Skip to main content

Advertisement

Aspects moléculaires de la spermatogenèse: la réparation post-réplication de l’ADN et le système ubiquitine

Molecular aspects of spermatogenesis: post-replication DNA repair and the ubiquitin system

Article metrics

  • 135 Accesses

Résumé

L’ubiquitine est une protéine de 76 acides aminés, ubiquitaire et hautement conservée, qui peut être liée de manière covalente à des protéines cellulaires par un processus multienzymatique. La mono- ou poly-ubiquitination représente un signal induisant des modifications fonctionnelles des protéines ou leur dégradation. Le système d’ubiquitination est essentiel pour toutes les cellules eucaryotes. De nombreux composants de ce système présentent une remarquable conservation à travers l’évolution des espèces, de la levure aux mammifères. Des aspects spécifiques du système ubiquitine apparaissent importants pendant la gamétogenèse. Le gèneHR6B est un homologue autosomique du gèneRAD6 de levure qui code pour une enzyme de conjugaison de l’ubiquitine. RAD6 est impliquée, chez la levure, dans diverses fonctions cellulaires comme la sporulation, la réparation de l’ADN et la mutagenèse. L’inactivation du gèneHR6B chez la souris provoque une infertilité mâle par trouble de la spermatogenèse. Des composants du système ubiquitine apparaissent impliqués dans différentes étapes de la gamétogenèse dont le contrôle de la méiose et la réorganisation de la structure de la chromatine.

Abstract

Ubiquitin is a ubiquitous and highly conserved protein of 76 amino acid residues, that can be covalently attached to cellular acceptor proteins through a multi-step enzymatic pathway. Mono- or poly-ubiquitination of proteins can lead to protein degradation or modification of protein activity. The ubiquitin system is essential to all eukaryotic cells. Many components of the complex ubiquitin system show remarkable evolutionary conservation, from yeast to mammalian species. Interestingly, during gametogenesis, many specialized and important aspects of the ubiquitin system become apparent. TheHR6B gene is a mammalian, autosomal homolog of theSaccharomyces cerevisiae geneRAD6 encoding a ubiquitin-conjugating enzyme.RAD6 in yeast is required for a variety of cellular functions, including sporulation, DNA repair, and mutagenesis. Male infertility inHR6B knockout mice is associated with impairment of spermatogenesis. Components of the ubiquitin system appear to be involved in different steps and processes during gametogenesis, including control of meiosis, and reorganization of chromatin structure.

Références

  1. 1.

    BAARENDS W.M., HOOGERBRUGGE, J.W., ROEST H.P.et al.: Histone ubiquitination and chromatin remodeling in mouse spermatogenesis. Dev. Biol., 1999, 207: 322–333.

  2. 2.

    BAARENDS W.M., ROEST H.P., GROOTEGOED J.A.: The ubiquitin system in gametogenesis. Mol. Cell. Endocrinol., 1999, 151: 5–16.

  3. 3.

    BAILLY V., LAMB J., SUNG P., PRAKASH S., PRAKASH L.: Specific complex formation between yeast RAD6 and RAD18 proteins: a potential mechanism for targeting RAD6 ubiquitin-conjugating activity to DNA damage sites. Genes Dev., 1994, 8: 811–820.

  4. 4.

    GROOTEGOED J.A., BAARENDS W.M., ROEST H.P., HOEIJMAKERS J.H.: Knockout mouse models and gametogenic failure. Mol. Cell. Endocrinol., 1998, 145: 161–166.

  5. 5.

    KOKEN M.H., REYNOLDS P., JASPERS-DEKKER I.et al.: Structural and functional conservation of two human homologs of the yeast DNA repair gene RAD6. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 1991, 88: 8865–8869.

  6. 6.

    LAWRENCE C.: The RAD6 repair pathway inSaccharomyces cerevisiae: what does it do, and how does it do it? BioAssays, 1994, 16: 253–258.

  7. 7.

    LORICK K.L., JENSEN J.P., FANG S., ONG A.M., HATAKEYAMA S., WEISSMAN A.M.: RING fingers mediate ubiquitin-conjugating enzyme (E2)-dependent ubiquitination. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 1999, 96: 11364–11369.

  8. 8.

    ROBZYK K., RECHT J., OSLEY M.A.: Rad6-dependent ubiquitination of histone H2B in yeast. Science, 2000, 287: 501–504.

  9. 9.

    ROEST H.P., VAN KLAVEREN J., DE WIT J.et al.: Inactivation of the HR6B ubiquitin-conjugating DNA repair enzyme in mice causes a defect in spermatogenesis associated with chromatin modification. Cell, 1996, 86: 799–810.

  10. 10.

    SUN C., SKALETSKY H., BIRREN B.et al.: An azoospermic man with a de novo point mutation in the Y-chromosomal gene USP9Y. Nat. Genet., 1999, 23: 429–432.

  11. 11.

    VAN DER LAAN R., ROEST H., HOOGERBRUGGE J.,et al.: Characterization of mRAD18Sc, a mouse homolog of the yeast post-replication repair gene RAD18. Genomics, 2000, 67: sous presse.

Download references

Author information

Additional information

Traduction par H. Lejeune

Rights and permissions

Reprints and Permissions

About this article

Cite this article

Grootegoed, J.A., Laan, R., Roest, H.P. et al. Aspects moléculaires de la spermatogenèse: la réparation post-réplication de l’ADN et le système ubiquitine. Androl. 10, 239–242 (2000) doi:10.1007/BF03034744

Download citation

Most clés

  • spermatogenèse
  • ubiquitine
  • chromatine
  • meiose

Key-words

  • spermatogenesis
  • ubiquitin
  • chromatin
  • meiosis