Caractérisation des facteurs HSF1 et HSF2 en tant que facteur maternel et régulateur de la réponse au stress

par Florent Le Masson

Thèse de doctorat en Gènes, cellules et développement

Sous la direction de Elisabeth Christians.

Soutenue en 2010

à Toulouse 3 .

mots clés

• Hsf
• Facteur maternel
• Réponse au stress
• Ovogénèse
• Résistance au stress -- Thèses et écrits académiques
• Protéines de choc thermique -- Thèses et écrits académiques
• Facteurs de transcription -- Thèses et écrits académiques
• Ovogenèse -- Thèses et écrits académiques

Résumé

Au cours de ma thèse, je me suis intéressé aux facteurs de choc thermique HSFs (Heat Shock Factors) et aux fonctions qu'ils exercent au cours du développement. Mon projet de thèse comportait deux parties principales, la première concernant l'identification des gènes cibles du facteur maternel HSF1, et la seconde concernant les fonctions d'HSF1 et HSF2 au cours du développement précoce. Dans un premier temps, nous avons donc cherché à identifier les gènes cibles du facteur HSF1 par une analyse transcriptomique afin de mieux caractériser sa fonction maternelle dans l'ovocyte de souris. Ainsi, parmi les gènes régulés par HSF1, nous avons observé un enrichissement en gènes impliqués dans la cohésion des chromosomes homologues et des chromatides sœurs et nous avons mis en évidence la présence d'HSF1 sur le promoteur de 4 de ces gènes : Stag2, Stag3, Syce1 et Msh4. Ensuite, nous avons mis en évidence que la réduction de ces gènes dans les ovocytes Hsf1-/- entraine des défauts de progression à travers la prophase I aboutissant à une ségrégation précoce des chromosomes homologues lors de la métaphase I. L'ensemble de ces données montrent qu'HSF1 participe à la coordination de la dynamique des chromosomes au cours de la méiose chez la femelle. La deuxième partie de mon projet de thèse concernait les fonctions exercées par HSF1 et HSF2 au cours du développement précoce. En combinant l'utilisation de lignées transgéniques rapportrices (Hsp70. 1 Luciférase) et de lignées mutantes pour Hsf1 ou Hsf2 (Hsf1-/-, Hsf2-/-), nous avons montré qu’HSF1 et HSF2 jouent un rôle dans l’activation zygotique du gène Hsp70. 1 et qu’HSF2 intervient dans la réponse au choc thermique au stade blastocyste.

Titre traduit

Characterization of factors HSF1 and HSF2 as maternal factor and regulator of stress reponse

Résumé

During my PhD, I studied heat shock factors HSFs and their functions during development. My thesis project included two main parts. The first one was aimed to identify HSF1 dependent target genes, and the second part investigated the functions of HSF1 and HSF2 during early development. First, we sought to identify HSF1 target genes by a transcriptome analysis to further characterize its maternal function in mouse oocyte. Among the genes regulated by HSF1, we observed an enrichment of genes involved in the cohesion of homologous chromosomes and sister chromatids and we observed the presence of HSF1 on the promoter of 4 of these genes: Stag2, Stag3, Syce1 and Msh4. Then, we demonstrated that the lower expression of these genes in Hsf1-/- oocytes led to defects in prophase I progression and early segregation of homologous chromosomes at metaphase I. Taken together, these data show that HSF1 helps to coordinate the dynamics of chromosomes during female meiosis in mammals. The second part of my project was about the functions performed by HSF1 and HSF2 during early development. Using several mouse transgenic and knockout lines, we showed that HSF1 and HSF2 play a role in the activation of zygotic Hsp70. 1 and that HSF2 takes part to the heat shock response at the blastocyst stage.