– EpiSperm

Une reorganisation globale et spectaculaire du génome se déroule au cours de la maturation post-méiotique des cellules germinales mâles, ou spermatides. En effet, immédiatement apres la méiose, les jeunes cellules haploïdes mâles (spermatides rondes) ont hérité d'une organisation génomique chromatinienne de type somatique. Pendant les phases ultérieures de leur maturation, les histones sont enlevées et remplacées par des protéines basiques spécifiques du testicule, alors que leur génome subit une compaction globale et drastique. Malgré l'importance fondamentale de ces événements, les bases moléculaires des mécanismes sous-jacents sont totalement inconnues. De plus, la structure spécifique du noyau spermatique qui en résulte pourrait véhiculer une information de type épigénétique transmise a l'embryon, mais cette structure est tres mal connue. - L'objectif général du projet est de comprendre les évenements et les facteurs impliqués dans la ré-organisation post-méiotique du génome mâle, l'une des dernieres « boites noires » de la biologie moderne, et plus précisément de trouver des réponses aux questions suivantes - - Quels sont les mécanismes moléculaires et les facteurs controlant l'enlevement de l'ensemble des histones et l'assemblage de nouvelles structures ? - - Quelles sont les structures remplacant les nucléosomes ? - - Existe-t-il des régions du génome qui sont spécifiquement marquées par ces structures, et si oui lesquelles ? - - Les structures génomiques spécifiques du spermatozoïde transmettent-elles une information épigénétique spécifique paternelle ? - Devant l'absence totale de données sur les évenements moléculaires impliqués dans la ré-organisation post-méiotique du génome mâle, nous avons commencé par déterminer des stratégies pour l'identification de facteurs potentiellement importants pour ce processus (en s'interessant tout particulierement aux questions ci-dessus). Nous procédons ensuite a l'étude de la fonction des facteurs identifiés. Une approche in silico et une approche protéomique ont permis l'identification d'environ 250 facteurs potentiellement importants pour la régulation de l'épigénome, dont les fonctions sont totalement inconnues. Une hierarchisation logique a été établie entre ces facteurs, et un sous-groupe d'entre eux a été sélectionné pour des études fonctionnelles in vitro et in vivo. Ces études ont déjà permi de revéler des evenements fondamentaux, inconnus jusqu'alors, qui ont lieu lors des étapes tardives de la spermatogenese, comme par exemple l'existence de variants d'histone d'expression post-méiotique tres tardive. Sur la base de ces investigations fonctionnelles, plusieurs des facteurs identifiés ont été selectionnés pour être inclus dans le consortium « Regulome », dont le but est de marquer par le systeme « tap-tag » et par une approche « knock in », un ensemble de régulateurs transcriptionnels, et d'étudier leur fonction in vivo chez la souris. - De plus, le laboratoire candidats comprend plusieurs médecins chercheurs qui exploitent ces données dans deux nouvelles orientations i/ l'étude de l'implication des facteurs identifiés dans les infertilités masculines ii/ l'impact de l'expression illégitime de certains de ces facteurs dans des cellules somatiques cancéreuses, en tant que facteurs « Cancer Testis », et l'évaluation de leur utilisation potentielle pour le diagnostic, le pronostic et la thérapie des cancers. - ...