La protéine spermatique SPAM1 comme marqueur de la qualité de la semence, de la fertilité des taureaux, et de la vocation laitière ou bouchère du cheptel bovin québécois

 

Pierre Leclerc

Université Laval

 

Domaine : organismes vivants

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2018-2019

Afin de féconder l'ovule, le spermatozoïde doit franchir quelques barrières naturelles. Suite à l'éjaculation au niveau du vagin, les spermatozoïdes doivent traverser le col de l'utérus pourvu de cryptes et contenant la glaire ; ils doivent ensuite traverser l'utérus et passer la jonction utéro-tubaire avant de se rendre au site de fécondation au niveau de l'ampoule où ils pourront interagir avec l'ovocyte suite à l'ovulation. Les spermatozoïdes doivent alors se frayer un chemin à travers le cumulus, une barrière visqueuse et collante composée de cellules folliculaires entourant l'ovocyte et reliées entre elles par des ponts d'acide hyaluronique. Ils doivent ensuite se lier puis traverser la zone pellucide qui est une matrice extracellulaire responsable de la fécondation espèce-spécifique et qui assure la fécondation de l'ovocyte par un seul spermatozoïde. Pour franchir ces 2 dernières barrières, le cumulus et la zone pellucide, les spermatozoïdes possèdent la protéine SPAM1 (Sperm Adhesion Molecule 1) qui a une fonction hyaluronidase qui dégrade le cumulus entourant l'ovocyte et  qui joue aussi un rôle dans la liaison du spermatozoïde à la zone pellucide de l'ovocyte.

Nous avons préalablement démontré qu'il existerait plus d'une forme de cette protéine dans les spermatozoïdes de taureau et nos résultats suggèrent qu'une des isoforme serait produite dans le testicule lors de la spermatogenèse alors que l'autre serait produite dans l'épididyme où elle serait sécrétée et viendrait se lier au spermatozoïde lors du transit épididymaire. Chez la souris, il a aussi été démontré que SPAM1 est produite et secrétée au niveau de l'oviducte et favoriserait la fertilité du spermatozoïde en s'y liant dans les moments précédant la fécondation. Lors de travaux visant à mieux caractériser le rôle de SPAM1 lors de la fécondation et de déterminer la séquence nucléotidique des transcrits encodant les isoformes de SPAM1, nous avons observé que, chez certains taureaux, cette protéine possédait un acide aminé lysine supplémentaire. Cette lysine serait probablement issue d'un gène ancestral car, en comparant la séquence protéique bovine à celles retrouvées dans les différentes banques de données, cette lysine supplémentaire est présente chez le Yak sauvage (Bos mutus) alors que nos espèces bovines domestiques (Bos taurus) en sont dépourvues. Comme la protéine SPAM1 est impliquée dans le processus de la fécondation, et comme certains résultats préliminaires suggèrent que les niveaux de cette protéine sont corrélés à la qualité des spermatozoïdes et à la fertilité des taureaux, nous étudierons la relation existant entre la présence/absence de la lysine supplémentaire chez Bos taurus et la qualité de la semence et la fertilité des taureaux utilisés en insémination artificielle dans le cheptel québécois.

Ces études permettront aussi de déterminer si la présence de cette lysine supplémentaire chez Bos taurus constitue une caractéristique des races laitières ou bouchères, et si la présence/absence de cette lysine corrèle avec différents paramètres de production pour lesquels de la sélection génétique est effectuée par les intervenants de l'industrie de l'insémination artificielle lors du choix des taureaux utilisés pour permettre l'amélioration génétique du cheptel bovin non seulement au pays mais aussi à l'international.