Étude de la formation de l'enveloppe atypique d'intercinèse dans les ovocytes de C. elegans
Mechanisms of the atypical interkinesis envelope formation in C. elegans oocytes
par Layla El MOSSADEQ sous la direction de Julien DUMONT
Thèse de doctorat en Reproduction
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le jeudi 08 décembre 2022 à Université Paris Cité

Sujets
  • Caenorhabditis elegans
  • Enveloppe nucléaire
  • Méiose

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Mots clés
Méiose, Intercinèse, Enveloppe nucléaire
Resumé
La division cellulaire est un processus essentiel pour le développement, l'homéostasie et la reproduction des organismes. Chez les eucaryotes, la sortie d'interphase et l'entrée en division cellulaire sont marquées par la rupture de l'enveloppe nucléaire et la condensation des chromosomes. Puis, en fin de division, la cellule entre à nouveau en interphase et l'enveloppe nucléaire se reforme autour des chromosomes en cours de décondensation. La reproduction des organismes nécessite la production de gamètes haploïdes (ovocytes et spermatozoïdes) au cours d'une division spécialisée appelée méiose. La méiose correspond à deux étapes de ségrégation des chromosomes séparées par un court intervalle, nommé intercinèse. Dans les ovocytes en intercinèse, les chromosomes restent condensés. Il a donc été proposé que l'intercinèse ne correspond pas à une réelle interphase et que, par conséquent, l'enveloppe nucléaire ne se reforme pas à ce stade. Cependant, mon travail de thèse dans les ovocytes de Caenorhabditis elegans m'a conduit à identifier une double membrane entourant la surface des chromosomes condensés en intercinèse. En combinant des approches de vidéo-microscopie et de microscopie électronique, j'ai étudié la reformation de cette double membrane en intercinèse dans les ovocytes de C. elegans. J'ai ainsi pu démontrer que l'enveloppe d'intercinèse est une structure transitoire présente entre l'anaphase I et l'entrée en méiose II. L'enveloppe d'intercinèse est composée de la lamine LMN-1 et de protéines de la membrane interne LEM-2, SUN-1 et EMR-1. Cependant, elle est dépourvue des protéines de la membrane externe ZYG-12 et SP-12, ce qui est cohérent avec l'absence de continuité entre l'enveloppe d'intercinèse et le réticulum endoplasmique. Par ailleurs, et de manière surprenante, bien que cette enveloppe soit dépourvue de pores nucléaires, certaines nucléoporines y sont présentes. Par l'analyse de la fonction des composants de l'enveloppe d'intercinèse, j'ai d'ailleurs pu démontrer que la formation de celle-ci dépend de la nucléoporine MEL-28ELYS, qui recrute des membranes sur les chromosomes en cours de ségrégation, et du « facteur barrière à l'auto-intégration » BAF-1Banf1 assurant l'intégrité de l'enveloppe. Enfin, mes résultats démontrent que l'enveloppe d'intercinèse n'est jamais totalement scellée, et ne dépend donc pas du complexe ESCRTIII normalement nécessaire à la fermeture de l'enveloppe nucléaire en interphase. Finalement, l'étude fonctionnelle de l'enveloppe d'intercinèse suggère qu'elle participe à la ségrégation correcte des chromosomes dans l'ovocyte de C. elegans. En effet, j'ai pu démontrer qu'en son absence, les chromosomes se séparent plus rapidement, et sur une plus grande distance, que dans les ovocytes contrôles. Dans l'ensemble, mon travail de thèse démontre que l'enveloppe d'intercinèse est une nouvelle organelle qui entoure les chromosomes condensés et participe à leur ségrégation correcte dans l'ovocyte de C. elegans.