Feux croisés sur le nucléosome

Bases moléculaires de la compaction du génome mâle haploïde

Cross-fire over the nucleosome: molecular basis of post-meiotic male haploid genome compaction

Inserm, U823, université Joseph Fourier Grenoble 1 ; institut Albert Bonniot, Grenoble, Domaine de la Merci, 38706 La Tronche, France

^* khochbin@ujf-grenoble.fr

Résumé

Chez les mammifères, les phases postméiotiques de la spermatogenèse dirigent une compaction extrême du génome caractérisée par le remplacement de la majorité des histones par des petites protéines basiques non-histones, d’abord les protéines de transition, puis les protamines. Bien que les mécanismes contrôlant ce phénomène soient très mal compris, les données actuellement disponibles suggèrent que le nucléosome, unité universelle de l’organisation des génomes eucaryotes, est la cible d’évènements spécifiques qui coopèrent pour transformer l’organisation fondamentale de l’ADN à l’échelle du génome entier. En effet, l’ensemble des nucléosomes du génome mâle haploïde subit des modifications successives, aboutissant à une instabilité accrue de leur structure qui entraîne leur dissociation et la réorganisation des régions associées. La caractérisation des mécanismes sous-jacents constitue aujourd’hui un défi majeur et apparaît capitale pour la compréhension de la gamétogenèse mâle et des pathologies associées.

Abstract

In mammals, the post-meiotic phases of spermatogenesis direct a drastic compaction of the genome characterized by the replacement of the majority of histones by small basic non-histone proteins, transition proteins followed by protamines. Although the mechanisms controlling this process are poorly understood, available data suggest that the nucleosome, which represents the universal unit of genome organization in eukaryotes, is the target of specific events cooperating to globally transform DNA organization at a genomic scale. Indeed, after meiosis, nearly all nucleosomes associated with the male genome undergo successive modifications increasing their instability, finally leading to their dissociation and re-organization. The characterization of the underlying mechanisms is a real challenge and appears as essential for the understanding of male gametogenesis and associated pathologies.