Produire des ovocytes fécondables dépend d'une cycline peu connue
Le moment le plus dramatique dans la vie d’une cellule est la division cellulaire pour créer deux cellules filles. Une équipe de l'IBPS, en collaboration avec une équipe new-yorkaise, montre qu'une cycline ayant une fonction jusqu'alors inconnue est essentielle à la bonne exécution des divisions méiotiques dans les ovocytes. Cette cycline n'est pas nécessaire pour la mitose ou la fertilité chez le mâle, mais uniquement pour générer des ovocytes fécondables. Ce travail est publié dans le Journal of Cell Biology.
Il existe deux types de division cellulaire, la mitose et la méiose. La mitose se déroule dans les tissus somatiques, tandis que la méiose génère des gamètes ne contenant que la moitié du complément génétique de la cellule germinale parentale. Pour générer ces gamètes haploïdes, les cellules germinales subissent, lors de la méiose, deux divisions cellulaires différentes avec des formes distinctes de ségrégation des chromosomes et sans synthèse d'ADN. Ainsi, des cellules filles qui portent seulement la moitié du nombre de chromosomes sont générées. Lors de la fusion des gamètes mâle et femelle, le nombre de chromosomes d'origine est reconstitué dans la descendance.
L'entrée et la progression tout au long de la mitose et la méiose dépendent de l’augmentation et la baisse de l'activité de la kinase cycline-dépendante (Cdk1). Pour être actif, Cdk1 doit être associée avec l’une des nombreuses cyclines. Chez la souris, la cycline B1 est considérée comme la cycline essentielle pour réguler les principales étapes de la division somatique. Mais on ignorait si différentes cyclines avaient des rôles non redondants dans la mitose et la méiose.
En utilisant des souris génétiquement invalidées pour le gène codant pour la cycline B3, les chercheurs montrent ici que la cycline B3 a une fonction spécifique dans les ovocytes. Les souris sans Cycline B3 sont viables, mais les femelles sont stériles. Les autres cyclines ne peuvent pas remplacer la cycline B3 dans la méiose chez les femelles. Sans la cycline B3, les ovocytes ne peuvent pas terminer la première division méiotique, car les facteurs clés nécessaires à la ségrégation des chromosomes ne sont pas dégradés. Ces données indiquent que la cycline B3 favorise l’activation rapide de l’ubiquitine ligase E3 (nommée complexe de promotion de l'anaphase = APC), en particulier dans la première division méiotique. Cette incapacité à activer correctement l'APC perturbe la progression dans la seconde division méiotique et entraîne la stérilité.
Étonnamment, la cycline B3 d’autres espèces éloignées comme la grenouille et même la drosophile peut sauver le défaut méiotique des ovocytes de souris dépourvus de cycline B3, ce qui indique la grande conservation évolutive de son rôle dans la méiose chez les femelles.
Ces travaux mettent en évidence les spécificités de la régulation du cycle cellulaire dans les ovocytes. Les chercheurs pensent qu'en raison de la taille importante de l'ovocyte et du fait que deux divisions cellulaires doivent être exécutées sans interphase, la cycline B3 est essentielle pour une régulation fine du processus méiotique.
© N. Bouftas et K. Wassmann
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Cyclin B3 promotes anaphase I onset in oocyte meiosis
Mehmet E. Karasu, Nora Bouftas, Scott Keeney, Katja Wassmann
The Journal of Cell Biology Feb 2019, jcb.201808091; DOI: 10.1083/jcb.201808091