La synthèse d'acides gras dans des cellules spécialisées agit à distance sur le processus d'activation des ovocytes chez la drosophile

Fatty acids synthesized in specialized cells remotely influence oocyte activation in Drosophila

• Auteur / Autrice : Mickaël Poidevin
• Direction : Fabienne Malagnac
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Soutenance le 21/03/2024
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Structure et dynamique des systèmes vivants (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie intégrative de la cellule (Gif-Sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Université Paris-Saclay. Faculté des sciences d’Orsay (Essonne ; 2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Life Sciences and Health (2020-….)
• Jury : Président / Présidente : Agnès Audibert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Antoine Guichet, Jean-René Huynh, Véronique Monnier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Antoine Guichet, Jean-René Huynh

Mots clés

Mots clés contrôlés

Préservation de la fertilité

Ovocytes

Lipides -- Métabolisme

Insectes -- Reproduction (biologie)

Acides gras

Mots clés libres

Acides gras

Oenocyte

Signal lipidique

Activation oenocyte

Fertilité

Fatty acids

Oenocyte

Lipid signal

Oocyte activation

Fertility

Résumé

Une étude statistique de l'organisation mondiale de la santé a révélé qu'un adulte sur six est concerné par des problèmes d'infertilité. Ce sujet majeur de nos sociétés est complexe, multifactoriel avec une évolution à l'échelle mondiale qui est difficile à évaluer. Il est donc essentiel de mener davantage de recherche pour mieux comprendre l'évolution de l'infertilité, mais aussi les mécanismes cellulaires et moléculaires conduisant à une bonne fertilité.Fortuitement, un crible génétique des enzymes responsables de la synthèse des acides gras dans des cellules spécialisées de la drosophile a déclenché un phénotype de stérilité. Ces cellules spécialisées que l'on nomme oenocytes sont essentielles aux métabolismes des acides gras et impliquées dans de nombreux processus tels que l'homéostasie lipidique, la protection contre la dessication et la communication phéromonale.Mes travaux montrent que la synthèse d'un ou plusieurs acides gras à très longue chaîne dans les oenocytes est indispensable à la fertilité des femelles et que le défaut de cette synthèse provoque une rétention des spermatozoïdes dans les organes de stockage, spermathèques et réceptacle séminal. J'ai montré que le phénotype de stérilité n'est pas lié à un défaut d'activité des spermatozoïdes et qu'ils fertilisent efficacement les ovocytes matures. En revanche mes résultats indiquent que les oeufs présentent un défaut d'activation empêchant leur développement.Chez les insectes l'activation de l'ovocyte mature qui permet le développement embryonnaire ne dépend pas de l'entrée du spermatozoïde comme chez les mammifères. Cette activation est déclenchée par un signal calcique lors du passage dans les voies génitales femelles. L'ensemble de mes résultats montrent pour la première fois qu'un signal lipidique extra-génital provoque l'activation des ovocytes matures permettant ainsi l'induction du développement embryonnaire.

A statistical study by the World Health Organization revealed that one adult over six is affected by infertility problems. This major social issue is complex and multifactorial, with worldwide trends that are difficult to assess. It is therefore essential to carry out more research to better understand not only the evolution of infertility, but also the cellular and molecular mechanisms leading to efficient fertility.Serendipitously, we discovered that a genetic screen to enzymes responsible for fatty acid synthesis in specialized Drosophila cells provoked a sterile phenotype. These specialized cells, called as oenocytes, are essential for fatty acid metabolism, and are involved in numerous processes, including lipid homeostasis, protection against desiccation and pheromonal communication.My work shows that the synthesis of one or more very long-chain fatty acids in oenocytes is essential for female fertility, and that a defect in this synthesis causes spermatozoa to be retaintion in the storage organs, spermathecae and seminal receptacle. I have shown that the sterility phenotype is not linked to a defect in sperm activity, and that sperm fertilize mature oocytes efficiently. On the other hand, my results indicate that the eggs show an activation defect preventing their development.In insects, activation of the mature oocyte, which leads to embryonic development, is not dependent on sperm entry as in mammals. This activation is triggered by a calcium signal while the oocyte moves through the female genital tract. Taken together, my results show for the first time that an extra-genital lipid-signal triggers the activation of mature oocytes, thus enabling the induction of embryonic development.