Expression of histone modifying proteins and chromatin remodelling factors in swine oocytes and developing embryos

Currently, the quality of oocytes matured in vitro is still not satisfactory. In fact, only 5-10% of oocytes were evaluated to be intrinsically capable to produce in vitro embryos with full developmental competence. Recent studies have highlighted the importance of epigenetics, a mechanism controlling activation and repression of gene expression, in embryonic development. Indeed, several proteins involved in histone modifications including histone deacetylase 1 (HDAC-1), lysine specific demethylase 1 (LSD-1), and brahma related gene 1 (BRG-1) were shown vital to early development. We described the presence of these proteins during porcine oocyte maturation and embryo development and investigated whether these proteins were also involved in the regulation of developmental competence. We detected the three proteins in all stages of development, but nuclear localization was not always confirmed. We noticed that these three proteins followed the same general trend before activation but while the fluorescence signal of HDAC-1 increased after activation those of LSD-1 and BRG-1 decreased. Moreover, oocytes and embryos of lower developmental competence were observed to have differences in the fluorescence signal of HDAC-1, LSD-1, and BRG-1. The occurrence of targeted LSD-1 histone modifications, histone 3 lysine 4 mono- (H3K4me1) and di- (H3K4me2) methylation, were also found to be different in embryos of different developmental competence. This study suggests that HDAC-1, LSD-1 and BRG-1 are developmentally regulated during early development of swine embryos and are potentially involved in the acquisition of the embryonic developmental competence.Aujourd'hui, la qualité des ovocytes maturés in vitro n'est toujours pas satisfaisante. En effet, seulement 5 à 10% des ovocytes peuvent intrinsèquement engendrer in vitro des embryons avec entière compétence développementale. Récemment, des études ont montré l'importance qu'a l'épigénome, mécanisme qui active ou inhibe l'expression des gènes, dans le développement embryonnaire. Effectivement, plusieurs protéines reconnues capables de modifier les histones telles que l'histone déacétylase 1 (HDAC-1), la déméthylase spécifique aux lysines 1 (LSD-1), ainsi que le gène brahma related 1 (BRG-1), ont été démontrées vitales aux premiers stades développementaux. Nos expériences ont pour buts de décrire par immuno-détection la présence des ces protéines pendant la maturation méiotique et le développement d'ovocytes et d'embryons porcins et de savoir si ces protéines sont aussi impliquées dans la régulation de la compétence développementale de ces-derniers. Nous avons décelé la présence des trois protéines à tous les stades de développement bien que leurs localisations nucléiques n'aient pas été toujours confirmées. De plus, nous avons observé que l'intensité du signal de fluorescence des trois protéines fluctue similairement au cours de la maturation des ovocytes. Cependant, après l'activation, la fluorescence de HDAC-1 augmente alors que celles de LSD-1 et BRG-1 diminuent. D'autre part, nous avons pu constater que les ovocytes et embryons de moindre compétence développementale présentent des différences de fluorescence pour les trois protéines étudiées. En outre, nous avons également détecté des différences dans la présence de mono- (H3K4me1) et di- (H3K4me2) méthylations sur la 4e lysine de l'histone 3, cibles de LSD-1, dans des embryons de différentes compétences développementales. Cette étude suggère que les protéines HDAC-1, LSD-1 et BRG-1 sont régulées aux premiers stades de développement p