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Actualités | Une étude de l’Université d’Hawaï révèle que la perte d’un gène clé du chromosome Y peut provoquer l’infertilité chez la souris mâle et affecter l’expression de centaines de gènes
Actualités | Une étude de l’Université d’Hawaï révèle que la perte d’un gène clé du chromosome Y peut provoquer l’infertilité chez la souris mâle et affecter l’expression de centaines de gènes
Dans une récente étude, des chercheurs de la John A. Burns School of Medicine (JABSOM) de l’University of Hawaiʻi at Mānoa ont constaté que la perte d’un gène clé sur le chromosome Y entraîne non seulement une infertilité complète chez les souris mâles, mais aussi des anomalies d’expression de centaines de gènes importants.
L’étude a été dirigée par la Dre Monika Ward, professeure au Département d’anatomie, de biochimie et de physiologie ainsi qu’au Yanagimachi Institute for Biogenesis Research (YIBR). L’équipe s’est intéressée au gène Zfy (Zinc finger Y-encoded gene), qui code une protéine à doigt de zinc sur le chromosome Y. Présent chez l’être humain et la souris, ce gène est considéré comme un régulateur important de la reproduction mâle. Chez la souris, Zfy possède deux copies : Zfy1 et Zfy2.
Grâce à la technologie CRISPR-Cas9, les chercheurs ont créé des modèles de souris transgéniques dépourvus respectivement de Zfy1, de Zfy2 ou des deux gènes simultanément (désignés Zfy DKO, soit double invalidation de Zfy). Les résultats ont montré que les souris mâles Zfy DKO étaient complètement infertiles et présentaient de graves anomalies spermatiques ; dans les cas les plus extrêmes, elles ne produisaient aucun spermatozoïde. Ces résultats ont d’abord été publiés dans la revue Biology of Reproduction en 2022.
Pour approfondir les mécanismes moléculaires de la perte de Zfy, l’équipe a utilisé des techniques d’assistance médicale à la procréation mises au point par le fondateur du YIBR, Ryuzo Yanagimachi, notamment l’injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI) et l’injection de spermatides rondes (ROSI), afin d’élever davantage de souris mâles infertiles Zfy DKO. Les résultats récents ont été publiés en 2025 (année), 8 (mois), 27 (jour), dans la revue internationale Cell Death and Differentiation.
L’étude indique qu’en l’absence des gènes Zfy, l’expression de centaines de gènes est déréglée chez la souris : certains sont suractivés, d’autres inhibés. Ces gènes comprennent des régulateurs essentiels de la formation des spermatozoïdes, de l’emballage et de la conformation de l’ADN, ainsi que de l’apoptose. L’équipe a également observé une apoptose prématurée des cellules précurseures des spermatozoïdes dans les testicules ; même lorsqu’une production de spermatozoïdes survient occasionnellement, leur ADN ne parvient pas à se condenser efficacement et devient très vulnérable aux dommages.
« Cette étude fait considérablement progresser notre compréhension de la fonction des gènes Zfy. Nous avons identifié les voies de signalisation et les gènes concernés ; nous étudierons ensuite comment Zfy régule ces processus clés », a déclaré la Dre Ward.
La Dre Ward a aussi souligné le rôle central des étudiants de premier cycle et des doctorants de l’Université d’Hawaï dans ces travaux. Le premier auteur de l’article, Hayden Holmlund, qui a réalisé la majeure partie des expériences, est un récent diplômé du programme de doctorat Developmental and Reproductive Biology (DRB) et poursuit actuellement des recherches postdoctorales en Californie. Une partie des expériences a été menée par Benazir Yarbabaeva, étudiante de premier cycle du programme INBRE ; désormais nouvelle étudiante en master au sein du programme DRB, elle poursuit l’étude des mécanismes des spermatozoïdes Zfy DKO.
« Cette étude illustre également la mission fondamentale du YIBR, qui est de favoriser la collaboration internationale en biologie de la reproduction et du développement », a ajouté la Dre Ward. Ces travaux ont aussi bénéficié de l’aide de chercheurs français et britanniques.
Cette recherche constitue une étape importante pour comprendre les mécanismes qui régulent la fertilité masculine et fournit une base aux futures études sur le rôle de Zfy dans la spermatogenèse. Les connaissances tirées de la recherche fondamentale chez la souris sont importantes non seulement pour la compréhension des mécanismes de l’infertilité masculine, mais ouvrent également de nouvelles pistes pour l’étude translationnelle de stratégies thérapeutiques potentielles.
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