On sait enfin comment l’ovule se referme pour n’accepter qu’un spermatozoïde

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On sait enfin comment l’ovule se referme pour n’accepter qu’un spermatozoïde
On sait enfin comment l’ovule se referme pour n’accepter qu’un spermatozoïde

Africa-Press – Cameroun. Ils sont des millions de spermatozoïdes au départ, mais seulement l’un d’entre eux pourra fusionner avec l’ovule. Une limite essentielle pour s’assurer que le futur embryon ait uniquement deux copies de chaque chromosome. En effet, chaque gamète (le spermatozoïde et l’ovule) est haploïde, c’est-à-dire qu’il a une seule copie de chacun des 23 chromosomes dont est composé le génome humain.

Avec la fécondation, ils donnent donc une paire de chacun de ses chromosomes au zygote (qui est donc diploïde), qui donnera en suite l’embryon. Si par erreur, il se retrouve avec plus de chromosomes (polyploïdie), l’embryon n’est pas viable et meurt avant la naissance, sauf quelques exceptions (telle que la trisomie 21). Il est donc vital pour l’ovule d’empêcher l’entrée de plus d’un spermatozoïde. Le mécanisme pour l’éviter vient d’être dévoilé par des chercheurs de l’Institut Karolinska en Suède et de l’Université d’Osaka au Japon, dans un article publié le 14 mars 2024 dans la revue Cell.

La membrane de l’ovule durcit après l’entrée du premier spermatozoïde

L’ovule est entouré par une barrière protectrice nommée zone pellucide, composée par de glycoprotéines (un assemblage de protéines et sucres). L’une de ces glycoprotéines est ZP2 (pour “zone pellucide 2”), qui est clivée après la fusion du spermatozoïde avec l’ovule. Auparavant, l’hypothèse était que le clivage de cette protéine après la fécondation empêchait les autres spermatozoïdes de la reconnaître, et donc de s’accrocher à l’ovule. Mais cette nouvelle étude montre que le clivage de ZP2 entraine la rigidification de la zone pellucide. Et que c’est cette modification irréversible de cette barrière qui bloque l’entrée de nouveaux spermatozoïdes.

Pour comprendre comment se fait ce durcissement, les auteurs ont regardé ZP2 de (très) près par cristallographie, à une résolution de 2,7 Å (ångström, qui correspond à 10−10 mètre, c’est-à-dire 1 dixième de milliardième de mètre). Mettant en évidence que cette protéine prend la forme d’un V. Et que son clivage expose une partie de la protéine qui reconnaît et se colle à une autre ZP2 clivée, formant un dimère. Ensuite, ce dimère interagit avec un autre dimère équivalent, formant des tétramères (des macromolécules composées de 4 copies de la protéine). Et ces tétramères s’alignent, formant des filaments, qui interagissent avec des filaments produits par d’autres glycoprotéines. Ensemble, ces filaments se collent à la manière des fermetures éclair, rapprochant toutes ces glycoprotéines les uns des autres sept fois plus que lorsque ZP2 n’est pas clivé. Cette proximité accrue rigidifie la zone pellucide, créant une barrière infranchissable pour d’autres spermatozoïdes.

Une connaissance qui explique certains cas d’infertilité

Certains cas d’infertilité sont associés à des mutations dans les gènes qui codent pour ces protéines de la zone pellucide. Grâce à cette étude, l’impact de ces mutations est enfin connu: elles empêchent l’interaction entre les filaments formés par ces glycoprotéines. L’ovule ne se ferme plus aussi efficacement après la fécondation par un premier spermatozoïde, permettant l’entrée d’autres et causant une polyploïdie, ce qui rend l’embryon non viable. “On découvre de plus en plus ce type de mutations qui affectent les protéines de la barrière de l’ovule et qui entrainent une infertilité féminine, dévoile dans un communiqué Luca Jovine, spécialiste de ces protéines de la zone pellucide à l’Institut Karolinska et auteur de l’étude. Nous espérons que notre étude pourra aider à un meilleur diagnostic de ces cas d’infertilité.”

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