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Les gènes de la spermatogènese et leur régulation

  • V. Drouineaud1 et
  • C. Jimenez1
AndrologieJournal officiel de la Société d’Andrologie de Langue Française10:BF03035221

https://doi.org/10.1007/BF03035221

Résumé

La production de spermatozoïdes résulte d’un processus complexe et coordonné de division et de différenciation cellulaires appelé spermatogenèse. Chacune des étapes de ce processus, mitose, méiose et spermiogenèse est sous le contrôle de gènes exprimés de manière différentielle dans le testicule.

Le système c-kit/SCF régule la prolifération des spermatogonies tandis que l’équilibre entre l’expression des gènes pro- et anti-apoptotiques permet d’en limiter le nombre.

La méiose est sous le contrôle de plusieurs familles de gènes: 1) les gènes de protéines structurales nucléaires [lamines, histones, protéines du complexe synaptonémal]; 2) les gènes codant pour les enzymes du métabolisme énergétique [PGK, HK, PGAM …]; 3) les gènes codant pour les protéines de réparation de l’ADN et de la recombinaison méiotique; 4) les gènes du cycle cellulaire (gènes suppresseurs de tumeur, gènes du complexe cycline/CDC2, protéine HSP 70-2); 5) les gènes c-kit/SCF.

Enfin, le remodelage chromatinien survenant durant la spermiogenèse et reflétant la transformation d’un noyau actif sur le plan transcriptionnel en noyau spermatique quiescent, nécessite une expression séquentielle contrôlée des protéines basiques de liaison à l’AND: dans les spermatides les protéines histones et non histones sont remplacées par les protéines de transition qui à leur tour sont remplacées par les protamines dans les spermatides en voie d’allongement.

Parmi les gènes exprimés au cours de la spermatogenèse, on distingue: les gènes exprimés exclusivement au cours de la spermatogenèse;

les gènes codant pour une isoenzyme ou un isotype spécifiquement testiculaire de protéines s’exprimant dans les cellules somatiques (enzymes du métabolisme énergétique)

Les gènes exprimés au cours de la spermatogenèse, spécifiques ou non, subissent une régulation transcriptionnelle et/ou traductionnelle.

La régulation transcriptionnelle des gènes est essentiellement assurée par des facteurs de transcription qui peuvent être spécifiques des cellules germinales ou généraux mais exprimés de manière differentielle dans les cellules germinales. Les gènes des facteurs de transcription sont eux-mêmes soumis à une régulation particulière. Certains gènes exprimés dans le testicule résultent de l’utilisation d’un promoteur alternatif.

La régulation post-transcriptionnelle peutêtre assurée par un épissage alternatif des ARN ou l’arrêt au niveau d’un site de polyadénylation variable.

Des séquences régulatrices des régions 5′ et 3′ UTR contrôlent la traduction des gènes. La longuerr de la queue poly-A et certaines protéines se liant au niveau des régions 3′ et 5′ jouent un rôle majeur dans la régulation traductionnelle des gènes.

Mots-clés

spermatogenèse gène régulation transcription traduction apoptose

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