Mechanisms of mRNA post-transcriptional regulation in mammalian oocytes

Precise regulation of gene expression is indispensable for proper cell function. This challenge is particularly complex in oocytes where transcription is active during growth but is undetectable in fully grown oocytes and during meiotic maturation. Transcripts required to drive oocyte maturation and early post-fertilization embryogenesis are therefore synthesized in growing oocytes and kept translationally silent until the appropriate time. RNA processing mechanisms play central roles in regulating translation and are indispensable for timely and successful oogenesis. In Manuscript I, an RNA processing mechanism is described in the oocyte. Maternal transcripts are categorized according to their poly(A) tail length at different stages of oocyte development. Type I and Type II transcripts are deadenylated and polyadenylated, respectively, during maturation. Type III transcripts are polyadenylated in the first half of maturation and deadenylated in the second half of maturation. CNOT6, a key component of the CCR4-NOT deadenylase complex, requires Pumilio and FBF binding elements (PBE) to deadenylate type III transcripts. Surprisingly however, the modulation of the poly(A) tail does not affect RNA translation and turnover in the oocyte. In Manuscript II, a novel type of RNP is described in cold-shocked oocytes. Inducible 18033 granules are identified as a novel type of stress granules whose formation is controlled by oocyte cell cycle regulators. More specifically, CDK1 activity prevents the formation of the granules at the later stages of maturation. A functional reporter gene assay also reveals a protective role for 18033 granules, preventing the non-reversible inhibition of translation in cold-shocked oocytes. The results described in this thesis highlight different facets of RNA metabolism in the oocyte and explore their role during maturation in producing eggs.Une régulation précise de l'expression des gènes est indispensable au bon fonctionnement des cellules. Ce défi est particulièrement complexe dans les ovocytes, où la transcription est active pendant la croissance mais indétectable dans les ovocytes à bout de croissance. Les transcrits nécessaires à la maturation des ovocytes et en début d'embryogenèse post-fécondation sont donc synthétisés dans les ovocytes en croissance et gardés silencieux jusqu'au moment opportun. Les mécanismes de maturation de l'ARN jouent un rôle central dans la régulation de la traduction et sont indispensables pour une ovogenèse opportune et réussie. Dans le Manuscrit I, un mécanisme de maturation de l'ARN chez l'ovocyte est décrit. Les transcrits maternels sont classés en fonction de la longueur de leur queue poly (A) durant les différents stades de développement de l'ovocyte. Les transcrits de type I et de type II sont respectivement déadénylés et polyadénylés pendant la maturation. Les transcrits de type III sont polyadénylés au cours de la première moitié de la maturation et déadénylés pendant la seconde moitié de la maturation. CNOT6, un composant clé du complexe de déadénylase CCR4-NOT, nécessite les éléments de liaison Pumilio et FBF (PBE) pour déadényler les transcrits de type III. Étonnamment, cependant, la modulation de la queue poly (A) ne régule pas la traduction et la dégradation de l'ARN dans l'ovocyte. Dans le manuscrit II, un nouveau type de RNP est décrit dans des ovocytes soumis à un choc thermique à froid. Les granules inductibles d'EDC4 sont identifiés comme étant un nouveau type de granules de stress dont la formation est régulée par le cycle cellulaire de l'ovocyte. Plus précisément, l'activité de CDK1 empêche la formation des granules à la fin de la maturation. Un essai fonctionnel de gènes rapporteurs décrit également un rôle protecteur pour les granules d'EDC4, empêchant la diminution de la traduction dans les ovocytes traités à froid. Les résultats décrits dans cette thèse mettent en évidence différentes facettes du métabolisme de l'ARN et explorent leur rôle au cours de la maturation de l'ovocyte et la production d'œufs compétents et de bonne qualité