Chapitre 2Le développement
d’un organisme animal
Partie IA - LeBiologie - Partie II - L’organisme : un système en interaction avec son environnement Partie IID - Ontogenèse et reproduction
Un réarrangement des feuillets
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Coupe transversale d’embryon en fin de segmentation
blastopore
dosventre
Coupe transversale de bourgeon caudal (à l’éclosion)
feuillets superposés feuillets concentriques
http://biologie.univ-mrs.fr/upload/p86/BIO56_MARICS_Cours5.pdf
Expérience de Vogt (1929)
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2. stade encoche blastoporale : blastopore en fer à cheval1. blastula marquée
Embryologie: biologie du développement et de la reproduction Par Edouard Ghanassia,Virginie Procureur
épibolieconvergence
3. stade bouchon vitellin
invagination
Mouvements d’épibolie
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Extension de l’ectoderme en surface de l’embryon
importance des jonctions adhérentes
étalement des cellules superficielles en un tapis
intercalation des cellules des 2 couches les plus profondes => une seule couche
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Invagination
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Les cellules en bouteilles (CB) initient un creux.L’épibolie «pousse» le mésoderme vers le creux.Les cellules en bouteille créent un «rempart» au mésoderme qui bascule alors à l’intérieur de l’embryon (= involution).
Initiation
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Des cellules «marcheuses»
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Support des cellules = MEC
ancrage de la cellule sur la MEC grâce à la liaison fibronectine / intégrines
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Les mouvements gastruléens
12 DevelopmentDecember 15, 2004 vol. 131 no. 24 6195-6209
blastocœle
mésodermezone marginale
lèvre dorsale du blastopore
cellules enbouteille
blastocœle archentéron
lèvre ventrale du blastopore
Les mouvements gastruléens
13 DevelopmentDecember 15, 2004 vol. 131 no. 24 6195-6209
PV
archentéron
reste de blastocœle
bouchon vitellin
PAantérieur
postérieur
apparition de l’axeantéro-postérieur
issu de PA-PV
La neurulation : 2 événements visibles
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- allongement antéro-postérieur ;- apparition d’un sillon qui se creuse puis disparaît : internalisation d’un tube d’ectoderme.
Importance des cadhérines
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Différence d’expression des cadhérineshttp://www.db-gersite.com/BDDMOL/embmol/embmol.html
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Dilatation du tube neural : l’encéphale
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Dilatation en partie antérieure = formation de l’encéphale
mésoderme céphalique corde antérieure corde
moelle épinière
télencéphaleodorat
hippocampeactivité
cérébrale
diencéphalevision
thalamus
mésen-céphale
méten-céphalecervelet
myélen-céphaleréflexe
contrôlevégétatif
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Les cellules des crêtes neurales
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De l’ectoderme qui migre vers diverses parties du corps.
Exemples :- muscle lisse des artères,- mélanocytes du derme,- glande médullo-surrénale (produisant l’adrénaline, proche de la noradrénaline synthétisée par les neurones d’origine ectodermique).
Induction du tube neural
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Induction du tube neural grâce au mésoderme cordal qui libère des facteurs diffusifs au contact avec l’ectoderme. Le signal, dit «transversal», traverse la matrice extracellulaire.
brunoanselme.wordpress.comsnv.jussieu.fr
Un contrôle de 2 régions, à 2 stades temporels
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centre de Nieuwkoop = 1er centre régulateur
organisateur de Spemann à rôle dorsalisant (induit le tube neural)
Biologie du développement Par J.M.W. Slack
pendant la segmentation
pendant la gastrulation
Grandes étapes
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segmentation gastrulation neurulation
organogenèse
positionnement des feuillets
Fécondation Eclosion Têtard
Expérience de greffe de corde
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Témoin le somite se scinde
en 3 territoires
dermatome
myotome
sclérotomecorde
tubeneural
épiderme
La protéine myoD, un facteur de transcription
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motif HLH
ADN
site +1
MyoD se lie au promoteur Eproche de la boîte TATA et
active la transcription
dimère de MyoD
Modèle de différenciation
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pax 3
précurseurs myoblastes cellules plurinucléées fibre musculaire
myoD
myf5
mrf4 myogeningènes
spécifiques du muscle
facteurs de croissance
activeinhibe
DETERMINATION
DIFFERENCIATION
Les gènes du développement
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✭ Leur mutation induit une anomalie du développement
Des pattes à la place des antennes…
Le 3ème segment du thorax est remplacé par un 2ème segment
Mutation bithoraxMutation antennapedia
Les homéoprotéines
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✭Une homéoprotéine contient un homéodomaine = séquence de 60 acides aminés dont la conformat ion t r id imensionnel le reconnaît spécifiquement des régions régulatrices de certains gènes.
La structure de l'homéodomaine est un motif HLH .
Motif HLH = domaine d'interaction avec l'ADNil s'insère dans le sillon de la double hélice de l'ADN au niveau d’une séquence TAAT et contribue à o u v r i r c e l l e - c i p o u r l a r e n d r e transcriptionnellement active.
L'homéodomaine est très conservé au cours de l'évolution et commun à toute les homéoprotéines. Son degré de conservation est de l'ordre de 90%.
Les gènes hox
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✭ Spécification de l’identité de chaque somite selon sa position sur l’axe antéropostérieur
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Exemple fictif de la formation d’un membretemps
AR
seul d9 s’exprime car il y a peu d’acide rétinoïque (AR) => BRAS formé9
9 910
il y a un peu plus AR donc hoxd9 et hoxd10 s’expriment => COUDE formé
bourgeon de
membrequi grandit
9 910
91011
encore un peu plus AR donc d9, d10 et d11 s’expriment => AVANT-BRAS formé
9 910
91011
9101112
encore plus AR donc d9, d10, d11 et d12 s’expriment => POIGNET formé
9 910
91011
9101112
9-10111213
expression de d9à d13 => MAIN formée
© C. Escuyer
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ConclusionLes étapes du développement embryonnaire
-acquisition de l’état pluricellulaire : cellules issus du zygote par mitose, ayant toutes le même génome ;
-acquisition des territoires orientés : feuillets déterminés selon leur position ;
-établissement du plan de base de l’organisme : les territoires, organes et tissus spécialisés occupent une place spécifique dans le plan d’organisation ;
-acquisition d’une identité de chaque cellule selon sa position grâce aux homéogènes qui s’expriment ;
-différenciation en tissus fonctionnels.