Le complexe synaptonémal : structure d’appariement, de recombinaison ou d’organisation du chromosome méiotique ?

The synaptonemal complex: a structure necessary for pairing, recombination or chromosome morphology?

Institut de Génétique et Microbiologie, Université Paris-Sud, Bât. 400, 91405 Orsay Cedex, France

Résumé

Le complexe synaptonémal (CS) est une structure protéique, spécifique de la méiose, et aussi conservée par l’évolution que la méiose elle-même. L’étude de nombreux mutants de recombinaison et/ou d’appariement a montré que, si ces deux événements essentiels de la méiose étaient bien associés dans le temps, la relation de dépendance restait à démontrer. Trois rôles potentiels du CS seront discutés. 1) Appariement : le CS n’est pas impliqué dans le processus de reconnaissance des chromosomes homologues, mais il peut promouvoir leur association lorsque l’alignement est déficient (interlocking, appariement hétérologue etc.), 2) Recombinaison : le CS peut moduler les interactions et la communication le long des chromosomes (sites d’appariement, interférence etc.) et enfin, 3) Structure chromosomique : le composant axial du CS impose une morphologie particulière au chromosome méiotique, en particulier en maintenant la cohésion des chro-matides durant toute la prophase, empêchant ainsi la réparation vers la chromatide-soeur comme cela est la règle lors des divisions mitotiques.

Abstract

The synaptonemal complex (SC) is a prominent and evolutionaly well conserved structure which is strictly meiotic. Several evidences from mutant phenotypes support the hypothesis that recombination and SC formation are mutually interdependent processes. Moreover, the SC recombination nodules correspond in number and location to the crossing-over events. However, recent data confirm that SC formation does not require initiation of recombination, and several observations indicate that full synapsis is not required for recombination. The potential roles played by the SC will be discussed in the following framework: First, although not required for homology recognition, the SC could promote interhomolog interactions in situations where the normal processes have failed (interlocking, heterologous pairing, etc.); Second, polymerization of the SC components might permit the recombination process to progress by modulating the number and localisation of reciprocal versus nonreciprocal exchanges (i.e. interference) and; Third, the SC may play an important role in meiotic chromosome structure and especially in inter-sister interactions.