Une étude, dont les résultats intitulés «Active Fluctuations of the Nuclear Envelope Shape the Transcriptional Dynamics in Oocytes», ont été publiés dans la revue Developmental Cell, a permis de découvrir chez la souris la signification biologique du centrage du noyau en fin de phase de croissance ovocytaire.

Notons tout d'abord que «dans la plupart des espèces la position excentrée du noyau ovocytaire pré-définit les axes du futur embryon puis de l’adulte». Comme, «chez l’homme et la souris, le noyau est centré en fin de croissance ovocytaire» alors que «l’ovocyte n’a pas de polarité» et que, de ce fait, il n’y a «pas de définition des axes embryonnaires par la position nucléaire», la question de l'intérêt du centrage du noyau chez ces espèces se pose puisque «l’ovocyte se divise par la suite très asymétriquement en taille, préservant ainsi ses réserves d’origine maternelle, et que des chromosomes excentrés sont nécessaires aux divisions asymétriques de cette énorme cellule».

Des études précédentes, ont montré «que la diffusion active de vésicules d’actine, via le moteur moléculaire Myosine Vb, génère un gradient de pression et une force de propulsion suffisante pour faire bouger le noyau ovocytaire vers le centre».

Exercées par l’actine cytoplasmique, ces forces ont «aussi un impact sur l’architecture nucléaire», car «les noyaux d’ovocytes qui ne présentent pas de réseau d’actine cytoplasmique (ovocytes mutants ou traités par des drogues affectant l’actine), dont les noyaux sont excentrés, sont déformés par rapport à ceux des ovocytes contrôles et leur chromatine (complexe structurant l'ADN via des protéines spécifiques, les histones) apparaît décondensée».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée a «pu quantifier ces différences d’architecture nucléaire entre plusieurs catégories d’ovocytes» en «développant une approche de biologie computationnelle». Concrètement, «en l’absence de forces cytoplasmiques agissant sur le noyau, l’enveloppe nucléaire fluctue moins, étant soumise à moins de déformations».

Cependant, «une analyse en fréquence des fluctuations de l’enveloppe nucléaire, couplée à une modélisation bio-physique, suggère que les propriétés mécaniques de l’enveloppe ne sont pas altérées dans les ovocytes sans réseau d’actine cytoplasmique, mais que cette dernière est soumise à plus d’agitation en présence de la diffusion active générée par les vésicules d’actine», une agitation transmise avec une dissipation d’énergie «à la chromatine qui est plus mobile quand le réseau d’actine est présent».

Ainsi, «par un mécanisme actuellement à l’étude, la production des ARNs par le génome (transcriptome)» est altérée «dans les ovocytes sans réseau d’actine cytoplasmique». Autrement dit, «le mécanisme qui assure le centrage du noyau en fin de croissance ovocytaire chez la souris module aussi l’expression des gènes à ce stade». De plus, «contrairement au dogme prévalant, quelques loci sont encore actifs en fin de croissance ovocytaire et semblent répondre à la mécano-transduction provenant des microfilaments cytoplasmiques».

Au bout du compte, «le centrage du noyau en fin de croissance du follicule permet de contrôler le stock d’ARNm maternels, indispensable à la qualité du gamète femelle et à son potentiel développemental après fécondation».