Mammalian sperm nuclear organization: resiliencies and vulnerabilities

Abstract

Sperm cells are remarkably complex and highly specialized compared to somatic cells. Their function is to deliver to the oocyte the paternal genomic blueprint along with a pool of proteins and RNAs so a new generation can begin. Reproductive success, including optimal embryonic development and healthy offspring, greatly depends on the integrity of the sperm chromatin structure. It is now well documented that DNA damage in sperm is linked to reproductive failures both in natural and assisted conception (Assisted Reproductive Technologies [ART]). This manuscript reviews recent important findings concerning - the unusual organization of mammalian sperm chromatin and its impact on reproductive success when modified. This review is focused on sperm chromatin damage and their impact on embryonic development and transgenerational inheritance.

Résumé

Les spermatozoïdes sont des cellules particulièrement complexes et très spécialisées comparées aux cellules somatiques. Leur rôle est de délivrer dans l’ovule le patrimoine génétique paternel ainsi qu’un lot de protéines et d’ARNs de façon à initier un nouvel individu. Le succès reproductif qui recouvre les aspects de développement embryonnaire harmonieux et de santé de la descendance repose en partie sur l’intégrité de la chromatine spermatique. Les dommages à l’ADN spermatique sont clairement associés aux échecs reproductifs que ce soit en reproduction naturelle et en procréation médicalement assistée (PMA). Cette revue présente les derniers développements concernant l’organisation très particulière de la chromatine spermatique et ses impacts sur le succès reproductif quand cette organisation est perturbée, en particulier sur le développement embryonnaire et les risques trangénérationnels.