Mieux comprendre les mécanismes qui contrôlent l'expression des gènes liés à la méiose ou de la division cellulaire dans la lignée germinale, c’est l’objectif que s’est donné cette équipe de biologistes de l’Université de Kumamoto. On connaissait le gène MEIOSIN impliqué au tout début de la phase méiotique, les chercheurs documentent aujourd’hui, dans la revue Nature Communications, un nouveau gène qui contrôle l'achèvement de la méiose dans la spermatogenèse. Ce nouveau gène, ZFP541 paraît ainsi une cible prometteuse pour le traitement de l'azoospermie ou de défauts spermatogènes ou, plus largement encore de l'infertilité masculine.
Les chercheurs, dont le Dr. Yuki Takada et le Pr Kei-ichiro Ishiguro rappellent que la méiose est le processus, spécifique, de division cellulaire qui intervient dans les ovaires et les testicules pour aboutir, avec une première réduction du nombre de chromosomes par 2, à la production des ovules et du sperme. Une fois ce processus achevé, l'ADN continue d'être fortement condensé et subit des changements morphologiques majeurs caractéristiques de la spermiogenèse, l’étape finale de la spermatogenèse. Le processus de spermiogenèse inactive ainsi l'expression de nombreux gènes qui étaient auparavant actifs dans la méiose. Cependant, les détails du mécanisme qui suit le programme méiotique restent mal connus. Leur compréhension est pourtant essentielle en médecine de la reproduction pour traiter notamment les problèmes d'infertilité masculine.
Un nouveau gène qui contrôle l'achèvement de la méiose dans la spermatogenèse
La découverte par cette équipe japonaise, de ce nouveau gène impliqué dans la seconde partie du processus, soit la spermatogenèse, pourrait en effet conduire à un progrès en médecine de la reproduction, avec l'identification des causes d'infertilité à partir d'azoospermie ou de défauts spermatogènes. L’équipe avait déjà identifié MEIOSIN, un gène qui active la méiose et provoque l'activation simultanée de centaines de gènes impliqués dans la formation des spermatozoïdes et des ovules. Un autre gène avait alors retenu son attention pour son implication dans le processus, le gène ZFP541.
L’étude, menée ici sur la souris, montre que des souris privées du gène ZFP541 sont incapables de conduire ce processus de spermatogenèse jusqu’à la fin : les cellules germinales mâles commencent le processus de méiose mais meurent au cours du processus,
ce qui entraîne l'infertilité, faute de spermatozoïde.
Un examen détaillé des testicules de ces souris confirme que le gène ZFP541 joue un rôle essentiel dans la régulation de la méiose et dans la production de sperme. ZFP541 est exprimé principalement lors de la phase tardive de la méiose et se lie à de nombreux gènes liés à la méiose. ZFP541 se lie à une protéine, KCTD19 et à une enzyme, HDAC1, et les résultats montrent que ZFP541 et HDAC1 complètent la méiose.
ZFP541 existe également chez l'Homme ! Alors que de nombreux cas d'infertilité chez les hommes restent inexpliqués, il est probable que ces découvertes contribuent à mieux comprendre la pathogenèse de l'infertilité, en particulier la dysplasie des spermatozoïdes et l’azoospermie.
Avec des implications pour le traitement de l'infertilité.
Source: Nature Communications May-2021 DOI: 10.1038/s41467-021-23378-4 Meiosis-specific ZFP541 repressor complex promotes developmental progression of meiotic prophase towards completion during mouse spermatogenesis
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Équipe de rédaction SantélogAoût 29, 2021Rédaction Santé log
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