Régulation de la transcription et organisation de la chromatine dans les ovocytes et l'embryon préimplantatoire de souris

Regulation of transcription and chromatin organisation in the oocyte and the early mouse embryo

• Auteur / Autrice : Angèle Santenard
• Direction : Maria Elena Torres Padilla
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Strasbourg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Épissage (génétique)

Transcription génétique

Hétérochromatine

Embryologie expérimentale

Ovules

Résumé

La fécondation d’un ovocyte en métaphase II par un spermatozoïde, deux cellules différenciées, induit la formation d’un zygote, une cellule totipotente à l’origine des tissus embryonnaires et extraembryonnaires d’un organisme. Dans une première partie de ma thèse, j’ai montré que la protéine TBP2 (TATA-binding protein 2), un facteur de transcription général spécifique des ovocytes chez la souris, est nécessaire au développement et à la maturation des ovocytes. TBP2 intervient dans l’établissement d’un programme d’expression génique spécifique des ovocytes et lie le promoteur de certains gènes activement transcrits. Dans la deuxième partie de ma thèse, j’ai abordé le phénomène d’établissement de l’hétérochromatine péricentrique dans le pronoyau paternel au sein du zygote. J’ai montré que l’hétérochromatinisation des régions péricentriques nécessite l’intervention d’au moins trois acteurs : des modifications post-traductionnelles de H3. 3K27, le recrutement de HP1Bet d’un ARN double brin transcrit à partir des major satellites. Des résultats préliminaires suggèrent qu’une localisation correcte de ces régions après fécondation est nécessaire au développement préimplantatoire de la souris. Les facteurs de transcription de base et les modifications chromatiniennes contribuent donc à l’établissement de programmes d’expression génique spécifiques et à la formation de structures chromatiniennes nécessaires au maintien de l’intégrité du génome. Dans l’ovocyte et le zygote de souris, l’évolution des programmes d’expression génique et des modifications chromatiniennes sont le reflet des reprogrammations qui caractérisent le passage de cellules différenciées à une cellule totipotente.

Fertilisation of a metaphase II oocyte by the sperm, two differentiated cells, leads to the formation of a zygote, a totipotent cell capable of generating a new organism. In the first part of my thesis, I showed that TBP2 (TATA binding protein 2), an oocyte specific general transcription factor in the mouse, is necessary for oocyte development and maturation during folliculogenesis. TBP2 is necessary for the establishment of an oocyte specific expression pattern, and functions at least in part, through its binding to promoters of actively transcribed genes. In the second part of my thesis, I focused on the establishment of pericentric heterochromatin in the paternal pronucleus in zygotes. I showed that three main actors are responsible for heterochromatinisation of pericentric regions : post-translational modifications of H3. 3K27, recruitment of HP1B and of a double stranded RNA transcribed from the major satellites repeats. Some preliminary results also show that the intranuclear localization of pericentric regions after fertilization is crucial for early embryonic development. Basal transcription factors and chromatin modifications are involved in the establishment of specific gene expression pattern and in the formation of chromatin structures necessary to maintain genome integrity. In the mouse oocyte, sperm and zygote, the evolution of specific gene expression pattern and of chromatin modifications are directed by both genetic information and epigenetic reprogramming in order to generate a totipotent cell.