Divergent Roles of CYP26B1 and Endogenous Retinoic Acid in Mouse Fetal Gonads
Laura Bellutti,
Emilie Abby,
Sophie Tourpin,
Sébastien Messiaen,
Delphine Moison,
Emilie Trautmann,
Marie-Justine Guerquin,
Virginie Rouiller-Fabre,
René Habert,
Gabriel Livera
Affiliations
Laura Bellutti
Laboratoire de Développement des Gonades, UMR Stabilité Génétique, Cellules Souches et Radiations, Université de Paris, Université Paris-Saclay, CEA/DRF/iRCM/SDRR/LDG, 18 route du Panorama, F-92265 Fontenay aux Roses, France
Emilie Abby
Laboratoire de Développement des Gonades, UMR Stabilité Génétique, Cellules Souches et Radiations, Université de Paris, Université Paris-Saclay, CEA/DRF/iRCM/SDRR/LDG, 18 route du Panorama, F-92265 Fontenay aux Roses, France
Sophie Tourpin
Laboratoire de Développement des Gonades, UMR Stabilité Génétique, Cellules Souches et Radiations, Université de Paris, Université Paris-Saclay, CEA/DRF/iRCM/SDRR/LDG, 18 route du Panorama, F-92265 Fontenay aux Roses, France
Sébastien Messiaen
Laboratoire de Développement des Gonades, UMR Stabilité Génétique, Cellules Souches et Radiations, Université de Paris, Université Paris-Saclay, CEA/DRF/iRCM/SDRR/LDG, 18 route du Panorama, F-92265 Fontenay aux Roses, France
Delphine Moison
Laboratoire de Développement des Gonades, UMR Stabilité Génétique, Cellules Souches et Radiations, Université de Paris, Université Paris-Saclay, CEA/DRF/iRCM/SDRR/LDG, 18 route du Panorama, F-92265 Fontenay aux Roses, France
Emilie Trautmann
Laboratoire de Développement des Gonades, UMR Stabilité Génétique, Cellules Souches et Radiations, Université de Paris, Université Paris-Saclay, CEA/DRF/iRCM/SDRR/LDG, 18 route du Panorama, F-92265 Fontenay aux Roses, France
Marie-Justine Guerquin
Laboratoire de Développement des Gonades, UMR Stabilité Génétique, Cellules Souches et Radiations, Université de Paris, Université Paris-Saclay, CEA/DRF/iRCM/SDRR/LDG, 18 route du Panorama, F-92265 Fontenay aux Roses, France
Virginie Rouiller-Fabre
Laboratoire de Développement des Gonades, UMR Stabilité Génétique, Cellules Souches et Radiations, Université de Paris, Université Paris-Saclay, CEA/DRF/iRCM/SDRR/LDG, 18 route du Panorama, F-92265 Fontenay aux Roses, France
René Habert
Laboratoire de Développement des Gonades, UMR Stabilité Génétique, Cellules Souches et Radiations, Université de Paris, Université Paris-Saclay, CEA/DRF/iRCM/SDRR/LDG, 18 route du Panorama, F-92265 Fontenay aux Roses, France
Gabriel Livera
Laboratoire de Développement des Gonades, UMR Stabilité Génétique, Cellules Souches et Radiations, Université de Paris, Université Paris-Saclay, CEA/DRF/iRCM/SDRR/LDG, 18 route du Panorama, F-92265 Fontenay aux Roses, France
In female mammals, germ cells enter meiosis in the fetal ovaries, while in males, meiosis is prevented until postnatal development. Retinoic acid (RA) is considered the main inducer of meiotic entry, as it stimulates Stra8 which is required for the mitotic/meiotic switch. In fetal testes, the RA-degrading enzyme CYP26B1 prevents meiosis initiation. However, the role of endogenous RA in female meiosis entry has never been demonstrated in vivo. In this study, we demonstrate that some effects of RA in mouse fetal gonads are not recapitulated by the invalidation or up-regulation of CYP26B1. In organ culture of fetal testes, RA stimulates testosterone production and inhibits Sertoli cell proliferation. In the ovaries, short-term inhibition of RA-signaling does not decrease Stra8 expression. We develop a gain-of-function model to express CYP26A1 or CYP26B1. Only CYP26B1 fully prevents STRA8 induction in female germ cells, confirming its role as part of the meiotic prevention machinery. CYP26A1, a very potent RA degrading enzyme, does not impair the formation of STRA8-positive cells, but decreases Stra8 transcription. Collectively, our data reveal that CYP26B1 has other activities apart from metabolizing RA in fetal gonads and suggest a role of endogenous RA in amplifying Stra8, rather than being the initial inducer of Stra8. These findings should reactivate the quest to identify meiotic preventing or inducing substances.