For the development of a healthy baby, the regulation of gene expression during development is critical. DNA methylation is an epigenetic mechanism that regulates gene expression, is established during gametogenesis and must be properly maintained throughout development. DNA methylation also establishes the parent-of-origin expression of imprinted genes, which play key roles in embryo and placenta development, cancer, postnatal behaviour and are implicated in human disease. The primary objective of this work was to determine the effects on the embryo and placenta of perturbing epigenetic events during oocyte or preimplantation development. The administration of exogenous hormones to increase the numbers of oocytes ovulated (superovulation) was hypothesized to affect the establishment of imprints in the oocyte and was thus employed as a model to perturb this key event in development. Using this model, we demonstrated an effect on the maintenance of imprints that resulted in aberrant expression of imprinted genes specifically in the placenta and further identified the dysregulation of a key mitogen, Insulin-like growth factor II (IGF2), in the placenta as a potential contributor to the intrauterine growth restriction observed following superovulation. In order to perturb methylation during the peri-implantation stage, we identified betaine homocysteine methyltransferase (BHMT) as the enzyme likely to be responsible for the provision of one-carbon units during this critical stage of development. The expression of BHMT was knocked down using morpholino technologies, resulting in a significant increase in postimplantation loss. Further, the methylation of imprinted genes was not affected following BHMT knockdown, however hypomethylation of non-imprinted regions was observed. Taken together, the results of this thesis highlight the importance of appropriate DNA methylation for the growth and survival of the embryo, and have important implications for the use of / Afin d'assurer le sain développement d'un bébé, la régulation de l'expression génique pendant le développement embryonnaire est cruciale. La méthylation de l'ADN est l'un des mécanismes épigénétiques qui contrôlent l'expression génique. Cette modification épigénétique est instaurée pendant la gamétogenèse et doit être correctement maintenue pendant les étapes subséquentes du développement. La méthylation de l'ADN dicte aussi l'origine parentale de l'expression des gènes à empreinte; gènes qui jouent un rôle essentiel dans le développement de l'embryon, du placenta, du cancer, des comportements postnataux et qui sont aussi impliqués dans diverses maladies humaines. L'objectif principal de cette thèse était de déterminer les effets, sur l'embryon et le placenta, qu'ont des événements de perturbation épigénétique pendant le développement de l'ovocyte ou de l'embryon préimplantatoire. Nous avons émis l'hypothèse que l'administration d'hormones exogènes dans le but d'augmenter le nombre d'ovocytes ovulés (superovulation) aura pour effet d'altérer l'établissement des empreintes dans l'ovocyte. La superovulation fut donc utilisée comme modèle afin de perturber cet événement fondamental du développement. Nous démontrons dans nos travaux que la conservation des empreintes est bel et bien affectée, ce qui résulte en une expression erronée des gènes à empreinte, spécifiquement au niveau du placenta. De plus, nous avons découvert que la dérégulation d'un gène mitogène clé dans le placenta, le facteur de croissance analogue à l'insuline II (Igf2), pourrait contribuer à une croissance intra-utérine restreinte suite au processus de superovulation. Afin de perturber la méthylation pendant le stade péri-implantatoire, nous avons identifié BHMT (bétaïne-homocystéine méthyltransférase) comme l'enzyme potentiellement responsable de l'accumulation d'unités à un carbone pendant cette période critique du d
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.92318 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Fortier, Amanda |
| Contributors | Jacquetta M Trasler (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 | Doctor of Philosophy (Department of Human Genetics) |
| 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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