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Médecine de la Reproduction

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La protéomique, un outil puissant pour comprendre la spermatogenèse normale et pathologique Volume 14, numéro 4, Octobre-Novembre-Décembre 2012

Auteurs
Inserm, U1085, Irset, université de Rennes I, campus de Beaulieu, 35042 Rennes, France
  • Mots-clés : testicule, spermatogenèse, cellule germinale, protéomique, génomique intégrative, régulation traductionnelle
  • DOI : 10.1684/mte.2012.0430
  • Page(s) : 272-86
  • Année de parution : 2012

La spermatogenèse est un processus très sophistiqué impliqué dans la transmission du patrimoine génétique. Elle implique une succession d’événements cellulaires sophistiqués et pour certains uniques. Chez les mammifères, la spermatogenèse est classiquement divisée en trois phases. Dans la première — ou phase de prolifération mitotique — les cellules germinales primitives ou spermatogonies subissent une série de divisions mitotiques. Dans la deuxième — la phase méiotique — les spermatocytes subissent deux cycles de division consécutifs pour produire des spermatides haploïdes. Dans la troisième — spermiogenèse — les spermatides se différencient en spermatozoïdes. Des mécanismes de régulation paracrine, autocrine, juxtacrine et endocriniens contribuent à la régulation du processus spermatogénétique. L’ensemble des éléments de structure et des facteurs chimiques modulant l’activité des cellules somatiques et germinales est tel que le réseau reliant les différentes activités cellulaires au cours de la spermatogenèse est incroyablement complexe. Au cours des 20 dernières années, les progrès de la génomique ont contribué à améliorer notre connaissance de la spermatogenèse, en identifiant de nombreux gènes essentiels pour le développement des gamètes mâles fonctionnels. Des analyses à grande échelle de la fonction testiculaire ont approfondi notre compréhension de la spermatogenèse normale et pathologique. Les progrès dans le séquençage des génomes et dans la technologie des puces ont été exploités pour des études d’expression de génomes entiers, conduisant à l’identification de centaines de gènes différentiellement exprimés dans le testicule. Cependant, bien que la protéomique soit désormais arrivée à maturité, l’analyse protéomique de la spermatogenèse en est encore à ses balbutiements. Dans ce chapitre, nous passerons en revue l’état de l’art des analyses protéomiques à grande échelle de la spermatogenèse, du développement des cellules germinales au cours de la détermination du sexe, à la spermatogenèse chez l’adulte. Quelques laboratoires ont entrepris l’étude des profils d’expression des protéines et/ou l’analyse systématique de protéomes testiculaires à partir d’organes entiers ou de cellules isolées chez différentes espèces. Nous considérons dans cette revue les avantages et les inconvénients de la protéomique pour étudier le programme d’expression génique des cellules germinales testiculaires. Enfin, nous considérerons l’utilisation de jeux de données de protéines, dans des approches de génomique intégrative (c’est-à-dire combinant génomique, transcriptomique et protéomique), de bioinformatique et de modélisation.