Effet féminisant inhérent des cellules germinales

Pour la première fois, il est montré que les cellules germinales ont une propriété inhérente à féminiser le corps chez le poisson Médaka. C'est le principe d'une féminisation. Le sexe des organismes vivants est déterminé soit par des facteurs génétiques et/ou par des facteurs environnementaux. Fait intéressant, cependant, une équipe de chercheurs dirigée par l'Université de Nagoya a précédemment découvert que l'apparition de plus de cellules germinales - des cellules biologiques capables de s'unir avec une du sexe opposé pour former un nouvel individu - dans les gonades femelles de Médaka est essentielle pour différenciation féminine des gonades.

Identification des cellules qui déterminent le sexe féminin chez les poissons téléostéens (medaka). Les cercles roses représentent les cellules germinales (l'origine commune des spermatozoïdes et des ovules). Les cellules germinales, quel que soit leur destin sexuel (devenir des spermatozoïdes ou des ovules), ont le potentiel de féminiser le corps dans le medaka. Les flèches roses indiquent l'effet féminisant de la cellule germinale.

Lorsque les cellules germinales sont éliminées dans le médaka, les poissons 20 (femelles) présentent une inversion de sexe femelle à mâle, tandis que les poissons XY (mâles) avec des cellules germinales excessives, qui sont généralement associées à la production d'oeufs, présentent une inversion de sexe entre mâles. C'est la féminisation des poissons.

Cette découverte implique qu'en plus du rôle le plus connu des cellules germinales se développant en ovules ou en spermatozoïdes et produisant la prochaine génération, les cellules germinales ont un potentiel unique et surprenant pour changer leur environnement, déclare Toshiya Nishimura, premier auteur de l'étude en cours. Cependant, la base moléculaire et le stade de la gamétogenèse critique pour la féminisation restent inconnus.

Cette question a amené les chercheurs à approfondir le sujet. Dans leur dernière étude, ils ont généré trois mutants de médaka différents pour démontrer que l'effet féminisant des cellules germinales n'est pas le résultat de la progression de la gamétogenèse ou d'une décision de destin sexuel des cellules germinales. Ils ont découvert que les différents stades des cellules germinales chez les mutants 20 ont la capacité de féminiser les gonades, entraînant la formation de gonades avec des structures ovariennes. En plus d'un développement ovarien normal, l'augmentation du nombre de gonocytes (cellules germinales foetales et néonatales) est suffisante pour inverser le sexe d'un homme à l'autre dans XY médaka.

Ces résultats signifient que le mécanisme sous-jacent à l'effet féminisant des cellules germinales est activé avant la décision du sort sexuel des cellules germinales et de la méiose, probablement au moment de la formation des gonocytes dans le médaka. L'étude a été publiée dans PLOS Genetics.

"Nos analyses utilisant le médaka collectivement suggèrent également que les cellules germinales acquièrent l'effet féminisant avant de s'engager dans la gamétogenèse, tandis que les cellules germinales mâles subissent un état de repos avant le début de la spermatogenèse" (voir aussi la vitellogenèse), explique l'auteur correspondant Minoru Tanaka. "Pourquoi les cellules germinales mâles doivent-elles être au repos ? Une réponse possible à la signification biologique de l'état de repos des cellules germinales mâles peut être d'empêcher la gonade de se féminiser jusqu'à ce que la masculinisation des cellules somatiques soit établie".