Une étude, dont les résultats intitulés «Mouse ANKRD31 Regulates Spatiotemporal Patterning of Meiotic Recombination Initiation and Ensures Recombination between X and Y Sex Chromosomes» ont été publiés dans la revue Molecular Cell, a permis, grâce à l'analyse de souris mutantes pour le gène Ankrd31, de montrer que Ankrd31 est indispensable pour la formation des cassures de l’ADN (CDBs) qui initient la recombinaison méiotique dans la courte région d’homologie entre les chromosomes X et Y (région pseudo-autosomale 'PAR') et qu'il joue également un rôle pour une cinétique normale des CDBs sur les autosomes.

Relevons tout d'abord que «la ségrégation des chromosomes en méiose implique un mécanisme spécifique qui nécessite l’établissement de connections entre chromosomes homologues», qui «sont établies par la recombinaison homologue». Celle-ci «est une étape indispensable au bon déroulement de la méiose», car «l’absence de recombinaison conduit à des défauts de ségrégation ou à l’arrêt de la méiose et à la stérilité».

Notons aussi que «durant la prophase de méiose, ce programme de recombinaison est initié par l’induction programmée de cassures de l’ADN (CDBs) qui sont réparées par interaction avec le chromosome homologue».

Comme «une régulation précise, temporelle et spatiale, est mise en place pour assurer la formation et réparation des CDBs sans erreur et en générant au moins une échange réciproque (crossing-over) entre chaque paire de chromosomes homologues», ce contrôle «soulève une question spécifique entre les chromosomes X et Y dont la région d’homologie (région pseudo-autosomale ou PAR) est relativement courte (800Kbp, comparée à 50-190Mbp pour les autosomes) et l’activité de recombinaison par unité de longueur 50 fois plus élevée dans le PAR».

Dans ce contexte, le gène Ankrd31, généré des souris mutantes, a été identifié en premier lieu et il a été «montré par des analyses cytologiques une absence de recombinaison entre les chromosomes X et Y, ainsi que des défauts de recombinaison sur les autosomes». Une analyse de détection directe des intermédiaires de recombinaison (ChipSeq DMC1) a permis de démontrer «une très forte réduction (10 fois) dans le PAR chez les souris mâles Ankrd31^-/-». Ces souris sont stériles et «compte tenu des analyses cytologiques, l’interprétation la plus vraisemblable est une diminution de la formation de CDBs dans le PAR en absence d’ANKRD31».

Au bout du compte, un changement de localisation des sites de CDBs sur les autosomes a été détecté, «leur activité globale n’étant pas modifiée»: plus précisément, «alors que dans les souris sauvages les CDBs se forment au niveau des sites du génome reconnus et fixés par la protéine PRDM9, dans le mutant Ankrd31^-/-, une partie des CDBs (20%) n’a pas lieu au niveau des sites PRDM9 mais au voisinage de régions promotrices», une modification de localisation, qui «pourrait être la conséquence d’une modification de la cinétique des CDBs». Ainsi, en plus de «son rôle pour les CDBs dans le PAR», ANKRD31 est «requis pour un niveau de CDBs normal aux sites PRDM9».

Concrètement, «la protéine ANKRD31 forme des foyers sur les axes des chromosomes et s’accumule au niveau du PAR». Elle «colocalise avec d’autres protéines essentielles à la formation des CDBs et en interaction directe avec l’une d’entre elle, REC114, comme le montre une autre étude», dont les résultats intitulés «REC114 Partner ANKRD31 Controls Number, Timing, and Location of Meiotic DNA Breaks» ont été publiés dans la même revue. De ce fait, «son mode d’action, bien qu’encore inconnu», est «très directement impliqué dans l’activité catalytique de formation des CDBs en méiose».