Identification et caractérisation de gènes impliqués dans l'infertilité masculine

par Mariem Ben Khelifa

Thèse de doctorat en Médecine

Sous la direction de Pierre Ray et de Ahlem Amouri.

Soutenue le 25-03-2013

à Grenoble en cotutelle avec l'UNIVERSITE DE TUNIS EL MANAR , dans le cadre de École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble) , en partenariat avec AGIM FRE 3405 (laboratoire) .

Le président du jury était Faiza Fakhfakh.

Le jury était composé de Amel Elgaaied, Christophe Arnoult.

Les rapporteurs étaient Aminata Toure.


  • Résumé

    Près de 15% des couples sont confrontés à des problèmes d'infertilité. Dans près de la moitié des cas, une composante masculine est retrouvée, avec souvent une anomalie des paramètres du spermogramme montrant une diminution de la qualité du sperme. L'étiologie de la grande majorité des infertilités masculines reste inconnue et une origine génétique est probablement responsable d'une proportion importante des troubles de la spermatogénèse. Ce travail comporte deux parties: dans la 1ère partie, l'analyse d'une large cohorte de patients (n=87), nous a permis d'identifier deux nouvelles mutations du gène AURKC. La mutation [c.36-2A>G] a été identifiée uniquement à l'état hétérozygote chez deux frères et le 2ème variant identifié [p.Y248*]: est une mutation récurrente retrouvée chez 11 patients non apparenté d'origine maghrébine et européenne. La 2ème partie de notre étude a été réalisée sur 20 patients infertiles présentant un phénotype homogène d'anomalies flagellaire de type flagelles courts, absents et de calibre irrégulier associé a une asthénozoospermie. Nous avons appliqué la stratégie d'homozygotie par filiation qui a permis de mettre en évidence deux régions d'homozygoties communes: la 1ère région, située sur le chromosome 3, est commune à 9/20 patients et la 2ème sur le chromosome 20 commune à 13/20 patients. Trois gènes candidats présents dans ces régions ont été sélectionnés : les gènes KIF9, SPAG4 et DNAH1. Le séquençage du gène DNAH1 a permis de mettre en évidence des mutations de type faux-sens [c.3877G>A], run-on [c.12796 T>C] et d'épissage [c.5094+1G>A] [c.11958-1G>A]. L'absence de la protéine DNAH1 a pu être mise en évidence par immunomarquage sur les spermatozoïdes d'un patients porteur de la mutation [c.11958-1G>A] et confirme la dégradation du transcrit muté par NMD également observé. Les analyses par microscopie électronique sur les spermatozoïdes d'un patient de la cohorte ont permis de mettre en évidence des anomalies de la structure de l'axonème. Cette étude précise le diagnostic d'infertilité masculine et élargit les connaissances sur les gènes impliquées dans la spermatogenèse.

  • Titre traduit

    Identification and characterization of genes implicated in male infertility


  • Résumé

    About 15% of couples are confronted with infertility problems. In half of the cases, a male factor component is found, often with abnormal semen parameters. The etiology of the large majority of male infertility remains unknown and genetic origin is probably responsible of a significant proportion of spermatogenesis disorders. This work comprises two parts: in the first part, the analysis of a large cohort of patients (n = 87), allowed us to identify two new mutations in AURKC gene. A splice site mutation [c.36-2A> G] was identified in only two brothers and the second variant identified [p.Y248*] is a recurrent mutation found in 11 unrelated patients. The second part of our study was carried out on 20 infertile patients with flagellar abnormalities associated with asthenozoospermia. We have applied the strategy of homozygosity by descent who has bring out two regions of homozygosity: the first region, located on chromosome 3, is common for 9/20 patients and the second one, located on chromosome 20, is common for 13/20 patients. Three candidate genes present in these regions were selected: KIF9, SPAG4 and DNAH1. Sequencing of DNAH1 gene has bring out three type of mutations: missense mutation [c.3877G> A], run-on mutation [c.12796 T> C] and splice site mutation [c.5094 +1 G> A] [c.11958-1G> A]. The absence of dnah1 protein has been shown by immunostaining of spermatozoa of a patient carrier the mutation [c.11958-1G> A] and confirms the degradation of the mutated transcript by NMD. An electron microscopic analysis of spermatozoa of one patient of the cohort reveals axoneme abnormalities. This study clarifies the diagnosis of male infertility and broadens the knowledge of the genes involved in spermatogenesis.


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