Projects
Ascidian Biocell Group

Fertilization and Meiosis

Collaborations

Collaborations

G. Prulière, D. Burgess and M. Levasseur

Description

The aim of this project is to have a better understanding of how the cell cycle has been adapted to meet the specific needs of oocytes and of how the very unequal cleavage generating polar bodies is regulated. The ovulated oocyte is arrested at a specific cell cycle stage and waits for the sperm to activate embryonic development. Ascidian eggs are arrested at metaphase of meiosis I and fertilization triggers the completion of two meiotic divisions before fusion of parental genomes and subsequent embryonic cleavages. We have found that, in ascidians like in most other metazoans, the Mos/MAPK pathway enforces cell cycle arrest. Furthermore it is the timely inactivation of the Mos//MAPK pathway that limits the polar body number in the ascidian to two (Dumollard et al., 2011). In addition active Mos/MAPK also promotes a very unequal cleavage by maintaining a small and peripheral meiotic spindle (Dumollard et al., 2011; McDougall et al;, 2011; McDougall et al 2012; Costache et al., 2014). 2PBs-extrusion phallusia

2PBs-extrusion phallusia (McDougall et al., 2020)

Polar body extrusion occurs 9 minutes after fertilization (PB1) and 25 minutes after fertilization (PB2). A series of steps accompanies the unequal cleavages that produce polar bodies. First the meiotic spindle migrates in an actin-dependant manner close to the cortex defining the animal pole of the egg and causes the overlying cortex to differentiate (Prodon et al., 2006; Prodon et al., 2008). Following egg activation the membrane overlying the meiotic spindle protrudes and the spindle rotates with one pole in the protrusion. The polar body is formed after anaphase by abscission leaving a midbody remnant in the oocyte (McDougall et al 2020). We found that polar body abscission is regulated by Aurora kinase in the ascidian egg (Hebras and McDougall, 2012). 2PBs-extrusion-Mytilus

2PBs-extrusion-Mytilus (McDougall et al., 2020)

We are now studying the mechanisms responsible for meiotic spindle positioning in the egg and what are the force generators underpinning the unequal cleavage resulting in the successive extrusion of two small polar bodies at the animal pole of the egg.

Publications

  •  Prodon F, Chenevert J, Sardet C (2006) Establishment of animal–vegetal polarity during maturation in ascidian oocytes Developmental biology 290 (2), 297-311.
  •  Prodon F, Sardet C, Nishida H (2008) Cortical and cytoplasmic flows driven by actin microfilaments polarize the cortical ER-mRNA domain along the a–v axis in ascidian oocytes. Developmental biology 313 (2), 682-699.
  • Dumollard R, Levasseur M, Hebras C, Huitorel P, Carroll M, Chambon JP, McDougall A. (2011) Mos limits the number of meiotic divisions in urochordate eggs. Development. Mar;138(5):885-95. 
  •  McDougall A, Chenevert J, Lee KW, Hebras C, Dumollard R. (2011) Cell cycle in ascidian eggs and embryos. Results Probl Cell Differ. ;53:153-69.
  •  McDougall, A., Chenevert, J. and Dumollard, R. (2012). Cell Cycle Control in Oocytes and during Embryonic Cleavage Cycles in Ascidians. Int Rev Cell Mol Biol. 297, 237-266.
  •  Hebras, C. and McDougall, A. (2012).  Urochordate ascidians possess a single isoform of Aurora kinase that localizes to the midbody via TPX2 in eggs and cleavage stage embryos.  PLOS One 7 (9), e45431.
  • Costache V, McDougall A, Dumollard R. (2014) Cell cycle arrest and activation of development in marine invertebrate deuterostomes. Biochem Biophys Res Commun. 450(3):1175-81. doi: 10.1016/j.bbrc.2014.03.155. Epub 2014 Apr 8. PMID: 24721426.
  • McDougall A, Hebras C, Pruliere G, Burgess D, Costache V, Dumollard R, Chenevert J. (2020) Role of PB1 Midbody Remnant Creating Tethered Polar Bodies during Meiosis II. Genes (Basel). ;11(12):1394. doi: 10.3390/genes11121394. PMID: 33255457; PMCID: PMC7760350.

Protocols

Harvesting gametes
Ascidians
Sperm Activation
Ascidians
Preparing dechorionated eggs
Ascidians
Fertilization and Culture of Embryos
Ascidians
Transgenesis by microinjection of Phallusia eggs
Ascidians

Personnels Enseignants

Photo annuaire
Carine Barreau
Chercheur | SORBONNE UNIVERSITE
carine.barreau[at]imev-mer.fr
+33 (0) 4 93 76 39 73
Bâtiment Jean-Maetz

Master Biologie Moléculaire et Cellulaire

Parcours Biologie Cellulaire et du Développement & Cellules Souches

DEVELOPPEMENT DES ORGANISMES MARINS (DOMO)

Cette UE se déroule sur 2 semaines et a lieu au laboratoire de Biologie du Développement de Villefranche -sur-Mer (LBDV). Elle inclut l’examen de l’UE d’analyse scientifique (5V089) suivie par les étudiants de la spécialité de Biologie du Développement.

Durant la 1ère semaine, les étudiants participent à des ateliers et des rencontres avec les chercheurs du laboratoire.

Durant la 2ème semaine, les étudiants sont répartis dans les équipes pour y réaliser un mini projet qu’ils présentent le dernier jour du cours. Le cours est donné en anglais pour tout ou partie.

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Modalités  d’évaluation

Présentation orale du mini-projet (binôme, 100 %)  

UE en anglais (partiellement ou totalement)

Master BMC, S3, 6 ECTS

Code UE: 5V200

Responsable de l’UE: Carine BARREAU (MCU): carine.barreau [at] obs-vlfr.fr

Master Biologie Intégrative & Physiologie

Parcours Biologie et Bioressources Marines (BBMA)

ORGANISMES MARINS & MODELES BIOLOGIQUES

Cette UE permet aux étudiants de 1ère année de Master de passer 2 semaines à l’Observatoire Océanologique de Villefranche-sur-Mer. Le cours est obligatoire pour les étudiants du Master Biologie Intégrative, parcours Biologie et Bioressources Marines (BBMA) tandis qu’il peut être choisi en option par les étudiants du Master Biologie Moléculaire et Cellulaire (BMC). Les étudiants participent à des ateliers de présentation des organismes marins utilisés par les équipes de recherche du laboratoire (LBDV) et apprennent à les manipuler au cours de travaux pratiques dont les thématiques vont de la Biologie du Développement fondamentale à la toxicologie appliquée.

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Modalités  d’évaluation

Analyse d’article et présentation orale (50%)

Compte-rendu écrit de TP (50%)  

UE partiellement en anglais

Master BIP, S2, 6 ECTS

Code UE: 4B022 (ouverte au Master BMC)

Responsable de l’UE: Carine BARREAU (MCU): carine.barreau [at] obs-vlfr.fr

Licence de Sciences de la Vie

Parcours Biologie et Bioressources marines

Biologie Des Organismes Marins Et Diversité Des Recherches

Cette UE complémentaire se déroule sur 2 semaines et permet aux étudiants de découvrir les différents aspects (métiers & recherche) de l’Observatoire Océanologique de Villefranche-sur-Mer (OOV). Ateliers et journal clubs sont organisés afin que les étudiants mettent en pratique leurs connaissances théoriques en biologie et développent leur capacité de communication scientifique en français et en anglais.

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