Transcrits maternels et maturation ovocytaire, chez la femme et chez la souris

= Maternal transcripts and oocyte maturation, in human and mouse

• Auteur / Autrice : Saïd El Mouatassim
• Direction : Yves Ménézo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie appliquée
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé (Villeurbanne ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LBA – Laboratoire de Biologie Appliquée (Lyon, Rhône ; 1985-1999)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Expression génique

Stress oxydatif

Ovocytes

Développement embryonnaire

Résumé

''Durant le développement embryonnaire préimplantatoire, le glucose apparaît plutôt inhibiteur. Chez la femme, les transcrits codant pour la glucose- 6-phosphate isomérase (GPI), la phosphofructokinase (PFK) et l'hexokinase II (HKII) sont exprimés aux stades VG et MII. Chez la souris, tous les transcrits (sauf HKII) sont également détectés. La ''toxicité du glucose'' apparaît liée à des régulations post-transcriptionnelles (HKII et PFK) ou à des inhibitions stoechiométriques (PFK). Une augmentation des radicaux libres oxygénés (RLOs) y serait par ailleurs associée. Aussi les systèmes protecteurs contre les RLOs ont été étudiés. Chez les deux espèces étudiées, les transcrits codant pour la superoxyde dismutase (Cu-Zn-SOD et Mn-SOD), la glutamyl-cystéine synthétase (GCS) et la glutathion peroxydase (GPX) sont exprimés au stade MI!. Dans l'ovocyte de souris au stade VG, tous les transcrits sont exprimés, sauf la catalase. Les transcrits de GPX et Mn-SOD sont soumis, dans l'ovocyte humain, à une (ré)adénylation maternelle spécifique, initiée au stade MI!. Ils représentent donc de véritables marqueurs de maturation cytoplasmique chez la femme. La catalase n'est exprimée qu'après la mise en route du génome embryonnaire. Les différences observées dans ces protections expliquent, pour partie, les différences observées quant au maintien de la viabilité embryonnaire en culture in vitro. Chez la femme, seuls les transcrits GPX, Cu-Zn-SOD et catalase sont exprimés dans l'oviducte. Les transcrits GCS et Mn-SOD n'y sont jamais détectés, à l'inverse de la souris qui présente les transcrits codant pour toutes les enzymes testées. L'embryon des mammifères est donc protégé contre le stress oxydatif par des systèmes endogènes et exogènes redondants. ''

The low involvement of glucose metabolism in early preimplantation embryos has suggested the presence of metabolic locks in the glycolysis pathway. In human transcripts encoding for glucose-6-phosphate isomerase (GPI), phosphofructokinase (PFK) and hexokinase II (HKII) are expressed at germinal vesicle (GV) and metaphase II (Mil) stages. In the mouse all transcripts (except HKII) are also detected. The toxicity of glucose is more than probably related to problems at the HKII and PFK posttranscriptionallevel or to stoechiometrie inhibition of PFK. An increased level of ROS may also be involved. In this study, gene tic expression of five antioxidant enzymes was studied in human and mouse oocytes: catalase, Cu-Zn-superoxide dismutase (Cu-ZnSOD), Mn-superoxide dismutase (Mn-SOD), glutathione peroxidase (GPX), and gammaglutamylcysteine synthetase (GCS). For both species, except for catalase, all transcripts encoding for antioxidant enzymes were expressed at Mil stage. In the mouse, no qualitative differences were detected between GV and Mil oocytes. In human, transcripts corresponding to GPX and Mn-SOD were not detected at GV stage but only at MIL The presence of a maturation-specific polyadenylation of GPX and Mn-SOD transcripts suggest that these enzymes can be considered as markers of cytoplasmic maturation in human. Catalase transcripts are neither detected neither in mouse nor in human oocytes whatever the stage of maturation but at a low level in the mouse blastocyst. This confirms that catalase transcripts are rather detected in embryos after genomic activation. The variations observed in this protection process against ROS explain, in part, the differential developmental capacity and viability of mo use and human preimplantation embryos in vitro. In human, only GPX, Cu-Zn-SOD and catalase are expressed in oviduct. GCS and Mn-SOD transcripts were never detected. At the opposite, mouse oviduct express ail the antioxidant enzymes tested. These results suggest that mammalian embryos can be protected against oxidative stress by endogen and exogenous redundant systems and ought to lead us to reinforce the protection systems in “in vitro” culture conditions for human Assisted Reproductive Technology.