Analyse fonctionnelle du gène Ovum mutant candidate gene 1 chez la souris : du développement précoce à la régulation du cycle cellulaire

Functional analysis of Ovum mutant candidate gene 1 : from early mouse development to cell cycle contyrol

• Auteur / Autrice : Jérôme François Nicolas Artus
• Direction : Michel Cohen-Tannoudji
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie du développement
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mutagenèse

Mitose

Cycle cellulaire

Mots clés libres

Ovum mutant

RNAi

Résumé

Bien que très conservé au cours de l'évolution, le cycle cellulaire a été modifié pour répondre à de nouveaux programmes de développement. Récemment, les analyse de souris mutantes ont démontré que la plupart des régulateurs importants du cycle cellulaire ne sont pas nécessaires durant le développement ou bien ont fonction restreinte à un tissu, soulignant le fait qu'/n vivo de nombreux aspects du cycle restent encore à élucider. Durant la recherche de gènes candidats pour une mutation létale conditionnelle portée par la lignée murine DDK, un nouveau gène a été identifié : il s'agit du gène Ovum mutant candidate gène 1. L'inactivation d'Omcgl entraîne la mort des embryons aux alentours de l'implantation. De manière intéressante, cette létalité est précédée par défauts de cycle cellulaire notamment un allongement de la phase M accompagné de désorganisation du fuseau mitotique et de la plaque métaphasique. Le gène Omcgl apparaît donc comme un régulateur important dans le contrôle des premières divisions embryonnaires. Cette létalité très précoce ainsi que l'impossibilité de générer des cellules ES déficientes pour Omcgl ne permettent pas de définir plus précisément sa fonction. C'est la raison pour laquelle nous avons généré des lignées de MEFs et de cellules ES dans lesquelles l'expression de ce gène peut être contrôlée finement. Ces approches perte et gain de fonction ont été réalisées à partir du système inductible à la tétracycline et du système CRE/LoxP. Les conséquences de la modulation d'expression d'Omcgl ont été examinées en terme de prolifération/survie, capacité de différenciation et analyse globale du transcriptome.

While highly conserved through evolution, the cell cycle has been extensively modified to adapt to new developmental programs. Recently, analyses of mouse mutants revealed that several important cell cycle regulators are either dispensable for development or have a tissue- or cell-type-specific function, indicating that many aspects of cell cycle regulation during mammalian embryo development remain to be elucidated. During the search for candidate genes implicated in an early conditional letal mutation carried by the DDK strain of mice, we discovered a new gene, Ovum mutant candidate gene 1. Disruption of Omcg1 by homologous recombination results in an early embryonic lethality at the end of the preimplantation development. Interestingly, mutant embryos exhibit alterations of the cell cycle including lengthening of the M phase, abnormal mitotic spindles and misalignment of metaphase chromosomes indicating that Omcgl plays a crucial role in the control of mouse early embryonic cell cycle. Early embryonic death of Omcg1 embryos and the failure to establish a homozygous null ES cell line have prevented us from defining more precisely its role. Thus, we generated genetically modified ES and MEFs cells in which the level of expression of Omcg1 can be modulated at will. We adopted both gain- and loss-of-function strategies based on the use of the tetracycline inducible System and Cre/LoxP system. The consequences of the modulation of Omcg1 expression in ES cells and MEFS were examined at the level of cell parameters (proliferation, cell cycle progression, apoptosis,. . . ), cell differentiation both in vitro and in vivo and global gene expression.