Active Fluctuations of the Nuclear Envelope Shape the Transcriptional Dynamics in Oocytes

Autor: Tristan Piolot, Maria Almonacid, Philippe Mailly, Adel Al Jord, Stephany El-Hayek, Marie-Hélène Verlhac, Kei Miyamoto, Alice Othmani, Auguste Genovesio, Fanny Coulpier, Sophie Lemoine, Raphaël Voituriez, Robert Grosse, Christophe Klein
Přispěvatelé: Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CIRB), Labex MemoLife, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Collège de France (CdF (institution))-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de biologie de l'ENS Paris (IBENS), Département de Biologie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Kindai University, University of Freiburg [Freiburg], Centre de Recherche des Cordeliers (CRC (UMR_S_1138 / U1138)), École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire de Physique Théorique de la Matière Condensée (LPTMC), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Jean Perrin (LJP), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), sophie, lemoine, Collège de France (CdF (institution))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de biologie de l'ENS Paris (UMR 8197/1024) (IBENS), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Laboratory of Molecular Developmental Biology, Graduate School of Biology-Oriented Science and Technology, Kinki University, Régulations et communications cellulaires (RCC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Virology Laboratory, Hôpital Rothchild, Physiopathologie des Maladies du Système Nerveux Central, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Collège de France (CdF)-PSL Research University (PSL), École normale supérieure - 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Rok vydání: 2019
Předmět:
Male
Cytoplasm
Nuclear Envelope
[SDV]Life Sciences [q-bio]
Mutant
Mice
Transgenic
nuclear dynamics
Biology
General Biochemistry
Genetics and Molecular Biology
mechano-transduction
Transcriptome
03 medical and health sciences
F-actin
0302 clinical medicine
[SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry
Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN]
Gene expression
medicine
Animals
Molecular Biology
Actin
ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
030304 developmental biology
[PHYS]Physics [physics]
Cell Nucleus
0303 health sciences
Cell Biology
mouse oocyte
Oocyte
bio-physics
Actins
Chromatin
Cell biology
Actin Cytoskeleton
Meiosis
medicine.anatomical_structure
Oocytes
[SDV.BBM.GTP] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry
Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN]
Female
Nucleus
030217 neurology & neurosurgery
Developmental Biology
Zdroj: Developmental Cell
Developmental Cell, 2019, 51 (2), pp.145-157.e10. ⟨10.1016/j.devcel.2019.09.010⟩
Developmental Cell, Elsevier, 2019, 51 (2), pp.145-157.e10. ⟨10.1016/j.devcel.2019.09.010⟩
ISSN: 1878-1551
1534-5807
DOI: 10.1016/j.devcel.2019.09.010⟩
Popis: International audience; Nucleus position in cells can act as a developmental cue. Mammalian oocytes position their nucleus centrally using an F-actin-mediated pressure gradient. The biological significance of nucleus centering in mammalian oocytes being unknown, we sought to assess the F-actin pressure gradient effect on the nucleus. We addressed this using a dedicated computational 3D imaging approach, biophysical analyses, and a nucleus repositioning assay in mouse oocytes mutant for cytoplasmic F-actin. We found that the cytoplasmic activity, in charge of nucleus centering, shaped the nucleus while promoting nuclear envelope fluctuations and chromatin motion. Off-centered nuclei in F-actin mutant oocytes were misshaped with immobile chromatin and modulated gene expression. Restoration of F-actin in mutant oocytes rescued nucleus architecture fully and gene expression partially. Thus, the F-actin-mediated pressure gradient also modulates nucleus dynamics in oocytes. Moreover, this study supports a mechano-transduction model whereby cytoplasmic microfilaments could modulate oocyte transcriptome, essential for subsequent embryo development.
Databáze: OpenAIRE
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