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Une étude multi-échelle du méthylome spermatique bovin met en évidence des éléments conservés entre espèces, mais aussi des particularités du génome bovin.

Observation de spermatozoides de truite arc-en-ciel en microscopie électronique à balayage (MEB).,. © Inra, LABBE Catherine
Publié le 07/06/2018
Mots-clés : BREVES

L’unité BDR  en partenariat avec Allice a mené une étude multi-échelle de la méthylation de l’ADN dans le spermatozoïde bovin comparativement à d’autres types cellulaires et d’autres espèces.  bmcgenomics.biomedcentral.com - Today, 5:56 PM

Le méthylome du sperme a été comparé avec celui de cellules somatiques adultes (fibroblastes, foie, monocytes) en utilisant deux approches pan-génomiques couvrant des régions différentes du génome : RRBS et MeDIP-chip (immunoprécipitation de l’ADN méthylé et hybridation sur une puce de promoteurs bovins). Deux sets indépendants de séquences différenciellement méthylées dans les spermatozoïdes par rapport aux cellules somatiques ont ainsi pu être identifiés. Dans les deux sets, une grande majorité de ces séquences se trouve hypométhylée dans les spermatozoïdes. Conformément à ce qui est décrit chez d’autres espèces, les séquences spécifiquement hypométhylées dans les spermatozoïdes sont enrichies en gènes de la méiose et de la spermatogenèse, de la machinerie de production des piRNA, ainsi qu’en séquences répétées de type satellite. De manière plus inattendue, la comparaison avec des spermatozoïdes d’autres espèces (béliers, boucs, étalons, verrats, souris mâles et Homme) a montré que la méthylation globale de l’ADN était particulièrement basse dans le spermatozoïde bovin (45.5% contre 57.1% à 76.1% pour les autres espèces), en miroir avec un taux de séquences satellites particulièrement abondant aux sites ciblés par LUMA. La surreprésentation de ces séquences dans le génome bovin, ainsi que leur hypométhylation, pourraient expliquer pourquoi les spermatozoïdes bovins présentent un taux de méthylation global plus bas que les spermatozoïdes d’autres espèces de mammifères.

L’originalité de ce travail  a été d’étendre au génome bovin les connaissances disponibles sur les spermatozoïdes de différentes espèces, et de montrer que les séquences satellites, qui ne sont que partiellement déméthylées au cours de la reprogrammation épigénétique de la lignée germinale mâle chez l’Homme et la souris, présentent un niveau de méthylation très bas dans le spermatozoïde bovin. Ces résultats suggèrent que des mécanismes spécifiques à l’espèce bovine sont à l’œuvre pour la reprogrammation ou le maintien de la méthylation dans la lignée germinale mâle.

Financements :
ANR-13-LAB3-0008-01, Labcom « SeQuaMol » et ANR-11-INBS-0003, « CRB-Anim ».