[ca] La meiosi és una divisió cel·lular especialitzada que genera gàmetes haploides durant la gametogènesi per a una reproducció exitosa. Errades durant la meiosi produeixen infertilitat en els mamífers. En humans, la infertilitat s'ha convertit en un problema de salut social important. Actualment es desconeixen moltes causes genètiques que originen la infertilitat en humans. Així, en aquest treball, vam voler identificar nous gens meiòtics necessaris per a la gametogènesi dels mamífers per a millorar el diagnòstic i la terapèutica de la infertilitat en humans. Aquest treball es basa en el descubriment de diversos transcrits no anotats detectats en testicles de ratolí de 14 dpp que vam predir que podien correspondre a nous gens. Per provar aquesta hipòtesi, vam realitzar una screen seqüencial resultant en la identificació de dos nous gens específics de la profase meiòtica Bend2 i Usp44. Després, vam caracteritzar la seva localització en meiòcits utilitzant anticossos policlonals i vam analitzar el fenotips dels ratolins mutants, centrant-nos en la fertilitat i els principals esdeveniments meiòtics (sinapsi i recombinació). D'una banda, BEND2 és una proteïna que conté el domini BEN, que està implicat en la regulació de la cromatina i la transcripció. BEND2 s'expressa des d'espermatogònies fins a l'estadi de paquitè primerenc durant l'espermatogènesi, independentment de la formació de dany al DNA o de la finalització de la recombinació. La supressió de BEND2 condueix a una pèrdua important de fol·licles primordials en femelles adultes i a una disminució de la fertilitat, però té efectes menors en l'espermatogènesi, malgrat mostrar un augment de l'apoptosi. Els meiòcits amb deficiència de BEND2 van mostrar una sinapsi normal tot i acumular H2AX a estadis de la profase tardans. També es va trobar un lleuger canvi del nombre de foci de RPA i RAD51 i una progressió meiòtica alterada en espermatòcits mutants per Bend2 i un nombre d'entrecreuaments reduït en oòcits mutants per Bend2. Aquests resultats indiquen que BEND2 és necessari per a la fertilitat femenina, però no per a la masculina. Tan mateix, la mutació de Bend2 comporta a una reparació alterada del dany en el DNA durant la profase meiòtica. D'altra banda, USP44 és un enzim deubiquitinant que es localitza en el complex sinaptonèmic durant la profase meiòtica, de manera dependent de SPO11 i DMC1. En absència d'USP44, la meiosi es va aturar a la majoria dels túbuls seminífers. Els espermatòcits presentaven alteracions en l'aparellament dels cromosomes homòlegs i en la sinapsi, els senyals de H2AX van persistir a les cèl·lules de zygotene-like amb acumulacions de foci de RPA i RAD51. Només una minoria d'espermatòcits van progressar a l'etapa de diplotè. Aquests resultats suggereixen que USP44 és essencial per a l'aparellament dels cromosomes homòlegs, la sinapsi i la reparació del DNA, així com per a la fertilitat masculina. En conclusió, els nostres resultats confirmen que la nostra aproximació metodològica és vàlida per identificar nous gens implicats en la gametogènesi dels mamífers. Amb aquesta estratègia, hem identificat amb èxit dos nous gens meiòtics essencials per a la fertilitat dels mamífers, proporcionant així nous coneixements que permeten millorar la nostra comprensió, el diagnòstic i el tractament de la infertilitat humana.

[en] Meiosis is a specialized cell division, generating haploid gametes during gametogenesis for successful reproduction. Meiotic failure leads to infertility in mammals. In humans, infertility has become a major social health issue with many unknown genetic causes. Thus, in this work, we aimed to identify novel meiotic genes required for mammalian gametogenesis for better clinically relevant diagnosis and therapeutics. This work builds on the finding of several unannotated transcripts detected in 14 dpp mouse testis that we predicted to be novel genes. To test this hypothesis, we performed a sequential screen and eventually identified two novel meiotic prophase-specific genes Bend2 and Usp44. Then, we went through characterizing their localization in meiocytes using our in-house polyclonal antibodies and analyzing mutant mice focusing on fertility and meiotic major events (synapsis and recombination). On one hand, BEND2 is a BEN domain-containing protein likely involved in chromatin and transcriptional regulation. BEND2 is highly expressed in nuclei from spermatogonia until early pachytene during spermatogenesis, independently of either DSB formation or completion of recombination. The deletion of BEND2 leads to a significant loss of primordial follicles in adult females with reduced fertility but has minor effects on spermatogenesis, despite increased apoptosis. BEND2 deficient meiocytes exhibited normal synapsis and considerably increased H2AX during late prophase. A subtle change of RPA and RAD51 foci numbers and altered meiotic progression in Bend2 mutant spermatocytes and a reduced CO number in Bend2 mutant oocytes were also found. These results indicate BEND2 is required for female fertility but not male's and the BEND2 mutation leads to insufficient DSB repair during prophase. On the other hand, USP44 is a deubiquitinating enzyme that localizes at synapsed chromosome axes during meiotic prophase, in a SPO11- and DMC1-dependent manner. In the absence of USP44, meiosis was arrested in most seminiferous tubules. Spermatocytes exhibited extensive defects in homolog pairing and synapsis, substantial H2AX signals persisted in zygotene-like cells with accumulations of RPA and RAD51 foci, and only a minority of spermatocytes progressed to the diplotene stage. These results suggest that USP44 is essential for homolog pairing, synapsis, and DSB repair as well as male fertility. In conclusion, our results confirm our approach is valid for identifying novel genes involved in mammalian gametogenesis. Using this strategy, we successfully identified two novel meiotic genes essential for mammalian fertility, thus providing new insights into understanding, diagnosing, and treating human infertility.