L' entrée en méiose chez les mammifères : étude de nouveaux facteurs essentiels au cours de l'initiation et de la recombinaison méiotiques

Meiosis entry in mammals : study of new essential factors during meiotic initiation and recombination

• Auteur / Autrice : Emilie Abby
• Direction : Gabriel Livera
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génomes épigénomes, destin cellulaire
• Date : Soutenance en 2015
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gamétogenèse

Gonades

Recombinaison homologue

Reproduction (biologie)

Méiose

Résumé

La méiose est un processus spécialisé de division cellulaire au coeur de la reproduction sexuée permettant à partir de cellules germinales diploïdes la production de cellules haploïdes, futurs gamètes. Ce processus implique l'expression de gènes spécifiques encore mal identifiés chez les mammifères. L'objectif de la thèse était de caractériser le rôle de deux nouveaux gènes spécifiques des étapes précoces de la méiose : Meiosis specific with OB domains (Meiob) et Meiois specific with Coiled-coil domain (Meioc). Grâce à des souris mutantes, nous avons démontré que Meiob et Meioc sont nécessaires à la fertilité. Le gène Meiob code pour un paralogue de la protéine de liaison à l'ADN simple-brin RPA1. Son invalidation implique des défauts de réparation de l'ADN et un arrêt pendant la prophase I de méiose. En effet, MEIOB est essentiel à la recombinaison homologue méiotique, processus crucial pour la création de liens physiques entre les chromosomes homologues assurant leur bonne ségrégation. L'invalidation du gène Meioc induit un arrêt précoce en prophase I. MEIOC interagit avec une RNA helicase dans le cytoplasme et stabilise les ARNm méiotiques, qui sont dégradés chez le mutant. MEIOC constitue ainsi un nouveau facteur nécessaire à l'initiation de la méiose qui, de manière importante, est régulé indépendamment de la voie acide rétinoïque/Stra8 considérée comme le signal induisant la méiose. Ces travaux ont donc permis l'identification et la caractérisation d'un régulateur de l'entrée en méiose et d'un facteur requis pour la recombinaison méiotique. Ces découvertes permettent de mieux comprendre le déroulement des étapes précoces de la méiose.

Meiosis is a specialized tell division program that is central for sexual reproduction. Meiosis allows halving the genome of diploid germ tells to produce haploid gametes. This process requires the expression of numerous specific genes but many of them are still unknown in mammals. Our goal was to characterize the role of two newly identified meiotic genes we named Meiosis specific with OB domains (Meiob) and Meiois specific with Coiled-coil domain (Meioc) in the mouse. Both genes are required for fertility. First, Meiob codes for a meiotic paralog of the single-stranded DNA binding protein RPA1. Its invalidation induces DNA double-strand breaks repair defects and arrest at prophase I. Indeed, MEIOB is essential for meiotic homologous recombination, a crucial step in the creation of physical links between the homologous chromosomes allowing their proper segregation. Second, the invalidation of Meioc induces early prophase meiosis defects and arrest. MEIOC interacts with an RNA helicase and stabilizes meiotic mRNA, that are degraded in Meioc mutants. MEIOC is thus a new factor that is necessary for implementation of the meiotic program and, interestingly, its expression is controlled independently of retinoic acid/Stra8 signal that is considered as the meiosis initiation inducer in mammals. This project thus allowed identification and characterization of a meiosis entry regulator and a factor necessary for meiotic recombination. Those original discoveries help to better understand meiosis entry specificities.