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Le secret de la queue du spermatozoïde

Une queue très efficace est nécessaire pour qu’un spermatozoïde puisse nager jusqu’à l’ovule et réussisse sa mission : s’y unir et permettre la conception d’un bébé.

On connaît la suite; cette combinaison des deux cellules sexuelles formera une cellule-œuf, qui se développera ensuite en un embryon, puis en un fœtus, et donnera naissance à un nouvel être humain.

Le saviez-vous?

Une éjaculation contient en moyenne entre 1,5 et 6 ml de sperme. Chaque millilitre contient environ 15 millions de spermatozoïdes.

La méthode de cryotomographie électronique utilisée dans cette étude a révolutionné l’observation des molécules biologiques. Elle a valu à ses créateurs le prix Nobel de chimie en 2017.

Même des protéines individuelles à l’intérieur de la cellule peuvent être observées grâce à cette technique.

Johanna Höög, Université de Göteborg
Une nanostructure a été observée dans la queue du spermatozoïde.

Une nanostructure a été observée dans la queue du spermatozoïde.  Photo : Université de Göteborg

De l’importance de la queue

La queue est une machine de course très complexe, composée de plusieurs parties. Les plus importantes sont les tubulines, des protéines structurelles qui forment de longs tubes appelés microtubules. Ces tubes se trouvent à l’intérieur même de la queue du spermatozoïde.

Des milliers de protéines motrices, des molécules qui peuvent se déplacer, sont fixées à ces tubes. En étant fixées à un microtubule et en « marchant » sur le microtubule voisin, les protéines motrices de la queue tirent et la queue se plie, ce qui permet aux spermatozoïdes de nager.

C’est assez incroyable que cela puisse fonctionner. Le mouvement de milliers de protéines motrices doit être coordonné dans les moindres détails pour que le spermatozoïde puisse avancer.

Johanna Höög

Le détail est dans la queue

C’est pour mieux comprendre le fonctionnement de la queue des spermatozoïdes en 3D que les auteurs de ces travaux ont eu recours à la technique nobélisée.

Et ils ont eu une petite surprise.

Lorsque nous avons regardé les premières images 3D de la dernière partie d’une queue de spermatozoïde, nous avons remarqué quelque chose que nous n’avions jamais vu auparavant à l’intérieur des microtubules : une sorte de spirale qui s’étend à partir de la pointe du spermatozoïde et mesure environ un dixième de la longueur de la queue.

Johanna Höög

Cette découverte a mené les chercheurs à s’interroger sur le rôle de cette structure en spirale.

Leur intérêt n’était plus d’illustrer en 3D un spermatozoïde, mais bien de comprendre comment cette nanostructure l’aide à nager.

IIlustration d'un spermatozoïde.

Illustration d’un spermatozoïde Photo : iStock

Nous pensons que cette spirale agit un peu comme un bouchon à l’intérieur des microtubules, en les empêchant d’allonger et de rétrécir, ce qui permet à l’énergie des spermatozoïdes d’être entièrement dévolue à la nage rapide vers l’ovule.

Davide Zabeo, Université de Göteborg

Le détail de cette étude est publié dans les Scientific Reports.

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Catégories :actualite, Sante, Sciences

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