Spermie mořských ježků lze získat ve velkém množství, protože mořští ježci, podobně jako mnoho jiných mořských bezobratlých, provádějí tzv. broadcast spawning, tj. vypouštějí do mořské vody velké množství gamet. Neředěné sperma obsahuje velké množství spermií – až 1010 – 1011 buněk/ml!
Samec Arbacia punctulata tře své bělavé sperma. Obrázek s laskavým svolením Thomase Gensche, Forschungszentrum Jülich.
Spermie plavou pomocí nápadného bičíku, který se skládá z jádra mikrotubulů, jejichž klouzání je poháněno bičíkovým dyneinem. Tato soustava mikrotubulů a přidružených motorických a linkerových proteinů se nazývá axoném. Střední část spermie obsahuje výraznou soustavu mitochondrií, které jsou nezbytné k produkci obrovského množství ATP, jehož hydrolýza pohání konformační změny bičíkového dyneinu, které zprostředkovávají klouzání mikrotubulů.
Obrázek s laskavým svolením Thomase Gensche, Forschungszentrum Jülich.
Většina bičíků má stejně jako řasinky charakteristickou strukturu „9+2“, tj. dva centrální singletové mikrotubuly jsou obklopeny devíti vnějšími doubletovými mikrotubuly. Vnější a vnitřní dyneinová ramena se posouvají podél každého vnějšího doubletového mikrotubulu. Následující schéma ukazuje, jak jsou vnitřní a vnější doubletové mikrotubuly axonemu spojeny s dyneinem.
Vnitřní struktura axonemu. Převzato z obrázku laskavě poskytnutého Takashim Ishikawou, Švýcarský federální technologický institut, Curych.
Spermie mořských ježků pohybují svými ocásky pomocí šroubovitého pohybu, jak ukazuje tato animace.
Animace byla vytvořena s laskavým svolením stránky Sea Urchin Embryologysite.
Nakonec, jak ukazuje film níže, ohýbání bičíků a klouzání mikrotubulů lze zkoumat analýzou pohybů malých kuliček umístěných podél povrchu bičíku ošetřeného detergentem. Kuličky se od sebe vzdalují při průchodu vlny ohybu bičíku, což naznačuje, že ohyb bičíku je zprostředkován klouzáním mikrotubulů.
Popis: Tato spermie mořského ježka byla ošetřena detergentem, aby se odstranila buněčná membrána, a poté přenesena do roztoku obsahujícího relativně nízkou koncentraci MgATP, aby se reaktivovalo ohýbání jejího bičíku. Před reaktivací byly spermie vystaveny suspenzi 40 nm zlatých kuliček. Některé z těchto kuliček se navázaly na vnější mikrotubuly doublet, které tvoří axoném bičíku. V tomto případě byly dvě kuličky připojeny k mikrotubulům doublet na opačných stranách bičíku. Jak se bičík ohýbá, pohyb obou korálků demonstruje klouzání mezi těmito doubletovými mikrotubuly. Film pořízen s laskavým svolením Charlese Brokawa, Kalifornský technologický institut.