La reproduction sexuée, un mode de reproduction courant chez de nombreuses espèces, implique la gamétogenèse dans laquelle la progéniture est produite par fécondation, conjugaison ou accouplement. Chez les plantes et les animaux, les œufs et les spermatozoïdes se différencient des cellules germinales pour former des gamètes. Cependant, chez la levure en herbe, les spores sont produites au sein des cellules diploïdes. Au cours de ce processus, de novo des structures membranaires se forment dans le cytosol, encapsulant les noyaux haploïdes méiotiques pour produire des spores. Malgré ces connaissances, le mécanisme précis sous-jacent à la formation de ces structures membranaires naissantes reste mal compris.
Pour mieux comprendre ce processus, des chercheurs de l'Université de Tsukuba ont utilisé des techniques d'imagerie en direct pour observer méticuleusement la méiose et la sporulation dans la levure en herbe, capturant ainsi le développement des structures membranaires naissantes au sein des cellules. Ils ont observé que même si les sites de sortie du réticulum endoplasmique (RE) et l’appareil de Golgi diminuaient en nombre, ils se réassemblaient au cours de la sporulation.
En outre, ils ont identifié Gip1, une sous-unité spécifique de la méiose de la protéine phosphatase de type 1, comme molécule clé affectant ce mécanisme de régulation. Dans les cellules déficientes en Gip1, la voie de sécrétion n'a pas pu être localisée avec précision en raison de défauts dans la régénération des sites de sortie du RE, entraînant la formation de membranes plasmiques anormales de spores. Cette découverte suggère que les cellules transportent efficacement les lipides membranaires et produisent de nouvelles membranes cellulaires en réorganisant les voies de circulation membranaire pendant la sporulation.
Les résultats de cette recherche ont des implications significatives pour la santé humaine, car de nombreuses maladies liées à la gamétogenèse et à la fécondation sont causées par des anomalies du trafic membranaire intracellulaire. Ces résultats peuvent potentiellement améliorer la compréhension, le diagnostic et le traitement actuels des mécanismes pathogènes associés.
Ce travail a été soutenu par des subventions pour la recherche scientifique du ministère de l'Éducation, de la Culture, des Sports, des Sciences et de la Technologie (MEXT) du Japon (numéros de subvention 21K06145 à YS, 20K05782 et 23K05006 à HT, 18H05275 à AN, 22K06074 à KI).
