Impact of RAD50 on fertility
Implication de RAD50 dans l'infertilité
Résumé
RAD50 has a major role in double strand breaks’ (DSB) repair, which is essential for homologous chromosome pairing during meiosis. While RAD50 seems to be a good candidate gene in hereditary infertility, there are few publications on its possible role. The aim was to study the impact of RAD50’s expression on male mice’s fertility and then on its role in repairing DSBs within human cells. The mutated mice had reduced testicles and histological sections revealed that they had seminiferous epithelium architecture abnormalities. No spermatozoa was present in seminiferous tubules. Spermatocytes seemed to be locked in the first prophase, which is when RAD50 plays its role. To evaluate DSB’s impact in human RAD50-deficient cells, we altered RAD50’s expression by shRNA and genome editing in human primary foreskin fibroblasts (hFF). We then induced a DSB by CRISPR-Cas9 and studied viability/cell death in this cell model. We observed that RAD50 is essential for human cell survival and that low RAD50’s expression compromise cellular proliferation, and induce excessive apoptosis after DSB. Our preliminary results suggest that the exploration of RAD50 in fertility needs to be further developed, with the study of mutated female’s fertility and by reproducing these experiments under meiotic conditions.
RAD50 est un acteur de prise en charge des cassures doubles brins (CDB) indispensables à la ségrégation des chromosomes homologues durant la méiose. Alors que ce gène semble être un bon candidat, peu de publications étudient un possible rôle de RAD50 dans l’infertilité. L’objectif a été d’étudier l’impact de la modulation de l’expression de RAD50 sur la fertilité des souris mâles et sur la prise en charge d’une cassure double brin dans des cellules humaines. Dans une première approche, des coupes histologiques testiculaires provenant d’un modèle murin muté pour Rad50 ont été effectuées pour l’analyse de l’architecture de l’épithélium séminifère. La deuxième approche in vitro, a consisté en l’étude de l’impact d’une cassure double brin induite par CRISPR-Cas9, réalisées dans des fibroblastes humains dans lesquels l’expression de RAD50 a été modulée par deux approches (shRNA et édition génomique). Les souris mâles mutantes présentent une diminution de la taille de leur testicule et de leurs tubes séminifères (TS). Dans la lumière des TS, aucun spermatozoïde n’a été observé et les spermatocytes semblent bloqués en prophase I, moment où RAD50 intervient au cours de la méiose. Par ailleurs, un seuil d’expression de RAD50 inférieur à 10%, obtenu par le shRNA anti-RAD50, impacte la prolifération cellulaire, par excès d'apoptose, majoré par l’induction d’une CDB. Ainsi, l’exploration de RAD50 dans la fertilité doit être poursuivie, par étude de la fertilité des femelles mutantes et en tentant de reproduire ces expérimentations en conditions méiotiques.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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