Mechanisms ensuring tight control of cohesin cleavage to prevent aneuploidies in oocytes

Mécanismes de contrôle du clivage de la cohésine pour prévenir les aneuploïdies dans les ovocytes La ségrégation correcte des chromosomes repose sur l'activation précise, tant dans le temps et dans l'espace, de la séparase, unique protéase capable de cliver la sous-unité kleisine de la cohésine. Une activation incontrôlée de la séparase entraine la dissolution de la cohésion entre les chromatides et conduit à la formation d'ovocytes aneuploïdes. Dans les cellules mitotiques, la régulation de la séparase est relativement simple : elle est localisée dans le cytoplasme, à distance de son substrat, et maintenue inactive par trois inhibiteurs. Ces inhibiteurs - sécurine, cycline B1-Cdk1 et Sgo2-Mad2 - sont mutuellement exclusifs et agissent de manière coordonnée pour prévenir une activation prématurée de la séparase. Une fois la cellule prête à entrer en anaphase, ces inhibiteurs sont inactivés, permettant ainsi à la séparase de cibler la cohésine, engageant irréversiblement la cellule en anaphase. La méiose est beaucoup plus exigeante et moins tolérante. Les ovocytes de mammifères doivent accomplir deux divisions successives sans réplication de l'ADN ni reformation de l'enveloppe nucléaire. Deux arrêts critiques se produisent en prophase I puis en métaphase II. L'ovocyte doit donc maintenir la séparase inactive pendant des mois, voire des décennies, en prophase I, puis lors de l'arrêt en métaphase II, en attendant la fécondation. Ces longues périodes soulignent l'importance d'une régulation extrêmes stricte de la séparase, afin de la maintenir inactive en dehors de ses deux courtes fenêtres d'activation. Grâce à l'utilisation de plusieurs constructions mutantes de la séparase, exprimées dans des lignées de souris knock-out ainsi qu'un biosenseur de la séparase, j'ai déterminé les contributions respectives de chaque voie inhibitrice dans la régulation de la séparase. Ces travaux m'ont aussi permis de déterminer quand la cohésine doit être clivée et quand elle doit être protégée, me permettant ainsi d'exposer comment ces deux systèmes (l'inhibition de la séparase et la protection de la cohésine) interagissent pour coordonner les deux divisions méiotiques. Dans cette thèse, j'intègre mes résultats aux modèles mécanistiques récents pour proposer un schéma clair et progressif du contrôle strict de la séparase au cours de la méiose chez les mammifères.