Throughout its maturation, the oocyte will synthesize and store materials that will organize the parental chromatin in the zygote up to the 2 cell stage. The dynamic changes of gene expression in the oocyte throughout folliculogenesis are under the control of a heritable layer of biochemical information called the epigenome which includes covalent modifications to histones and DNA methylation. The setting of the epigenome in the growing oocyte and how deregulation of the oocyte epigenome can affect offspring is not well understood. Lysine specific demethylase 1A (KDM1A) removes mono- and di-methyl groups from histone H3 at lysines 4. In this study I determined the spatial and temporal distribution of Kdm1a in the ovary and found that it is highly expressed in the oocyte. My second objective was to better understand how the oocyte epigenome influences oocyte gene expression and offspring development. To do this we over-expressed KDM1A specifically in the oocyte using transgenic mice. Oocytes from transgenics showed altered expression of 71 genes including those linked to development. Analysis of pregnant transgenics and their offspring revealed increased pre-implantation losses, variable litter sizes and fetuses with skeletal defects. Interestingly, descendants of transgenics that did not carry the transgene themselves also had abnormal reproductive outcomes, suggesting KDM1A targets regions of the oocyte epigenome that escape epigenetic reprogramming. This study show s for the first time that the histone modifier KDM1A is involved in preparing the oocyte for development and can influence developmental outcomes. / Durant les étapes de maturation, l'ovocyte va synthétiser et accumuler les éléments qui permettront l'organisation de la chromatine parentale dans le zygote et ce, jusqu'à l'étape des deux cellules. Les changements de l'expression génique dans l'ovocyte lors de la folliculogenèse sont contrôlés par une information biochimique héréditaire appelée l'épigénôme qui comprend les modifications covalentes des histones et la méthylation de l'ADN. La régulation de l'épigénôme lors de la maturation de l'ovocyte ainsi que les effets d'une perturbation de ce même épigénôme sur le développement de l'embryon après fécondation ne sont pas bien compris. La déméthylase spécifique de la lysine 1A (KDM1A) enlève les groupes mono-et di-méthyle de l'histone H3 au niveau de la lysine 4. Dans cette étude, j'ai déterminé la localisation spatiale et temporelle de Kdm1a dans l'ovaire de souris et j'ai constaté que cette protéine est fortement exprimée dans l'ovocyte. Mon deuxième objectif a consisté en la compréhension plus approfondie des moyens utilisés par l'épigénôme ovocytaire afin d'influencer l'expression génique de l'ovocyte et le développement de l'embryon. Pour ce faire, j'ai surexprimé KDM1A spécifiquement dans l'ovocyte de souris transgéniques. Les ovocytes transgéniques présentait une expression altérée de 71 gènes, dont certains impliqués dans le développement embryonnaire. L'analyse de souris transgéniques gestantes et de leur descendance a révélé une augmentation du nombre de pertes d'embryon préimplantatoires, du nombre de fœtus atteints de malformations notamment au niveau du squelette et, au contraire, une baisse du nombre de nouveau-nés par portée. Il est important de noter que les animaux issus de mère transgénique mais non porteur du transgene eux-mêmes, présentaient également une reproduction altérée, ce qui suggère que les cibles de KDM1A sont des régions de l'épigénôme de l'ovocyte qui échappent à la reprogrammation épigénétique postnatale. Cette étude démontre pour la première fois que KDM1A est impliqué dans la préparation de l'ovocyte afin de permettre le développement embryonnaire et que la modification de son activité peut venir affecter ce développement.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.119434 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Chountalos, George |
| Contributors | Sarah Kimmins (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 Pharmacology & Therapeutics) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
Page generated in 0.0021 seconds