Chromosome Y et infertilité masculine : qu'est-ce qu'un chromosome Y normal ?

Y chromosome and male infertility: what is a normal Y chromosome?

¹ Reproduction, Fertilité et Populations, Institut Pasteur, 25 rue du Dr Roux, 75724 Paris Cedex 15, France
² Service d'histologie, Biologie de la Reproduction et Cytogénétique (UPMC Paris 6, EA 1533, AP-HP), Hôpital Tenon, 4 rue de la Chine, 75020 Paris, France

Reçu : 6 Septembre 2007

Résumé

Le chromosome Y humain contient de nombreux gènes et familles de gènes nécessaires à la spermatogenèse. La majeure partie de ces gènes est localisée au sein de séquences répétées fréquemment soumises à des réarrangements. Les délétions des régions AZFa, AZFb et AZFc sont retrouvées chez 10 à 15 % des hommes présentant une oligozoospermie sévère ou une azoospermie. Plusieurs délétions partielles de la région AZFc ont été décrites. L'une d'entre elles emporte la moitié des gènes de la région AZFc. Ses conséquences sur la fertilité dans la population eurasienne semblent nulles ou minimes. Une autre délétion partielle dénommée gr/gr emporte plusieurs gènes de la région AZFc et a été proposée comme un facteur de risque d'infertilité. Néanmoins, cette relation causale n'est pas évidente car il existe en fait plusieurs variétés de délétions gr/gr et leur répartition varie considérablement en fonction des origines ethniques et géographiques. Ces délétions semblent fixées sur certaines lignées de chromosome Y et n'auraient que peu ou pas d'influence sur la fertilité. La majorité des données concernant l'organisation chromosomique et le contenu génique du chromosome Y a été déduite de la séquence de référence du chromosome Y déposée dans la base de données du NCBI. L'établissement de données sur ce type de réarrangement dans la population générale n'a été que récemment mis en œuvre. Ces études récentes ont souligné l'extrême diversité des polymorphismes de structure du chromosome Y dans la population générale. Corréler ces polymorphismes de structure à la variabilité phénotypique sera l'enjeu de futures études. Il est vraisemblable que ces études aboutiront à la caractérisation non plus d'une séquence de référence unique du chromosome Y mais de plusieurs séquences de référence.

Abstract

The human Y chromosome contains a number of genes and gene families that are essential for germ cell development and maintenance. Many of these genes are located in highly repetitive elements that are subject to rearrangements. Deletion of azoospermia factor (AZF) regions AZFa, AZFb, and AZFc are found in approximately 10-15% of men with severe forms of spermatogenic failure. Several partial AZFc deletions have been described. One of these, which removes around half of all the genes within the AZFc region, appears to be present as an inconsequential polymorphism in populations of northern Eurasia. A second deletion, termed gr/gr, also results in the absence of several AZFc genes and it may be a genetic risk factor for spermatogenic failure. Howewer, the link between these partial deletions and fertility is unclear. The gr/gr deletion is not a single deletion but a combination of deletions that vary in size and complexity and result in the absence of different genes. There are also regional or ethnic differences in the frequency of gr/gr deletions. In some Y-chromosome lineages, these deletions appear to be fixed and may have little influence on spermatogenesis. Most of these data (gene content and Y chromosome structure) have been deduced from the reference Y chromosome sequence deposited in NCBI. Howewer, recently there have been attempts to define these types of structural rearrangements in the general population. These have highlighted the considerable degree of structural diversity that exist. Trying to correlate these changes with the phenotypic variability is a major challenge and it is likely that there will not be a single reference (or normal) Y chromosome sequence but many.