Les cellules somatiques promeuvent le potentiel développemental de l’ovocyte grâce à leurs protrusions cellulaires

Somatic cells enhance the oocyte developmental potential through cytoplasmic protrusions

• Auteur / Autrice : Flora Crozet
• Direction : Marie-Emilie Terret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire
• Date : Soutenance le 10/09/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Complexité du vivant (Paris ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Interdisciplinaire de Recherche en Biologie (Paris ; 2011-....)
• Jury : Président / Présidente : Katja Wassmann
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hugh Clarke, Céline Guigon, Stéphane Romero, Marie-Hélène Verlhac
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Suzanne Madgwick, Peter Lenart

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cycle cellulaire

Protéines des microfilaments

Myosines

Croissance -- Aspect moléculaire

Ovocytes

Cytologie du développement

Méiose

Zone pellucide

Mots clés libres

Développement de l'ovocyte

Maturation méiotique

Projections transzonales

Myosine-X

Zone pellucide

Positionnement du fuseau

Transzonal projections

Spindle positioning

Melotic maturation

Résumé

Chez les femelles mammifères, les cellules somatiques qui entourent l’ovocyte, les cellules de la granulosa, coordonnent le développement ovocytaire post-partum, la croissance ovocytaire et la maturation méiotique, en dialoguant avec l’ovocyte. Ce dialogue est principalement établi par contact intercellulaire grâce à des protrusions des cellules de la granulosa, les projections transzonales (TZPs). Les TZPs ressemblent à des filopodes, résident dans la matrice extracellulaire entourant l’ovocyte, la zone pellucide, et établissent des jonctions gap et d’adhérence avec la membrane de l’ovocyte. Durant ma thèse, j’ai étudié le rôle des TZPs dans le développement ovocytaire. En générant un knockout total de la Myosine-X chez la souris, une protéine contenue dans les TZPs et participant à la formation des filopodes, nous avons obtenu des ovocytes avec une densité de TZPs réduite. Cela n’empêche pas l’ovocyte d’atteindre une taille canonique. Cependant, cela altère l’intégrité de la zone pellucide, l’adhésion ovocyte-matrice extracellulaire, et le transcriptome de l’ovocyte en fin de croissance, les transcrits dérégulés étant majoritairement sur-exprimés. Les ovocytes dépourvus de TZPs sont enclins à arrêter leur développement en métaphase de première division méiotique, bien que présentant un fuseau de division correctement assemblé et des chromosomes bien alignés. Nous proposons que les cellules somatiques modulent la synthèse ou la stabilité d’un sous-ensemble de transcrits ovocytaires par le biais de leurs protrusions cellulaires. Cette modulation améliore la capacité de l’ovocyte à terminer la maturation méiotique, et par extension, les chances de produire un embryon.

In female mammals, somatic cells surrounding the oocyte, termed granulosa cells, coordinate the critical stages of post-partum oocyte development, i.e. oocyte growth and meiotic maturation, by dialoguing with the oocyte. This dialogue is primarily mediated by cell-cell contact carried out by granulosa cell protrusions termed transzonal projections (TZPs). TZPs are analogous to filopodia in their snake-like shape, but also in their structural composition. TZPs are located in the zona pellucida, the extracellular matrix surrounding the oocyte, and their extremities establish cellular junctions with the oocyte membrane, i.e. gap and adherens junctions. In my thesis, I investigated the role of TZP-mediated interaction between granulosa cells and the oocyte in oocyte development. By generating a total knockout of Myosin-X, a molecular motor contained in TZPs and participating in filopodia formation, we obtained mouse mutant oocytes with a reduced TZP density at the end of oocyte growth. This reduction does not impede the oocyte from reaching a canonical size. However, it impairs zona pellucida integrity, oocyte-matrix adhesion, and the oocyte transcriptome at the end of oocyte growth, with a subset of transcripts mostly up-deregulated. Importantly, TZP-deprived oocytes tend to cease their development at metaphase of the first meiotic division, despite a well-assembled division spindle and properly aligned chromosomes. We propose that somatic cells modulate the synthesis or stability of a subset of oocyte transcripts through their cellular protrusions. This modulation enhances the oocyte capacity to end meiotic maturation, and by extension, the chances of producing an embryo.