specific molecular markers in SSC as well their potential as stem cells and 2) YY2 exerts important functions in SSC and genomic targets correspond to loci relevant for gene regulation or genome management in SSC. The specific goals have been organized in 4 manuscripts as follows: optimization of differential plating to enrich for bovine SSC (Article 1), check if the expression of molecular markers of bovine SSCs differs between prepubertal and adult donors (Article 2 and 3), identify new markers specific for SSC in Bos taurus (Article 3), continuation of the initial description of YY2 as a specific marker for SSC in mice and check if sequences bound by YY2 in vivo harbor the capacity to influence gene expression in SSC. As conclusions, we present an optimized differential plating protocol for the enrichment of bovine SSC, we conclude that age effects the expression of SSC markers, the expression of specific genes of bovine SSC and that age also affects their potential as stem cells (measured in repopulation assays). We also contribute to the description of the restricted expression of YY2 in prepuberal and adult SSC in mice and we show that YY2 binding sites represent genomic sequences relevant for control of gene expression.