Female reproduction is limited by the oocyte pool, which establishes soon after birth in the mouse. It is dogma that more than half of the initial oocyte population is eliminated during the first meiotic prophase progression in fetal life. Apoptosis has been proposed as a mechanism for this oocyte loss; however, its pathway remains to be clarified. The mitochondrial apoptotic pathway is mediated by initiator caspase 9, which in turn activates effector caspase 3, 6, or 7 leading to cell death. The purpose of my study is to investigate the role of caspase 9 in the loss of oocytes during meiotic prophase progression. We first examined the activation of various caspases by immunofluorescence (IF) staining of cleaved caspases in ovarian sections. The results showed that both caspase 9 and 7 were constitutively activated in oocytes in the meiotic prophase. We then examined Casp9 deficient mice. Casp9 +/- mutants were crossed and ovaries were isolated from female progeny at 16.5-19.5 days postcoitum (dpc). The ratio of Casp9 -/- females drastically decreased during this period, confirming the perinatal lethality of caspase 9 deficiency. The total number of germ cells, identified by IF staining of GCNA1, in dissociated cells of Casp -/- ovaries were comparable to those in control ovaries at 16.5 dpc but became twice as large than those in +/+ or +/- ovaries at 19.5 dpc. Meiotic prophase progression, assessed by IF staining of synaptonemal complex components, was similar in all genotypes. IF staining of GCNA1 and γH2AX, a marker of double strand breaks, showed that the excessive numbers of oocytes were accumulated at the end of meiotic prophase in the Casp -/- ovary. Our results suggest that caspase 9 plays an essential role leading to oocyte loss and a block of caspase 9 dependent apoptotic pathway allows for a greater number of oocytes to survive and progress through the meiotic prophase / La reproduction chez les femelles est limitée par le pool d'ovocytes qui est établi peu après la naissance chez la souris. Il est considéré comme un dogme que la moitié de la population initiale d'ovocytes est éliminée durant la vie fœtale pendant la première progression de la prophase méiotique. L'apoptose a été proposée comme mécanisme expliquant la perte de ces ovocytes, mais ceci reste à être clarifié. La voie apoptotique mitochondriale est médiée par la caspase 9 initiatrice, qui active à son tour les caspases effectrices 3, 6 ou 7, amenant à la mort cellulaire. Le but du projet était d'étudier le rôle de la caspase 9 dans la perte des ovocytes pendant la progression de la prophase méiotique. Premièrement, nous avons étudié par immunofluorescence (IF) l'activation de différentes caspases en marquant des caspases clivées dans des sections de tissus ovariens. Les résultats ont montré que les caspases 9 et 7 sont activées de manière constitutive dans les ovocytes durant la prophase méiotique. Par la suite, nous avons étudié des souris déficientes pour Casp9. Des souris mutantes Casp9 +/- ont été croisées, puis les ovaires des femelles de la progéniture ont été isolés aux jours 16,5-19,5 post-coïtum. Le ratio de femelles Casp9 -/- a drastiquement diminué pendant cette période, confirmant la mortalité périnatale lorsqu'il y a une déficience de caspase 9. Le nombre total de cellules germinales dans des cellules dissociées d'ovaires de souris Casp9 -/-, identifiées par IF en marquant GCNA1, était comparable au contrôle des ovaires au jour 16,5 post- coïtum mais a augmenté deux fois chez les ovaires de souris +/+ ou +/- au jour 19.5 post-coïtum. La progression de la prophase méiotique, telle qu'observée par IF en marquant les composantes de complexe synaptonemale, était similaire dans tous les génotypes. Le marquage par IF de GCNA1 et H2AX, un marqueur de bris doubles brins de l'ADN, a démontré que le nombre excessif d'ovocytes est accumulé à la fin de la prophase méiotique dans les ovaires des souris -/-.Nos résultats suggèrent que la caspase 9 joue un rôle essentiel amenant à la perte des ovocytes et le blocage de la voie apoptotique dépendante à la caspase 9 permet la survie d'un nombre plus important d'ovocytes qui progresseront dans la prophase méiotique I.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.116959 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Park, Stephanie |
| Contributors | Teruko Taketo-Hosotani (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Biology) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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