Des chercheurs du Francis Crick Institute ont mis en lumière les protéines contrôlant le développement des ovaires chez la souris avant et après la naissance. Cela pourrait permettre de mieux comprendre comment se développe l’infertilité féminine.
Suite à leurs recherches identifiant le gène responsable du déclenchement du développement des ovaires chez l'embryon de souris, les scientifiques ont cherché à comprendre quels gènes maintiennent les fonctions des ovaires, y compris la production d'ovules, après la naissance.
Des expériences antérieures ont montré que la suppression d'un gène appelé Foxl2 chez les souris femelles (XX) à différents stades de développement, a des effets différents selon le moment. S’ils sont retirés des embryons, les ovaires deviennent anormaux et les souris adultes deviennent stériles. S'ils sont retirés de souris adultes, leurs ovaires commencent à ressembler à des testicules.
Dans une recherche publiée aujourd'hui dans Avancées scientifiquesl'équipe a découvert que, même si FOXL2 joue un rôle au cours du développement embryonnaire, son impact est plus important après la naissance, où la protéine régule l'activité de nombreux autres gènes, y compris certains impliqués dans des fonctions essentielles à l'ovaire, telles que le développement de l'ovule.
FOXL2 est un type de protéine qui se trouve physiquement au-dessus de régions spécifiques de l'ADN (« amplificateurs ») et influence si et comment d'autres gènes (cibles) sont lus.
Les chercheurs ont utilisé une technique appelée protéomique de la chromatine pour « repérer » toutes les autres protéines qui interagissent avec FOXL2 lorsqu'il est lié à l'ADN. Ils ont constaté que le nombre d’interactions protéiques augmentait considérablement dans les ovaires après la naissance par rapport au développement embryonnaire.
Entre autres, ils ont identifié une protéine appelée USP7, qui se lie à FOXL2 lorsqu'elle interagit avec ses cibles ADN. Jusqu'à présent, les chercheurs n'étaient pas au courant de l'interaction entre USP7 et FOXL2 ni du rôle que jouait USP7 dans le développement des ovaires.
Lorsque les chercheurs ont retiré le Usp7 gène provenant de souris femelles, ils ont découvert que les souris ne pouvaient pas développer d'ovaires au-delà de la puberté et étaient donc stériles. L’équipe pense que l’USP7 pourrait être nécessaire pour stabiliser FOXL2 au-dessus de l’ADN.
FOXL2 et USP7 partagent certains rôles communs chez l'homme. Les personnes qui n'ont pas un exemplaire du FOXL2 Le gène peut commencer à produire des ovules mais ne développe pas d'ovaires complets, ce qui entraîne des problèmes de fertilité. USP7 les mutations peuvent également conduire à l’infertilité chez les personnes, ainsi qu’à des troubles du développement neurologique.
Les tests génétiques sont essentiels pour diagnostiquer les problèmes de développement sexuel. Les chercheurs espèrent donc découvrir les principales causes génétiques de l'infertilité et réfléchir à la manière dont les techniques d'édition génétique pourraient aider aux futurs traitements.
Robin Lovell-Badge, chef de groupe du laboratoire de biologie des cellules souches et de génétique du développement au Crick, a déclaré : « Dans notre recherche, nous nous sommes rapprochés des réponses à deux questions majeures concernant le développement : qu'est-ce qui motive le développement des ovaires et comment le fonctionnement Nous avons découvert que FOXL2 joue des rôles très différents tout au long du développement et identifié une autre protéine cruciale, USP7.
« Les facteurs génétiques qui sous-tendent le développement féminin n'ont pas été aussi bien étudiés que le développement masculin, car de nombreux parcours de développement féminin se produisent en même temps plutôt que selon une séquence facile à suivre. L'infertilité est un problème majeur dans le monde entier, il est donc nécessaire de faire la lumière sur les gènes et protéines clés responsables à chaque étape sont essentiels.
C'est la première fois que nous pouvons utiliser ces approches pour observer les interactions que FOXL2, un facteur essentiel à la fertilité féminine, établit avec d'autres protéines lorsqu'elles sont liées à l'ADN dans les ovaires de souris. Les facteurs qui se lient activement à l’ADN sont plus susceptibles d’avoir un impact sur la régulation des gènes importants pour le développement et le fonctionnement de l’ovaire. Nous avons identifié USP7 grâce à cette méthode et nous espérons que beaucoup plus de protéines responsables du développement des ovaires pourront être trouvées grâce à notre approche. »
Roberta Migale, boursière postdoctorale au Crick et première et co-auteure principale de l'étude
Dans le cadre d'un effort à l'échelle de Crick, Robin et Roberta ont travaillé avec plusieurs équipes spécialisées, notamment le service de modification génétique, la bioinformatique et la biostatistique, la protéomique, la cytométrie en flux, l'histopathologie expérimentale, la microscopie optique et le centre de recherche biologique.
Les chercheurs continueront d'étudier le rôle de la protéine USP7 dans le développement sexuel.
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