22. De jumeaux bovins de sexe opposé à l’hormone qui élimine les ébauches femelles

Dans cette chronique, vous croiserez 2 faux jumeaux bovins de sexe opposé, des lapins géants des Flandres, une lapine blanche baptisée Céleste et une famille dont les 3 fils possèdent un utérus. Ces rencontres vous permettront de découvrir une étonnante histoire scientifique qui a conduit à la caractérisation d’une nouvelle hormone impliquée dans la différenciation sexuelle. Quel que soit son sexe génétique, l’embryon de Mammifère possède 2 canaux de Wolff et 2 canaux de Müller. Si l’embryon est de sexe génétique mâle, les 2 canaux de Müller vont régresser tandis que les 2 canaux de Wolff seront maintenus et formeront les voies génitales mâles sous l’influence de la testostérone produite par le testicule fœtal. Si l’embryon est de sexe génétique femelle, les 2 canaux de Wolff vont régresser tandis que les 2 canaux de Müller seront maintenus et ils formeront les voies génitales femelles. Cette chronique présente les travaux d’Alfred Jost publiés en 1947 et qui lui ont permis d’affirmer que la testostérone n’était pas la seule hormone produite par le testicule fœtal, mais qu’il devait exister une autre hormone responsable de la régression des canaux de Müller. Puis vous verrez que le travail acharné et passionné de Nathalie Josso lui a permis en 1984 d’isoler cette nouvelle hormone testiculaire, qu’elle a nommé Hormone anti-Müllerienne ou AMH. La suite de cette histoire scientifique révèlera que l’AMH est produite aussi par l’ovaire et le dosage sanguin de l’AMH chez la femme permet aujourd’hui d’évaluer les chances de fertilité féminine. Vous verrez aussi que la découverte de l’AMH a permis de comprendre pourquoi dans certaines familles, les garçons ont un utérus.

Errata :

- à 5'02, l'année où Wolff découvre les reins primitifs est 1780 et non 1880.

- à 13'09, il faut préciser que Leydig a découvert les cellules qui portent son nom en 1857, soit 8 ans avant la découverte par Sertoli en 1865 des cellules qui portent son nom.

Auteur : Yves Muller - Professeur Agrégé de classe exceptionnelle - Docteur en Neurosciences - Université de Montpellier

Références :

- Keller K et Tandler J (1916) The behaviour of the chorion in twin pregnancies of cattle - Wien. Tierärztl. Monatsschr ; 3:513-16.

- Lillie FR (1917) The freemartin, a study of the action of sex hormones in foetal life of cattle - J. Exp. Zool. ; 23:371-452.

- Picon R (1969) Action du testicule foetal sur le développement in vitro des canaux de Müller chez le rat – Arch. Anat. Micros. Morph. Exp ; 58:1-19.

- Jost A et coll. (1972) Becoming a male - Adv. Biosci ; 10:3-13.

- Josso N (1973) In vitro synthesis of Müllerian-inhibiting hormone by seminiferous tubules isolated from the calf fetal testis – Endocrinology ; 93:829-34.

- Picard JY et Josso N (1984) Purification of testicular anti-Müllerian hormone allowing direct visualization of the pure glycoprotein and determination of yield and purification factor -Molecular and Cellular Endocrinology ; 34:23-29.

- Behringer RR et coll. (1990) Abnormal sexual development in transgenic mice chronically expressing Müllerian inhibiting substance – Nature ; 345:167-70.

- Knebelmann B et coll. (1991) Anti-Müllerian hormone Bruxelles : a nonsense mutation associated with the persistent Müllerian duct syndrome – PNAS USA ; 88:3767-71.

- Racine C et coll. (1998) Receptors for anti-mullerian hormone on Leydig cells are responsible for its effects on steroidogenesis and cell differentiation. PNAS USA ; 95:594-99.

- Durlinger AL et coll. (1999) Control of primordial follicle recruitment by anti- Mullerian hormone in the mouse ovary ; Endocrinology ; 140:5789-5796.

- Josso N (2017) Le Sexe des Anges : Une histoire d'hormones - EDP Sciences

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Cette chronique démarre par le chant de séduction qu’émet le canari mâle au printemps et que cet oiseau chanteur va modifier chaque année. Vous croiserez ensuite le Dieu Pan jouant de la flûte, des mésanges cachant des graines, des souris qui apprennent et mémorisent, des chauffeurs de taxi de la ville de Londres et des essais nucléaires pendant la guerre froide. Cette chronique vous conduira à découvrir que le cerveau des oiseaux et des mammifères adultes est pourvu d’une capacité de régénération. Et peut-être parviendrons-nous un jour à stimuler la production de neurones dans notre cerveau pour faire face à des lésions cérébrales ou des maladies neurodégénératives.

Auteur : Yves Muller - Professeur Agrégé de classe exceptionnelle - Docteur en Neurosciences - Université de Montpellier

21. Biological Chronicles - From the song of the canary to the regeneration of the brain

Our chronicle begins with the seduction song the male canary emits in spring and which this songbird will modify each year. We will then encounter the God Pan playing the flute, chickadees hiding seeds, mice with learning and memorizing capabilities, London taxi drivers and nuclear tests during the Cold War. Our chronicle leads us to then to the discovery that the brains of adult birds and mammals have a capacity for regeneration. And maybe we’ll one day be able to stimulate the production of neurons in our brain to deal with brain damage or neurodegenerative diseases. From a fly with legs on its head to the discovery architectural genes

Author : Yves Muller – Associate Professor at Montpellier University

Références :

- Messier B, Leblond CP, Smart I (1958) Presence of DNA synthesis and mitosis in the brain of young adult mice - Experimental Cell Research ; 14:224–6

- Altman J et Das GD (1965) Autoradiographic and histological evidence of postnatal hippocampal neurogenesis in rats - Journal of Comparative Neurology ; 124:319-35

- Nottebohm F, Stokes TM, Leonard CM (1976) Central control of song in the canary, Serinus canaria - Journal of Comparative Neurology ; 165: 457–86

- Nottebohm F (1981) A brain for all seasons: cyclical anatomical changes in song control nuclei of the canary brain - Science ; 214:1368-70

- Paton JA et Nottebohm FN (1984) Neurons generated in the adult brain are recruited into functional circuits – Science ; 225:1046-8

- Nottebohm F (1989) From Bird Song to Neurogenesis - Scientific American ; 260:74-9

- Alvarez-Buylla A, Theelen M et Nottebohm F (1990) Proliferation “hot spots” in adult avian ventricular zone reveal radial cell division – Neuron ; 5:101–9

- Kirn J, O’Loughlin B et coll. (1994) Cell death and neuronal recruitment in the high vocal center of adult male canaries are temporally related to changes in song - PNAS USA ; 91:7844-8

- Barena A et Nottebohm F (1994) Seasonal recruitment of hippocampal neurons in adult free-ranging black-capped chickadees - PNAS USA ; 91:11217-21

- Eriksson PS, Perfilieva E et coll. (1998) Neurogenesis in the adult human hippocampus - Nature Medicine ; 4:1313-7

- Taupin P (2005) Neurogenesis in the pathologies of the nervous system - Medecine Sciences 21:711-4

- Nottebohn F (2005) The neural basis of birdsong – PloS Biology ; 3:e164,759-61

- Rapanelli M, Frick L et Zanutto B (2011) Learning an operant conditioning task differentially induces gliogenesi in the medial prefrontal cortex and neurogenesis in the hippocampus - PLoS One 2011 ; 6:e14713, 1-12

- Woollett K et Maguire E (2011) Acquiring “the Knowledge” of London's layout drives structural brain changes - Current Biology ; 21:2109-14

- Bergmann O, Liebl J et coll. (2012) The age of olfactory bulb neurons in humans – Neuron ; 74:634-9

- Alonso M, Lepousez G et coll. (2012) Activation of adult-born neurons facilitates learning and memory - Nature Neuroscience ; 15:897-904

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Cette 20ème chronique démarre en été 1962, avec un spéléologue dénommé Michel Siffre, qui s'enfonce dans le noir du gouffre de Scarasson à la frontière franco-italienne. Et il va passer 60 jours seul dans les entrailles de la terre. Avec cette expérience d'isolement hors du temps, une nouvelle science vient de naître, la chronobiologie. Cette chronique présente ensuite les travaux qui ont permis le décryptage des mécanismes moléculaires de l’horloge biologique d’une petite mouche et qui ont valu à leurs auteurs le prix Nobel 2017 de physiologie. Les rouages des horloges biologiques des Mammifères sont ensuite abordés par comparaison avec ceux de la mouche, mettant en évidence l’existence d’un modèle de fonctionnement commun, mais faisant aussi apparaître des différences majeures, notamment dans le mode d’action de la lumière dans la synchronisation des horloges.

Auteur : Yves Muller – Professeur Agrégé de classe exceptionnelle - Docteur en Neurosciences - Université de Montpellier

From a long confinement in the bowels of the earth to the cogs of our biological clocks

Our 20th chronicle begins in summer 1962, with a speleologist named Michel Siffre, descending into the dark of the Scarasson abyss on the Franco-Italian border. He will spend 60 days alone in the bowels of the earth. Through this experience of timeless isolation, a new science is born, chronobiology. Our chronicle then presents the work that allowed for the decoding of the molecular mechanisms of the biological clock of a small fly and that won their authors the 2017 Nobel Prize in physiology. We then compare the workings of the biological clocks in Mammals with those of the fly, highlighting the existence of a common operating model, but also major differences, notably in the mode of action of light in clock synchronization.

Michel Siffre (1963) Hors du temps. Julliard

Konopka RJ, Benzer S. (1971) Clock mutants of Drosophila melanogaster. Proc Natl Acad Sci USA ; 68 : 2112–6.

Reddy P, Zehring WA, Wheeler DA, et al. (1984) Molecular analysis of the period locus in Drosophila melanogaster and identification of a transcript involved in biological rhythms. Cell ; 38 : 701-10.

Crews ST, Thomas JB, Goodman CS. (1988) The Drosophila single-minded gene encodes a nuclear protein with sequence similarity to the per gene product. Cell ; 52 : 143-51.

Hardin PE, Hall JC, Rosbash M. (1990) Feedback of the Drosophila period gene product on circadian cycling of its messenger RNA levels. Nature ; 343 : 536-40.

Hardin PE, Hall JC, Rosbash M. (1992) Circadian oscillations in period gene mRNA levels are transcriptionally regulated. Proc Natl Acad Sci USA ; 89 :11711-5

Zeng H, Hardin PE, Rosbash M. (1994) Constitutive overexpression of the Drosophila period protein inhibits period mRNA cycling. EMBO J ; 13 : 3590-8

Sehgal A, Price JL, Man B, Young MW. (1994) Loss of circadian behavioral rhythms and per RNA oscillations in the Drosophila mutant timeless. Science 263 : 1603-6

Vitaterna MH, King DP, Chang AM et al. (1994) Mutagenesis and mapping of a mouse gene, Clock, essential for circadian behavior. Science ; 264 :719-25

Price JL, Dembinska ME, Young MW, Rosbash M. (1995) Suppression of PERIOD protein abundance and circadian cycling by the Drosophila clock mutation timeless. EMBO J ; 14 : 4044-9

Allada R, White NE, So WV, et al. (1998) A mutant Drosophila homolog of mammalian Clock disrupts circadian rhythms and transcription of period and timeless. Cell ; 93 : 791-804

Emery P, So WV, Kaneko M, et al. (1998) CRY, a Drosophila clock and light-regulated cryptochrome, is a major contributor to circadian rhythm resetting and photosensitivity. Cell ; 95 : 669-79

Ameisen JC (2017) Les horloges circadiennes – Sur les épaules de Darwin - France Inter

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