Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Développement de l'ovocyte“

Dans cette étude, nous nous sommes intéressés aux modulations du transcriptome de l’ovocyte bovin en lien avec son potentiel à produire un embryon. Nous avons tout d’abord utilisé un modèle où la qualité des ovocytes a pu être modulée in vivo dans un contexte de stimulation ovarienne. Nous avons pu observer que la qualité des ovocytes acquise au cours de cette période avait une durée limitée et qu’un possible mécanisme de dégradation des ARN messagers pouvait être impliqué dans cette diminution de la qualité. Afin de mieux définir l’importance de la LH pour l’ovocyte lors de sa croissance finale dans le follicule, un antagoniste de la GnRH a été utilisé durant la période cruciale où la qualité des ovocytes est acquise. La suppression dela sécrétion de LH n’a pas eu d’impact significatif sur le potentiel de l’ovocyte à produire un embryon, bien que des fonctions cellulaires importantes, telles que la régulation de la traduction semble avoir été affectéedans l’ovocyte par le traitement. Le transcriptome des ovocytes récupérés à partir de follicules de taille spécifique nous a permis de mieux définir les changements qui surviennent de façon séquentielle au cours de la croissance normale du follicule. Une modulation importante et graduelle de plusieurs transcrits impliqués dans le remodelage de la chromatine a d’ailleurs été observée, ce qui illustre l’importance de cette modification au cours de l’acquisition graduelle de la compétence au développement. Compte tenu de l’importante des changements qui surviennent au cours de la croissance finale de l’ovocyte au niveau de la configuration de la chromatine de la vésicule germinale, nous avons analysé le transcriptome des ovocytes au cours des différents stades de condensation de la chromatine. Malgré la diminution importante de la transcription qui se produit en parallèle à la compaction de la chromatine, nous avons pu observer une augmentation de plusieurs ARN messagers d’histones au cours de cette période, ce qui suggère uneaccumulation en vue d’assurer les premiers cycles cellulaires. Ce projet nous a donc permis de mieux définir les changements qui surviennent dans l’ovocyte au cours de sa croissance finale, au moment où la qualité ovocytaire est significativement modulée. Nous avons également proposé certaines hypothèses afin d’expliquer cette diminution de la qualité.
In this study, we specifically looked at the mRNA modulations observed in the bovine oocyte in regard of its potential to produce an embryo. We first used a model where the oocyte quality could be modulated in vivo, using ovarian stimulation. We were able to show that the oocyte quality acquired during that period will not last and we proposed a possible mechanism of RNA degradation that could be implicated in the decrease of oocyte quality. In order to better understand the importance of the LH support for the oocyte at the end of follicle growth, a GnRH antagonist was used during the period where the oocyte quality is gained. Although the suppression of the LH secretion did not have a significant impact on the potential of the oocyte to produce an embryo, important cellular functions such as translation regulation were affected in the oocyte by the treatment. The transcriptome analysis of the oocyte collected from follicles of gradually increasing sizes has allowed us to better understand the sequential changes undergoing in the oocyte during the follicular growth. An important and gradual modulation of several transcripts involved in chromatin remodeling was also identified, illustrating the importance of this process in the gradual developmental potential acquisition. Considering the major chromatin remodeling of the germinal vesicle that is known to occur towards the end of oocyte growth, we decided to analyse the transcriptome of these oocytes, grouped according to their degree of chromatin compaction. Although an important decrease of the transcriptional activity will occur in parallel with the chromatin condensation, we were able to observe the accumulation of several histone mRNA over this period, suggesting a potential storage to fulfill the first few cell cycles. This project has allowed us to better define the molecular changes undergoing in the oocyte during its growth, where the oocyte quality is significantly modulated. It was also possible to propose different hypothesis in order to explain the underlying biological causes of this decrease quality.

La reprise de méiose et le début du développement embryonnaire nécessitent un contrôle très précis de la stabilité et de la traduction des ARN accumulés dans le cytoplasme de l’ovocyte, y compris des transcrits ovocyte-spécifiques. Les travaux menés dans le cadre de cette thèse visaient à améliorer la connaissance des aspects moléculaires de la qualité de l’ovocyte chez le bovin. D’une part, nous avons caractérisé de nouveaux gènes exprimés préférentiellement dans l’ovocyte, en particulier le gène Stem loop binding protein 2, mis en évidence pour la première fois chez les mammifères, qui pourrait réguler la synthèse des histones comme chez le xénope. D’autre part, en combinant des approches globale et ciblée, nous avons montré que les transcrits maternels subissent une dégradation modérée au cours de la maturation mais présentent des profils de déadénylation contrastés. La plupart des gènes ovocyte-spécifiques ne sont pas activés dans l’embryon. Ces travaux ouvrent la voie à la caractérisation d’un profil d’expression associé à la compétence de l’ovocyte à soutenir le développement de l’embryon
Meiotic resumption and early embryo development rely on the precise control of the stability and translation of transcripts accumulated in the oocyte cytoplasm, including oocyte-specific transcripts. This work was to improve the understanding of molecular aspects of oocyte quality in bovine. In one hand, we have characterized novel genes expressed preferentially in the oocyte. In particular, we report expression of Stem loop binding protein 2 for the first time in mammals; it could be involved in controlling histone synthesis as in Xenopus. In the other hand, using both global and targeted approaches, maternal transcripts were shown to undergo moderate degradation during maturation, but they displayed contrasted deadenylation profiles. Most oocyte-specific genes were not reactivated in the embryo. Overall, this work paves the way for the characterization of an expression profile associated with the oocyte competence to support the embryo development

Nous avons etudie les variations de permeabilite ionique et de surface membranaire, affectant les ovocytes dans les premieres etapes du developpement embryonnaire. Ces etudes ont ete realisees sur des ovocytes d'ascidie ciona intestinalis, en utilisant la technique du patch-clamp epaulee par quelques cliches realises en microscopie electronique. Avant fecondation l'ovocyte de ciona possede deux courants calciques et un courant potassique. Differents inhibiteurs des courants calciques ont ete testes. Le courant calcique a haut seuil subit une diminution d'intensite transitoire pendant l'achevement de la division 1 de la meiose. Le courant calcique a bas seuil d'activation est par contre definitivement inhibe au temps de la premiere mitose. Apres fecondation deux courants entrant sont actives par hyperpolarisation. Un de ces courants post-fecondation est calcique. Le cadmium, le gadolinium et le cobalt inhibent ces courants. Ces deux courants disparaissent a la premiere mitose. En presence de cytochalasine b, la surface membranaire d'un ovocyte non feconde mesuree electriquement diminue alors que le diametre de l'ovocyte reste stable. Ce resultat est en accord avec la presence dans les ovocytes de reseaux membranaires internes connectes avec la membrane plasmique. Entre la fecondation et la premiere mitose la surface membranaire oscille selon trois cycles d'insertion et de reprise de membrane synchrones avec les deux cycles de meiose et la premiere mitose. En presence d'emetine, ces cycles sont detruits et la surface de l'uf augmente considerablement. La cytochalasine b inhibe la reprise membranaire de premier cycle. Le nocodazole est sans effet. Ces variations de surface ne sont pas correlees avec des changements de densites de microvillosites. Les mecanismes de base a l'origine de ces variations de surface seraient ainsi differents d'un cycle a l'autre. Ainsi en reponse aux profonds changements metaboliques lies au demarrage du developpement embryonnaire, les permeabilites membranaires sont fortement modulees, ces changements s'accompagnant de modifications de la surface membranaire

La spermatogenèse peut être anormalement altérée à tous les stades, conduisant à l'azoospermie et à l'infertilité. La microinjection de spermatides (ROSI) peut pallier cette déficience en spermatozoïdes. Pour déterminer la faisabilité de la ROSI et ses conséquences sur le développement, nous avons mis au point une technique de séparation des spermatides chez la souris et l'homme : la cytométrie en flux couplée à un tri cellulaire. La population triée est homogène et exprime les marqueurs spécifiques de la spermatide. Cette technique ne permet pas d'isoler des spermatides dans les éjaculats d'hommes atteints d'azoospermie non obstructive. La PCR inverse a établi leur présence dans 22% des cas seulement, et leur déficience en protamine 2. Nous avons mis au point au laboratoire, la microinjection de spermatozoïdes et de spermatides dans l'ovocyte de souris. Les taux de fécondation et de développement jusqu'au stade 4-cellules sont similaires dans les deux cas. Dans les embryons conçus par microinjection de spermatides, la transcription de la protamine 2 est réprimée dès le stade pronoyau, alors que les ARNm d'Ubely et Ubelx sont présents jusqu'au stade 2- cellules. Les messagers de HSP70. 1 et Smcy sont détectés au stade 2-cellules, en phase avec l'activation du génome zygotique. Ces résultats suggèrent que des mécanismes régulateurs inhibent la transcription inapropriée de certains gènes dans les embryons de souris obtenus par microinjection de spermatides.

Parmi les protéines de choc thermique (HSP), les protéines HSP/HSC70 sont extrêmement bien conservées au cours de l'évolution, de la bactérie à l'homme. Dans les cellules somatiques, HSP70 ET HSC70, en tant que molécules chaperons, participent à de nombreux phénomènes fondamentaux qui contrôlent la physiologie normale de la cellule. Cependant, au cours du développement embryonnaire et notamment dans les ovocytes, leur fonction reste encore mal définie. L'objet de cette thèse a pour but d'analyser le rôle spécifique des protéines HSP70 ET HSC70 dans l'ovocyte de pleurodèles waltl (amphibien, urodèle). Dans le but d'obtenir des outils moléculaires spécifiques de l'une ou l'autre des deux protéines HSP70 ET HSC70 de l'ovocyte de pleurodèle, nous avons cherché à isoler le gène constitutif HSC70, car seul le gène inductible HSP70 avait été précédemment isolé. Afin d'étudier le rôle spécifique de la protéine HSP70 et de la protéine HSC70 au sein de l'ovocyte, nous avons alors fait appel à la stratégie anti sens qui permet d'étudier le rôle précis d'une protéine par l'inactivation de son arnm. Nos résultats montrent que dans l'ovocyte, la protéine HSP70 stockée et la protéine HSP70 neosynthetisee ont des propriétés fonctionnelles différentes : en effet, seule la protéine HSP70 neosynthetisee est impliquée dans la décondensation des chromosomes nécessaire à la transcription par l'arn polymérase ii, alors que la protéine HSC70 ne l'est pas. Nous avons également démontré que ni la protéine HSP70, ni la protéine HSC70 ne sont impliquées dans le contrôle de l'arn polymérase i. Ainsi, bien que les protéines HSP/HSC70 possèdent un degré d'homologie de 80 à 90%, ce travail met en évidence que ces protéines ont des fonctions différentes : leur identité de séquence ne représente donc pas une identité fonctionnelle.