Traduction des ARNM maternels d'ovocytes bovins impliqués dans le développement embryonnaire

by Massicotte, Lyne

Durant sa croissance, l’ovule entrepose des organelles, des protéines et des ARNm dits

maternels qui permettront de supporter les premières étapes du développement

embryonnaire dans le but primordial d’activer le génome embryonnaire. Un ovocyte

capable de supporter cette étape est dit compétent au développement embryonnaire.

Le premier objectif avait pour but de déterminer des populations d’embryons ayant

différents niveaux de compétence au développement. Le développement d’une nouvelle

approche, la triple sélection consiste à utiliser en même temps deux caractères reliés à

l’ovule tels que la taille d’origine de son follicule et la morphologie de son complexe

cumulus-ovocyte, et un caractère relié à l’embryon, soit le temps du premier clivage. Les

différentes populations générées par la sélection permettront ainsi la recherche des facteurs

de compétence au développement.

Le deuxième objectif avait pour but de connaître le protéome traduit de la traduction des

ARNm maternels lors du développement embryonnaire, ainsi que de connaître les besoins

constants en protéines de l’embryon, mais également de l’ovocyte, soit les protéines

"housekeeping" maternels. Cette expérience a démontré clairement que suite à la reprise de

la méiose (Coenen et al., 2004) et ensuite de la fécondation, la traduction des ARNm

maternels présente un continuum d’évènements qui mène à l’activation du génome

embryonnaire. Malgré un réservoir commun d’ARNm, les besoins lors de la maturation de

l’ovocyte et lors du développement de l’embryon sont loin d’être les mêmes. Seulement

une cinquantaine de protéines sont communément traduites lors de ces deux évènements

cellulaires. Onze de ces protéines ont été identifiées : les protéines de choc thermique 71 et

70, la cyclophiline A (2 fois), la glutathione-S-transférase mu 5, la protéine épithéliale liant

les acides gras, la 2,3-biphosglycérate mutase, la sous-unité epsilon TCP-1 de la

chaperonine, l’ubiquitine carboxyl-terminal hydrolase isozyme L1, l’enzyme conjuguant

l’ubiquitine E2D3 et l’isoforme alpha et gamma de l’actine.

Le troisième objectif avait pour but de déterminer des facteurs de compétence au niveau de

l’embryon à 2-cellules basé sur les populations observées lors de la triple sélection. Nous

ii

avons compris la traduction des ARNm maternels dans les embryons incompétents au

développement. Ces derniers présentent une traduction basale des ARNm maternels, tandis

que les plus compétents présentent bon nombre de protéines exclusives qui représentent des

facteurs de compétence potentiels. Afin d’identifier ces facteurs de compétence, nous avons

pu observer que les protéines traduites lors du développement embryonnaire ne sont que

transitoires, observation supportée également par la seconde expérience. Les protéines ne

s’accumulent pas dans le cytoplasme rendant ainsi leur identification très difficile. Malgré

tout, six protéines ont été identifiées: la thiolase cytosolique, l’isocitrate déshydrogénase, la

peroxiredoxine 6, la sous-unité alpha du proteasome-6 et la thiamine triphosphatase. Deux

protéines « housekeeping » d’origine maternelle découvertes durant l’expérience

précédente sont également moins présentes dans les embryons non compétents.

De ces expériences de protéomique a découlé une nouvelle méthode de confirmation de

l’identification des protéines, la confirmation in silico. Le génome et le protéome de Bos

taurus étant limité, l’identification de nos protéines a souvent été faite soit chez d’autres

espèces ou uniquement à partir de fragments d’ADN des banques de EST de Bos taurus.

Cette méthode permet donc de reconstruire le messager bovin, d’en traduire la protéine

bovine, d’identifier le patron peptidique théorique et de le comparer à nos résultats de

séquençage, augmentant ainsi le recouvrement de notre protéine.

En conclusion, la protéomique de la compétence au développement de l’ovocyte bovin a

permis l’identification de candidats qui comparativement à la génomique sont plus

restreints. Une nouvelle méthode a découlé de ces expériences. La confirmation in silico

permet maintenant la confirmation des protéines identifiées sans utilisation de matériel

supplémentaire.