Study of gazomediators role in the meiosis resumption and early development of Xenopus laevis

Abstract

La famille des gazotransmetteurs, composée du monoxyde d’azote, de l’hydrogène sulfuré et du monoxyde de carbone, est impliquée dans de nombreux processus cellulaires incluant notamment le contrôle du cycle cellulaire. Au cours de ce travail de thèse, nous avons étudié les effets du monoxyde d’azote et de l’hydrogène sulfuré, sur la reprise de méiose, la progression dans le cycle cellulaire et la fécondation des ovocytes de Xénope ainsi que sur le développement précoce des embryons. Le modèle ovocyte de Xénope est reconnu dans le domaine de l’étude du cycle cellulaire. Nous avons pu démontrer que ces deux gazotransmetteurs inhibaient la reprise de méiose des ovocytes de xénope et que la phosphatase Cdc25c serait une cible clé expliquant cet effet perturbateur. De manière spécifique, le monoxyde d’azote influe sur la morphogenèse du fuseau alors que l’hydrogène sulfuré semble avoir un effet inhibiteur de la synthèse protéique. Parallèlement, une étude, menée en collaboration avec l’université de la vie et des sciences de Prague, a démontré de manière surprenante, des effets positifs de l’hydrogène sulfuré sur la reprise de méiose des ovocytes de porc et a tenté de discriminer les acteurs impliqués tels que la voie MAPK. Enfin, l’hydrogène sulfuré induit une baisse du taux de fécondation et semble perturber le développement des embryons de xénope. L’ensemble de ces travaux permettent d’étoffer les connaissances liant les gazotransmetteurs et la reproduction.Gazomediators family is composed by nitric oxyide, hydrogen sulfide and carbon monoxide. This family is involved in many cellular process like cell cycle regulation. During, this thesis we have investigated the effect of nitric oxide and hydrogen sulfide on meiosis resumption, cell cycle progression and fecundation of Xenopus oocytes (a recognized model for cell cycle researchs) and on early development of Xenopus embryos. We have demonstrated that the two gazomediators inhibited the meiosis resumption of Xenopus oocytes. The Cdc25C phosphatase was a key target for this effect. In a specific way, nitric oxide had an effect on spindle morphogenesis while hydrogen sulfide targeted protein synthesis. Surprisingly, a study conducted in collaboration with the University of Prague demonstrated a positive effect of hydrogen sulfide on the meiosis resumption of pig oocytes and discriminated key targets for this effect such as the MAPK pathway. Hydrogen sulfide also induced a decrease of fecundation rate and seemed to disrupt early development of xenopus embryos. This work allows to expand the knowledge linking gazomediators and reproduction