Topaz1, un gène indispensable à la spermatogenèse

par Alix Luangpraseuth-Prosper

Thèse de doctorat en Biologie de la Reproduction et Développement

Sous la direction de Corinne Cotinot et de Béatrice Mandon.

Le président du jury était Bernard Mignotte.

Le jury était composé de Joël Drevet, Gabriel Livera.

Les rapporteurs étaient Brigitte Boizet, Norbert Ghyselinck.


  • Résumé

    Cette thèse décrit pour la première fois le rôle indispensable du gène Topaz1 pour une spermatogenèse correcte chez la souris. Ce gène est spécifique des cellules germinales et possède deux domaines conservés: CCCH et PAZ. Afin d'étudier le rôle de Topaz1, nous avons généré un modèle murin dépourvu de ce gène. Les mâles Topaz1-/- sont stériles dû à un arrêt de la spermatogenèse lors de la première division méiotique. Le poids des testicules mutants est diminué après la première vague de la spermatogenèse comparé à des testicules normaux. Histologique, les différences entre testicules Topaz1-/- et +/+ apparaissent entre 15 et 20 jours après la naissance. Cette déficience en TOPAZ1 induit une absence de cellules germinales haploïdes et une augmentation de l’apoptose, suggérant un arrêt de la spermatogenèse au cours de la première division de méiose. Cet arrêt n’est pas dû à un défaut de formation du complexe synaptonémal ni à une dérégulation de l’inactivation transcriptionnelle des chromosomes sexuels. De plus, malgré la présence d'un domaine PAZ dans la protéine TOPAZ1, son absence n'induit pas une dé-répression des rétrotransposons. Les testicules de ces souris Topaz1-/-, comparés à des animaux normaux, présentent des transcriptomes perturbés avec notamment la dérégulation de l'expression de plusieurs gènes inconnus et d'ARNs non codants longs. Cette étude a permis de démontrer que TOPAZ1 est indispensable à la spermatogenèse de souris. En plus d’être un bon gène candidat pour des cas d’infertilités azoospermiques non obstructives chez l’Homme, Topaz1 pourrait ouvrir des nouveaux champs d'investigations impliquant de nouvelles voies de régulation de la spermatogenèse.

  • Titre traduit

    The Topaz1 gene is necessary for spermatogenesis


  • Résumé

    This thesis describes for the first time the crucial role in spermatogenesis of the Topaz1gene in mice. This gene is germ cells-specific and contains two conserved domains: CCCH and PAZ. In order to study the role of Topaz1, our laboratory has generated a mouse model deleted for this gene. Topaz1-/- males are infertile because of an arrest of spermatogenesis during the first meiotic division. Mutant’s testicular weight is reduced after the first wave of spermatogenesis, compared with normal testis. Histologically, differences between Topaz1-/- and +/+ testes appear between 15 and 20 days after birth. Deletion of Topaz1 causes a lack of haploid germ cells and an increase of apoptosis, suggesting an interruption of spermatogenesis during the first meiotic division. This meiotic arrest is not caused nor by a synaptonemal complex formation defect nor by a misregulation of the MSCI (Meiotic Sex Chromosomes Inactivation). Despite the PAZ domain contained in the TOPAZ1 protein, its invalidation does not activate retrotransposon expression. Topaz1-null testes reveal disturbed transcriptomes with a misregulation of several unknown genes and long non-coding RNAs expression. These results suggest a new regulation pathway of spermatogenesis, parallel and independent to the piRNAs pathway. This new pathway could implicate lncRNAs regulations. This study demonstrated the essential role of Topaz1in mice spermatogenesis. This gene is a good candidate for azoospermia non-obstructive infertility in men. Topaz1 could open new fields of investigation involving spermatogenesis new regulation pathways.

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  • Détails : 1 vol. (144 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 117-141

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