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Actualités | Les secrets cachés de l’ADN : des scientifiques découvrent les origines moléculaires de l’infertilité et des fausses couches
Actualités | Les secrets cachés de l’ADN : des scientifiques découvrent les origines moléculaires de l’infertilité et des fausses couches
La stabilité de la reproduction humaine se joue avant la naissance dans une « danse » moléculaire. Des chercheurs de l’Université de Californie à Davis ont révélé comment un mécanisme essentiel au cœur de l’ADN protège l’intégrité des chromosomes lors de la formation des ovocytes et des spermatozoïdes. Cette découverte offre un nouvel éclairage scientifique sur l’infertilité, les fausses couches et les anomalies de la reproduction telles que le syndrome de Down, et pourrait contribuer aux futurs traitements de fertilité.
Dirigée par Neil Hunter, professeur au département de microbiologie et de génétique moléculaire, l’étude a été publiée dans Nature le 24 septembre. Pour la première fois, elle décrit en détail comment les chromosomes restent reliés par des crossing-over lors du développement des ovocytes et des spermatozoïdes, empêchant les erreurs de répartition du matériel génétique.
Un « verrou de sécurité » chromosomique pour une transmission exacte de l’information génétique
Le professeur Hunter explique : « Si ce processus se déroule mal, les ovocytes ou les spermatozoïdes peuvent présenter un nombre incorrect de chromosomes, entraînant à terme une infertilité, une fausse couche ou des anomalies génétiques telles que le syndrome de Down. »
Les cellules humaines contiennent 46 chromosomes organisés en 23 paires homologues. Lors de la formation des ovocytes ou des spermatozoïdes, les chromosomes appariés doivent s’aligner, puis subir des cassures et une recombinaison à des endroits précis afin de créer des crossing-over. Chaque enfant reçoit ainsi une combinaison unique des gènes de ses deux parents, tandis que les paires de chromosomes restent stables.
Le maintien de ces connexions est particulièrement complexe chez les femmes. Les ovocytes se forment pendant le développement fœtal et entrent en dormance une fois les crossing-over achevés ; ils ne reprennent leur activité qu’au moment de l’ovulation, plusieurs décennies plus tard. La façon dont ces connexions restent stables aussi longtemps demeurait une question sans réponse en biologie de la reproduction.
La levure livre des indices sur la biologie humaine
Pour étudier ce phénomène, l’équipe de Hunter a utilisé la levure, un modèle largement employé en génétique moléculaire, afin de suivre la recombinaison chromosomique à l’échelle moléculaire. Grâce à la « génétique en temps réel », les chercheurs ont provoqué la dégradation de protéines sélectionnées dans des conditions contrôlées et observé si les structures de crossing-over se formaient correctement.
Les résultats ont montré qu’un réseau de protéines essentielles, en particulier le complexe cohésine, empêche le complexe STR — appelé complexe de Bloom chez l’être humain — de dérouler prématurément les structures de crossing-over de l’ADN. Cette protection est indispensable à la stabilisation de la double jonction de Holliday.
« Ces protéines agissent comme des gardiens qui empêchent le démantèlement incorrect des connexions chromosomiques, explique Hunter. C’est une étape cruciale pour prévenir les erreurs de ségrégation chromosomique. »
De la recherche fondamentale à la médecine de la fertilité
Bien que l’étude ait utilisé la levure, Hunter souligne que les structures et mécanismes chromosomiques concernés sont hautement conservés chez l’être humain. Cette recherche fondamentale pourrait donc contribuer directement à la compréhension des troubles de la reproduction humaine et à l’amélioration de leur diagnostic et de leur traitement.
L’étude a été codirigée par le chercheur postdoctoral Shangming Tang, aujourd’hui professeur adjoint de biochimie et de génétique moléculaire à l’Université de Virginie, et financée par les National Institutes of Health (NIH), le Howard Hughes Medical Institute (HHMI), l’UC Davis Comprehensive Cancer Center et l’American Cancer Society.
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