Un acteur clé de la correspondance chromosomique parentale pendant

Une collaboration de recherche basée à l'Université de Kumamoto (Japon) a clarifié comment l'appariement des chromosomes homologues – un processus nécessaire à la formation des spermatozoïdes et des ovules où les chromosomes d'origine paternelle et maternelle correspondent et échangent des informations génétiques pendant la méiose – attire les facteurs qui jouent un rôle de surveillance. . Étant donné que les détails sur le mécanisme d'échange d'informations génétiques pendant la méiose n'ont pas encore été clarifiés, cette recherche pourrait conduire à de futures avancées en médecine de la reproduction, telles que l'identification des causes de l'infertilité.

La méiose est un type spécial de division cellulaire qui a lieu dans les ovaires et les testicules pour produire des ovules et du sperme. Ici, les chromosomes maternels et paternels du même type sont alignés dans un processus appelé «appariement des chromosomes homologues». Cette recombinaison méiotique se traduit par un échange partiel d'informations génétiques. L'appariement homologue des chromosomes est un processus essentiel pour faire correspondre l'ADN paternel et maternel et faciliter l'échange de séquences d'ADN entre eux, mais s'il ne fonctionne pas, la recombinaison méiotique ne se produit pas normalement et les ovules et les spermatozoïdes ne peuvent pas se former.

L'appariement de chromosomes homologues est connu pour avoir un mécanisme pour surveiller si une correspondance précise se produit. Cependant, les détails sur la façon dont le mécanisme est induit sur les chromosomes ne sont toujours pas clairs. Son dysfonctionnement est un problème important mais mal compris avec des implications directes pour la médecine de la reproduction. Des chercheurs de l'Institut d'embryologie moléculaire et de génétique (IMEG) de l'Université de Kumamoto, en collaboration avec l'Institut des biosciences quantitatives de l'Université de Tokyo, ont montré qu'un complexe protéique appelé cohésine appelle un facteur de surveillance lors de l'appariement des chromosomes homologues, et qu'il joue également un rôle important en tant que colonne vertébrale de la structure axiale qui lie les chromosomes.

Dans des études précédentes, une protéine appelée HORMAD1 s'est avérée émerger le long du sommet du chromosome pendant la méiose pour surveiller l'appariement réussi des chromosomes homologues (Shin et al., 2010, Daniel et al., 2011). L'analyse par spectrométrie de masse a révélé que HORMAD1 se lie à deux protéines, SYCP2 et la cohésine, qui sont toutes deux des composants majeurs des chromosomes méiotiques. En outre, HORMAD1 est apparu normalement sur les chromosomes en se liant à la cohésine même après que le gène SYCP2 a été éliminé en utilisant l'édition du génome, mais il ne fonctionnait pas normalement lorsque la cohésine était éliminée. Ainsi, il est devenu clair que la cohésine agit comme un marqueur pour appeler HORMAD1 au chromosome avant l'appariement des chromosomes homologues.

Pendant la méiose, les chromosomes sont maintenus ensemble par des structures «axiales» spéciales qui jouent un rôle central dans l'appariement normal des chromosomes paternels et maternels et dans l'échange d'informations génétiques. Surtout, la molécule de cohésine agit comme le squelette de ces structures axiales.

«Ces résultats ont été validés chez la souris, mais la cohésine et les protéines HORMAD1 fonctionnent également dans les cellules germinales humaines», a déclaré le professeur agrégé Keiichiro Ishiguro, qui a dirigé le projet de recherche. "Si ce mécanisme échoue, la recombinaison méiotique ne fonctionnera pas correctement. Cela conduit à une diminution significative de la formation de spermatozoïdes et d'ovules entraînant l'infertilité. Il existe de nombreux cas d'infertilité humaine dont la cause est inconnue, mais nous espérons que cette découverte aidera à clarifier la pathogenèse pour de nombreuses personnes touchées. "

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Matériaux fourni par Université de Kumamoto. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.