Functional studies of genes involved in early gonadal differentiation in mice: Foxl2/Rspo1 et SRY/Sry
Etudes fonctionnelles de gènes impliqués dans la différenciation gonadique précoce chez la souris : Foxl2/Rspo1 et SRY/Sry
Résumé
In vertebrates, before sexual differentiation, future gonads, also called genital ridges, are bipotential.Differentiation leads ta either ovary or testis formation. In males, presence of the testis-determining factor,SRY gene, induces testis differentiation of genital ridges. In its absence or if SRY protein is not functional,ovaries are formed. This work is about early sexual differentiation and is divided into two parts dealing with(1) female or (2) male pathway.(1) For a long time, the female sexual differentiation pathway has been considered as a default pathway.However, recent studies prove the existence of pro-ovarian genes. Their invalidations may lead to sexreversai(XX male). This study focuses on the role of two genes, Fox!2 and Rspondin-l (Rspol) . In XXmice, invalidation of these genes leads for Fox!2 to infertility, for Rspol to ovo-testis formation. Toelucidate the relationship between these two genes and their complementarities in early female gonadaldifferentiation, we performed the double invalidation of Fox!2 and Rspol. Our immunohistological studiesshow masculinization of XX Fox!2-'ï Rspol"- gonads in mice. According to our results, this phenotype isdue to the presence of active steroidogenic cells in foetal gonad, which also could explain the genital tractmasculinization. Our results suggest that Fox!2 and Rspol belong to two distinct signalling pathways thatsuppress the male differentiation, via for example, inhibition of foetal steroidogenesis in female.(2) Despite its key role in testicular differentiation, SRY gene is not well conserved between mammalianspecies. However, with masculinization of XX mice transgenic for exogenous SRY gene (human or goat), aninter-species phylogenetic conservation of SR Y protein was established. Our study characterizes transgenicmouse lines for SRY goat (SRY",), but also studies its regulation. Indeed, in all mammals' species, SRY geneis expressed during sexual differentiation, until adulthood, except in mice where expression rapidly switchesoff. A SOX9 binding site localised on porcine SRY promoter has been described as inducing SRY geneexpression in vitro. Thanks to new SRY", transgenic mouse lines studies, whose SOX9 binding site wasdeleted, our results do not demonstrate any crucial regulatory effect ofthis binding site on SRYg expression.Therefore, this SOX9 binding site is not responsible al one for continuous expression of the gene SRYg.
Chez les vertébrés, avant la différenciation sexuelle, les futures gonades ou crêtes génitales, sont (\bipotentielles. Leur différenciation engendre la formation soit d'un ovaire, soit d'un testicule. Chez le mâle,la présence du gène SRY, induit la différenciation de ces crêtes génitales en testicules. En absence de celuici,ou si sa protéine est non fonctionnelle, des ovaires se forment. Ce travail traite de la différenciationsexuelle précoce et se divise en deux parties, traitant respectivement de la voie (1) femelle et (2) mâle.(1) La voie de différenciation sexuelle femelle a longtemps été considérée comme une voie par défaut.Cependant de récentes études prouvent l'existence de gènes « pro-ovariens)). Leurs invalidations peuventengendrer jusqu'à des inversions sexuelles (mâle XX). Cette étude se focalise sur le rôle de deux de cesgènes: Fox!2 et Rspondin-l (Rspol). Chez des souris XX, l'invalidation de ces gènes aboutit pour Fox!2 àune infertilité, pour Rspol à la formation d'ovo-testicules. Afin d'élucider le lien existant entre ces deuxgènes, ainsi que leur complémentarité dans la différenciation gonadique femelle précoce, nous avons réaliséla double invalidation de Fox!2 et RspoJ. Nos études immunohistologiques montrent une masculinisationdes gonades XX Fox!T'-IRspor'-. Selon nos résultats, ce phénotype serait dû à la présence de cellulesstéroïdogènes foetales actives, expliquant également la masculinisation du tractus génital. Nos résultatstendent à conclure que Fox!2 et Rspol appartiennent à deux voies de signalisation distinctes, qui réprimentla différenciation mâle, via entre autre, l' inhibition de la stéroïdogénèse foetale.(2) Malgré son rôle clef lors de la différenciation testiculaire, le gène SRYest très peu conservé entre lesdifférentes espèces. Cependant, grâce à la masculinisation de souris XX transgéniques pour un gène SRYexogène (humain ou caprin), une conservation phylogénétique inter-espèce de la protéine a été établit. Notreétude a permis de caractériser les lignées de souris transgéniques pour SRY caprin, mais également d'enétudier la régulation. En effet, le gène SRY est exprimé dès la différenciation sexuelle puis tout au long de lavie chez toutes les espèces de mammifères, excepté chez la souris où son expression s'éteint rapidement.Sur le promoteur SRY porcin, un site de fixation de la protéine SOX9 a été décrit comme induisant in vitroson expression. Grâce à l'étude de nouvelles lignées de souris transgéniques pour SRYg, dont le site SOX9 aété muté, nos résultats démontrent que ce site n' est pas le seul responsable de l'expression continue du gèneSRYg.