Boissonneault Guylain

Professeur régulier
Département de biochimie et de génomique fonctionnelle
Faculté de médecine et des sciences de la santé de l'Université de Sherbrooke

Coordonnées

Courriel : Guylain.Boissonneault@USherbrooke.ca
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Importance de la recherche

Instabilité génétique du gamète mâle haploïde

L’intégrité génétique des gamètes mâles et femelles doit assurer la transmission fidèle de l’information génétique d’une génération à l’autre. Des données récentes de la littérature suggèrent que la transmission de mutations ponctuelles et de réarrangements chromosomiques ont une origine préférentiellement paternelle. Bien que la méiose constitue une source bien connue d’instabilité génétique, les activités de recherche du Pr Boissonneault au cours des sept dernières années se sont concentrées principalement sur la phase haploïde de la spermatogenèse. Cette dernière est en effet caractérisée par un remodelage complet de la chromatine. L'hypothèse du Pr Boissonneault est que cette transition constitue une source majeure d’instabilité génétique, jusque là insoupçonnée des biologistes de la reproduction. Dans un premier temps, son équipe a démontré que les spermatides en élongation présentent des cassures transitoires de l’ADN qui font ainsi partie intégrante du programme de différentiation de ces cellules. Ces cassures pourraient favoriser le changement de topologie de l’ADN caractérisant cette transition. L'équipe a également établi par différentes approches que ces cassures sont principalement de type bicaténaire. Le caractère haploïde du spermatide, donc l’absence de chromatides soeurs, implique que la réparation de ces cassures bicaténaires ne puisse s’effectuer par la recombinaison homologue mais bien par un mécanisme apparenté à la jonction non-homologue (NHEJ). La réparation par la NHEJ est reconnue pour être beaucoup moins fidèle. Ainsi, la transition de la structure chromatinienne du spermatide pourrait être intrinsèquement mutagène engendrant une dérive génétique trans-générationnelle sans nécessiter l’action d’agents génotoxiques. La démarche du Pr Boissonneault vise actuellement à déterminer l’origine de la fragmentation transitoire de l’ADN des spermatides, la distribution des cassures dans le génome haploïde, le mécanisme de réparation impliqué, le potentiel mutagène ainsi que la sensibilité de cette transition à certains agents génotoxiques. L’hyperacétylation massive des histones durant le remodelage chromatinien semble être un prérequis pour la formation de cassures et l'autoacétylation des histones pourrait en être responsable. Son laboratoire a mis au point une technique permettant la cartographie de cassures d’un génome complet applicable aux spermatides pour l’identification de site préférentiel de cassures (hotspots) et développe une méthode pouvant démontrer la présence de polymorphisme génétique acquis lors de la spermiogenèse. Les résultats d’immunofluorescence confirment la présence d’un système de réparation compatible avec le NHEJ et donc sujet à l’erreur. Cette démarche devrait permettre d’établir que cette étape sensible pourrait s’ajouter aux déterminants de la diversité génétique ayant des conséquences évolutives importantes.

Réalisations représentatives

  • Première démonstration établissant que des cassures transitoires de l’ADN font partie intrinsèque du programme de différentiation des spermatides. Ceci pourrait constituer une source d’instabilité capable d’introduire du polymorphisme génétique transmissible d’une génération à l’autre et contribuer à l’évolution des espèces.
  • Développement de nouvelles techniques incluant la cartographie des cassures de l’ADN à l’échelle d’un génome qui est applicable à l’étude des dommages à l’ADN. Ceci génère présentement plusieurs collaborations à l’international.
  • Subventions des IRSC et du CRSNG.
  • Membre actif du Réseau Québécois en Reproduction.
  • Savoir-faire

  • Spermatogenèse, chromatine, réparation de l’ADN, reproduction;
  • Cartographie de dommage à l’ADN (dDIP) ;
  • Séparation de cellules germinales par cytométrie en flux ;
  • Techniques de mesure de la fragmentation de l’ADN (comète, PFGE, TUNEL) ;
  • Immunofluorescence ;
  • Techniques de capture et séquençage à haut débit (ChIP, RNA seq) ;
  • Protéomique de base ;
  • Culture cellulaire et transfert de gènes.
  • Publications