La nage des spermatozoïdes

Déplacement normal et linéaire d’un spermatozoïde (à gauche), comparé à un mouvement anormal circulaire (au centre) ou diagonal (à droite).

1Comme un véritable réseau de routes intracellulaires, les microtubules sont des éléments constitutifs très importants du squelette de nos cellules. Composés de protéines – les tubulines – qui s’assemblent en filaments, ils parcourent le milieu interne de la cellule et permettent le transport de divers composants moléculaires. Ils sont en outre impliqués dans la division cellulaire et dans la motilité des cellules dotées de cils et de flagelles, par exemple les spermatozoïdes. Pourtant, tous les microtubules sont structurellement très similaires. Les biologistes estiment que leur polyvalence fonctionnelle est attribuable à des combinaisons précises de modifications post-traductionnelles, c’est-à-dire des modifications qui surviennent après leur synthèse dans la cellule, généralement par l’action de certaines enzymes. Carsten Janke, de l’institut Curie et du CNRS, et ses collègues se sont intéressés à l’une de ces modifications : la glycylation, exclusive aux microtubules qui se trouvent dans les cils et les flagelles.

2Chez les mammifères, la glycylation peut être induite par deux enzymes particulières, notées TTLL3 et TTLL8. Les biologistes ont travaillé avec des souris mâles privées de ces enzymes. Leur fertilité est réduite d’environ 66 %, car leurs spermatozoïdes nagent pour la plupart en rond, et ne parviennent plus à rejoindre l’ovocyte et à le féconder. Les chercheurs ont noté que sans glycylation, les moteurs moléculaires des microtubules qui composent les flagelles ne sont plus agencés correctement. Le battement du flagelle est alors désynchronisé et rend impossible la natation en ligne droite des spermatozoïdes.