Activation du génome embryonnaire

RésuméAprès la fécondation, chez les mammifères, le génome de l’embryon nouvellement formé est d’abord transcriptionnellement inactif. Le développement dépend donc strictement de l’héritage maternel en ARN et en protéines présents dans l’ovocyte et accumulés au cours de la période de croissance et de maturation avant l’ovulation. Le démarrage de la transcription propre à l’embryon, appelé « activation du génome embryonnaire (EGA) », est initié ultérieurement, à un moment de la période préimplantatoire variable selon les espèces. Cette activité transcriptionnelle a été mise en évidence dans les embryons grâce à différentes approches, notamment par l’incorporation de précurseurs dans les ARN nouvellement synthétisés et l’expression de gènes rapporteurs. De ces études, il ressort que l’EGA s’établit progressivement, en deux phases : l’une dite mineure correspondant à une activité réduite et ne nécessitant pas la présence de facteurs de transcription spécifiques, puis une phase dite majeure la synthèse de transcrits augmente de manière rapide. À partir de là, les ARN/protéines nouvellement synthétisés sont indispensables au développement de l’embryon. Cette EGA est dépendante de la disponibilité et de l’activité des composants de la machinerie transcriptionnelle de base mais aussi de l’évolution de la structure des noyaux après la fécondation. En effet, au cours des premiers cycles embryonnaires, les génomes maternel et paternel subissent une réorganisation intense de la structure chromatinienne, réorganisation qui constituerait un élément clé dans la régulation de la transcription embryonnaire.

After fertilization in mammals, the genome of the newly formed embryo is first transcriptionnally inactive. Development is then strictly dependent on the maternally inherited RNA and proteins present in the oocyte that were accumulated before ovulation during oocyte growth and maturation. The onset of transcription specific to the embryo, referred to as “embryonic genome activation (EGA)”, is initiated later during development at various preimplantation stages according to species. Transcriptional activity can be underlined thanks to several approaches such as precursors incorporation in newly synthesized RNA and expression of reporter genes. These studies show that EGA is established in two phases: a “minor” one, first with reduced transcriptional activity and that does not require any specific transcription factor; second, a “major” phase with rapidly increasing transcription. Upon major activation, newly synthesized RNA/proteins are essential for further embryonic development. EGA is dependent on the availability and activity of the basal transcriptional machinery components but also on the structural modifications of the nuclei after fertilization. Indeed, during the first embryonic cycles, the maternal and paternal genome undergo intense chromatin remodeling that could be a key regulator of embryonic transcription.