La synthèse protéique est une étape importante de la régulation de l

La synthèse protéique est une étape importante de la régulation de l’expression des gènes.
Dans beaucoup d’espèces animales, les premières étapes du développement embryonnaire sont
majoritairement ou exclusivement basées sur l’utilisation des messagers maternels stockés dans
l’ovocyte. L’embryon d’oursin est un modèle avantageux pour l’étude du contrôle traductionnel
de l’expression des gènes lors du développement précoce. La fécondation provoque l’activation
de la machinerie traductionnelle conduisant à une augmentation de synthèse protéique nécessaire
à la reprise des cycles mitotiques et au départ du développement embryonnaire. Les
modifications touchant la machinerie traductionnelle qui ont lieu à la fécondation sont à l’origine
du recrutement polysomal des messagers stockés. Ainsi, l’ensemble des ARNm maternels est-il
globalement traduit, ou existe-t-il une sélection des ARNm qui vont être traduits précocement ?
Et s’il y en a, quels sont les modes de sélection ?
Au cours de ce travail de thèse, nous avons obtenu le répertoire complet des ARNm
traductionnellement régulés à la fécondation, et montré que seule une sous-partie du stock de
messager est traduite en réponse à la fécondation, avec un enrichissement de messagers codant
pour des protéines régulatrices. Enfin, de manière originale, ce travail a permis la mise en
évidence de la diversité et de la complexité des voies de signalisation en amont de la régulation
traductionnelle, qui concourent à la sélectivité de la traduction.
Mots-clés : traductome ; régulation traductionnelle ; voie de signalisation mTOR ; fécondation ;
cycle cellulaire.
[Translational regulations in early sea urchin embryo: mRNA recruitment into polysomes
at fertilization]
Protein synthesis is a crucial step for gene expression regulation. In many animal species,
the early steps of development are based on translation of stored maternal mRNAs. Sea urchin
embryo is a powerful model to study translational control during early development. Fertilization
triggers the activation of translational machinery, leading to the increase of protein synthesis
which is necessary to cell cycle entry and early embryonic development. Translational machinery
modifications are responsible for the polysomal recruitment of the stored maternal mRNAs.
Thus, are all the stored maternal mRNAs translated, or is there any selection of the translated
mRNAs? If so, what are the mechanisms driving this selectivity?
Over this work, we obtained the entire subset of the translationally regulated mRNAs, and
demonstrated that only a part of the stored maternal mRNAs is actively translated at sea urchin
fertilization, with an important enrichment of mRNAs coding for regulatory proteins. Finally, this
work highlighted the diversity and the complexity of the signaling network upstream the selective
polysomal recruitment.
Keywords: translatome; translational control; mTOR signaling pathway; sea urchin fertilization;
cell cycle.