Identifying factors involved in chromosome movement during prophase I of meiosis in Caenorhabditis elegans

Meiosis is a reductional cell division that produces haploid gametes and uniquely allows the introduction of genetic diversity via crossover recombination between homologous chromosomes. Any defect during this process could lead to the non disjunction of chromosomes, which in turn leads to aneuploidy in the resulting progeny, a condition that is generally lethal but in certain cases results in serious developmental abnormality. In C. elegans, at the onset of meiosis, chromosomes condense and cis-acting regions near each chromosome end called pairing centers recruit zinc-finger proteins which help chromosomes associate with nuclear envelope bridge proteins. These bridge proteins are in turn linked to the cytoskeleton network. This association is important to facilitate chromosome clustering and homology search. Once chromosomes are properly homologously paired, the process of division continues until eventually four haploid cells are produced. Though the successful coordination and regulation of each step in meiosis is critical for the survival of a species, many components of the process remain unclear. During prophase I, chromosome movement resulting in proper homologous pairing is controlled and regulated in a manner that is not well understood. The objective of my research therefore, is to try and identify factors involved in this chromosome movement. To do this, a candidate RNAi screen of 482 genes was conducted and 156 genes were positively identified as having a lack of chromosome movement. Since any mistakes in pairing and subsequent stabilization of homologous chromosomes could lead to non disjunction and possible embryonic lethality (emb) from loss of an autosome or a high incidence of males (him) from loss of the X chromosome, positive candidates were also screened for emb and him. Of the 156 positive candidates, 24 were also positive for emb and 1 was additionally positive for him. These candidates present many possibilities for further validation and characterization in future projects.La méiose est une division cellulaire réductionnelle qui produit des gamètes haploïdes et permet d'une façon unique l'introduction de diversité génétique à travers la recombinaison entre les chromosomes homologues. Tout problème dans le processus peut causer une impossibilité de séparation entre les chromosomes, ce qui à son tour cause l'aneuploïdie dans la génération suivante, une condition qui est généralement mortelle, mais résulte en anomalie dans le développement dans certains cas. Les chromosomes de C. elegans, au tout début de la méiose, se condensent et les régions "cis" à la fin de chaque chromosome appelées centres paires recrutent les protéines avec des doigts de zinc qui aident les chromosomes associer avec le pont de protéines sur l'enveloppe nucléaire. Le pont est connecté au réseau cytosquelette. Cette association est importante pour la facilitation du regroupement des chromosomes et la recherche de chromosomes homologues. À la retrouvaille des chromosomes homologues, le processus de division continue jusqu'à ce que quatre cellules haploïdes soient produites. Même si le succès de la coordination de chaque étape de la méiose est critique pour la survie des espèces, certain détails du processus restent inconnus.Durant la prophase I, le mouvement des chromosomes qui résulte dans le propre couplement des chromosomes homologues est contrôlé et régulé d'une manière encore inconnue. L'objectif de mes recherches est donc d'identifier des facteurs associés dans ledit mouvement des chromosomes. Pour accomplir ce but un écran de ARNi avec 482 gènes comme candidates a été mené et 156 gènes ont été positivement identifiés pour une manque de mouvement des chromosomes. Comme tout problème de formation des couples de chromosomes ainsi que dans la stabilisation des chromosomes homologues qui suit peut causer de la non-disjonction et possible mort embryonnaire (emb) suite à la perte d'un autosome ou une haute incidence de males (him) causé par la perte du chromosome X, les candidats out aussi été examinés pour emb et him. Des 156 candidats positifs, 24 ont aussi été positifs pour emb et un candidat a été additionnellement positif pour him. Ces candidats se présentent comme une source de futures recherches de validation ainsi que de caractérisation