Conférence invitée Florent Murat (reportée)

Résumé
Le testicule produit des gamètes par la spermatogenèse et évolue rapidement au niveau morphologique et moléculaire chez les mammifères1,2,3,4,5,6, probablement en raison de la pression évolutive exercée sur les mâles pour qu'ils soient performants sur le plan reproductif7. Cependant, l'évolution moléculaire des différents types de cellules spermatogènes chez les mammifères reste largement méconnue. Nous rapportons ici des analyses évolutives de données transcriptomiques mononucléaires pour les testicules de 11 espèces qui couvrent les trois principales lignées de mammifères (euthériens, marsupiaux et monotrèmes) et les oiseaux (l'outgroupe évolutif), et incluent sept primates. Nous trouvons que l'évolution rapide du testicule a été conduite par des taux de fixation accélérés des changements d'expression des gènes, des substitutions d'acides aminés et des nouveaux gènes dans les stades spermatogènes tardifs, probablement facilités par des contraintes pléiotropiques réduites, une sélection haploïde et une chromatine transcriptionnellement permissive. Nous identifions les changements d'expression temporelle de gènes individuels à travers les espèces et les programmes d'expression conservés contrôlant les processus spermatogènes ancestraux. Les gènes exprimés de manière prédominante dans les spermatogonies (cellules germinales alimentant la spermatogenèse) et les cellules de Sertoli (support somatique) se sont accumulés sur les chromosomes X au cours de l'évolution, vraisemblablement en raison de forces sélectives bénéfiques aux mâles. D'autres travaux ont permis d'identifier des différences transcriptomiques entre les spermatides porteuses de X et de Y et de découvrir que l'inactivation méiotique des chromosomes sexuels (MSCI) se produit également chez les monotrèmes et est donc commune aux systèmes de chromosomes sexuels des mammifères. Ainsi, le mécanisme de silençage méiotique de la chromatine non synapsée, qui sous-tend la MSCI, est une caractéristique ancestrale des mammifères. Notre étude éclaire l'évolution moléculaire de la spermatogenèse et les forces sélectives associées, et fournit une ressource pour l'étude de la biologie du testicule chez les mammifères.

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Contact :

• Hervé Acloque

Référence :

Murat, F., Mbengue, N., Winge, S.B. et al. The molecular evolution of spermatogenesis across mammals. Nature 613, 308–316 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05547-7