1S DS3 : phénotypes sexuels et le contrôle de leur mise en place. Exercice 1 : Type 2.1 extraire des informations, restituez des connaissances et déduire Le cycle utérin : Coupe transversale d’utérus au cours de 2 phases différentes

1. Légendez 2. Titrez : Au cours de quelle phase

chacune de ces coupes a-t-elle été réalisée ?

3. Justifiez votre proposition. A : la muqueuse est peu épaisse. B : le volume de l’utérus a ì, la muqueuse est épaisse, creusée de glandes (« dentelle »)

Phase : folliculaire Phase : lutéale

On réalise une série d’expériences chez la souris pubère afin de comprendre le déterminisme du cycle utérin.

1 2 3

4. A partir des expériences 1, 2, 3 Déduisez la nature des relations entre ovaires et utérus : je déduis de ces expériences que les ovaires stimulent le cycle utérin, mais l’utérus n’a aucun effet sur les ovaires

On précise : 4 5 6 7 5. À partir des

expériences, du document ci-dessous (que vous légenderez) précisez vos déductions les relations entre cycle ovarien et utérin. 6. Utilisez vos connaissances pour identifier les molécules impliquées.

On contrôle le cycle ovarien et on bloque le développemet des follicules au stade A

On provoque l’ovulation et on obtient des follicules au stade E

La muqueuse utérine s’épaissit

La muqueuse, épaissie se creuse de glandes et se vascularise

Les ovaires stimulent le cycle utérin par voie sanguine (4) par l’intermédiaire de 2 hormones : œstrogènes et progestérone (5. Les œstrogènes, produits en phase folliculaire par le follicule en croissance jusqu’au stade follicule mûr (A), stimulent l’épaississement de la muqueuse utérine.(6) La progestérone, produite en phase lutéale par le corps jaune (E), stimule la maturation de la muqueuse : vascularisation et mise en place des glandes en tube. (7)

A   B  

Myomètre                                              Endomètre    

                                           Cavité    

D C B A légendes

Coupe transversale d’ovaire pubère A= F. mûr B= F. secondaire C= F. Primaire D= F. Primordial E= Corps jaune Reconstituez l’évolution : D-C-B-A-E

Exercice 2 : Type 2.2 résoudre un problème nouveau. Point méthode : - Lisez la totalité du sujet après avoir clairement noter le problème posé. (Lecture rapide) - Relisez le en notant sur le sujet ou au brouillon : les informations pertinentes (en relation avec le sujet et les questions) et les connaissances à mobiliser. Vous pouvez utiliser 2 couleurs différentes. (Lecture active) - Répondez aux questions sur votre feuille. - Rédigez la mise en relation : quelques phrases où vous reprenez vos interprétations pour répondre au problème posé. Notez entre parenthèses les documents sur lesquels vous vous appuyez. On connaît différentes anomalies dans la mise en place du phénotype sexuel mâle qui se réalise en plusieurs étapes. On cherche à identifier les mécanismes qui contrôlent chacune de ces étapes en étudiant le phénotype d'individus dont la différenciation de l'appareil génital est anormale. A partir des documents proposés, et de vos connaissances, précisez les différents mécanismes qui contrôlent les différentes étapes de la mise en place de l'appareil génital masculin. (Je vous guide encore pour la résolution donc répondez aux questions posées tout au long du devoir puis rédigez une synthèse= mise en relation) Document 1 : comparaison des caryotypes et phénotypes de trois sujets A, B et C (témoin normal)

Caryotype Organes génitaux externes

Organes génitaux internes Gonades

sujet A 22 paires d'autosomes + XY Féminins Féminins Indifférenciées sujet B 22 paires d'autosomes + XY Féminins Féminins Testicules sujet C 22 paires d'autosomes + XY Masculins Masculins Testicules Témoin = mâle L'analyse de l'ADN des individus A et B a révélé une anomalie. - Le sujet A présente une mutation ponctuelle du gène SRY; = gène sur Y qui à testiculeàtestostérone - Le sujet B présente une mutation ponctuelle du gène du récepteur* à la testostérone.è sur les cellules cibles = voies génitales, organes génitaux externes * protéine située sur les cellules cibles de la testostérone et permettant sa fixation. 1. Analysez le document : quelles informations vous apportent la comparaison des 3 cas ? Je vois…que les sujets A et B de caryotype XY présentent donc des anomalies de mise en place du phénotype, dans les 2 cas les organes génitaux sont féminins mais si le sujet A a des gonades indifférenciées alors que le sujet B a des testicules. Ce qui les différencie ce sont des mutations, pour A sur le gène SRY et pour B sur le gène du récepteur de la testostérone.

4. En utilisant vos connaissances, expliquez les anomalies des cas A et B.(j’en déduis que…) Je sais qu’un caryotype XY définit chromosmiquement un phénotypes mâle, dans les cas A et B des anomalies sont intervenues dans la mise en place de ces phénotypes sexuels : Je sais que le chromosome Y porte un gène : le gène SRY qui code pour la protéine SRY, responsable de la différenciation de la gonade indifférenciée chez le jeune embryon en testicule. Le testicule différencié produit de la testostérone qui stimule la différenciation mâle de ces cellules cibles :

E  

 Cavité  Granulosa  (cellules  folliculaires)    Ovocyte      

des voies génitales à canaux déférents et des organes génitaux externes à pénis et bourses. J’en déduis que… Dans le cas A, la mutation du gène SRY a à la production d’une protéine SRY anormale, non fonctionnelle, le testicule ne s’est pas différenciée, la testostérone n’a pas été produite et les voies génitales et les organes génitaux externes se sont différenciés selon un phénotype féminin. Dans le cas B, la testostérone, produite par la gonade différenciée en testicule, n’est pas fixée sur les cellules cibles (récepteur muté, de forme anormale) voies génitales et organes externes ne se différencient pas en phénotype mâle. Pourtant il devrait n’y avoir aucune voie génitale différenciée car les testicules, différenciées, produisent de l’AMH…Autre Pb ? Document 2 : quelques données cliniques et génétiques concernant le syndrome de persistance des canaux de Müller Le PMDS (Persistent Müllerian Duct Syndrome) ou syndrome de la persistance des canaux de Müller est une anomalie rare de l'appareil génital présente chez certains hommes dont les organes génitaux externes sont normalement masculinisés. Document 2a : comparaison de l'anatomie de différents individus Seules les gonades et les voies génitales internes sont représentées.

3. Analysez le cas de l’individu PMDS. L’individu possède des gonades différenciées en testicules mais les 2 types de voies génitales. : canaux déférents + trompes et utérus

Document 2b : mesure de la concentration de l'hormone "AMH" = hormone à î des canaux de Müller dans le sang L'analyse de la concentration d'AMH sanguine montre qu'il existe deux types de sujets atteints de PMDS. - Les sujets de type "PMDS 1" sont représentés par - Les sujets de type "PMDS 2" sont représentés par La zone hachurée représente l'étendue des valeurs de concentrations d'AMH chez les sujets non atteints par le PMDS.

4. Analysez le document. Le document représente le taux d’AMH en fonction du temps chez les sujets étudiés et chez les sujets sains. Nous voyons que l’AMH diminue au cours du temps après la naissance : de 32 à 750 pmol/L à la naissance pratiquement nulle à 25 ans. Chez les sujets PMDS de type 1 le taux d’AMH est constamment faible, il ne dépasse pas 125 pmol/l depuis l’enfance. Chez les sujets PMDS de type 2 ce taux est ± toujours normal.

5. En utilisant vos connaissances, expliquez l’origine possible de ce syndrome, mais l’un des cas pose un problème…

Je sais qu’au début de son développement l’embryon possède un phénotype sexuel indifférencié : gonade indifférenciée, 2 types de voies génitales, canaux de Wolff et de Müller. Chez le mâle (XY) après la différenciation de la gonade en testicule, celle-ci produit da la testostérone qui stimule le ì des canaux de Wolff àcanaux déférents et de l’AMH qui inhibe le développement des canaux de Muller î. En absence d’AMH, (pas de testicules) chez la femelle (XX) les canaux de Wolff î et les canaux de Müller ìà trompes et utérus. J’en déduis que dans le cas 1, l’absence de sécrétion d’AMH, malgré la présence des testicules différenciées explique la persistance des canaux de Müller, qui ne sont pas inhibés. Dans le cas 2, par contre, l’AMH est présente ???? Document 2c : analyse de l'ADN de deux individus atteints de PMDS Individu de type "PMDS 1" n : l'analyse de l'ADN a révélé une mutation ponctuelle affectant le gène responsable de la synthèse de l'AMH. L’AMH codée par ce gène n’est pas complète, elle est plus courte et non fonctionnelle. Individu de type "PMDS 2" : l'analyse de l'ADN a révélé une mutation ponctuelle du gène codant le récepteur à l’AMH. La séquence de cette protéine a été profondément modifiée.

6. Analysez ces informations. Dans le cas 1, l’AMH est codée par un gène muté, l’AMH produite est anormale, non fonctionnelle, d’ailleurs elle n’est pas détectée comme telle dans le sang. Dans le cas 2 c’est le récepteur de l’AMH qui est anormal, la protéine modifiée par la mutation ne peut fixer l’AMH sur ses cellules cibles.

7. En utilisant vos connaissances expliquez la différence observée dans les 2 cas. Dans le cas 1, l’AMH produite est anormale, elle ne peut inhiber sur les canaux de Müller qui se développent. n Dans le cas 2, l’AMH est présente mais elle ne peut se fixer sur ses cellules cibles (canaux de Müller), qui ne répondent pas, ils se maintiennent à  trompes et utérus..

8. Rédigez la mise en relation répondant AU PROBLEME POSE : en quelques phrases en prenant soin de donner la référence des documents argumentant votre réponse.

Chez l’embryon l’appareil génital est indifférencié (gonades indifférenciées, voies génitales : canaux de Wolff et de Müller, organes génitaux externes indifférenciés : tubercule ) ; La mise en place du phénotype sexuel masculin met en jeu plusieurs mécanismes :

- Chromosomique : Les chromosomes sexuels XY définissent, normalement le phénotype mâle (doc1C).

- Génétique : Le chromosome Y porte un gène (SRY) qui code pour une protéine (SRY ou TDF) qui est impliquée dans la différenciation des gonades en testicules (doc1)

- Hormonal : le testicule différencié produit De la testostérone qui stimule la différenciation des canaux de Wolff en canaux déférents et les organes génitaux externes en pénis et bourses. (doc1, 2) De l’AMH qui inhibe les canaux de Müller qui régressent. (Doc2)

- Des anomalies peuvent intervenir aux différents niveaux de différenciation : Le gène SRY peut présenter des mutations et dysfonctionner.(doc1) Les hormones sont codées par des gènes. Elles agissent sur les cellules cibles grâce à leur fixation spécifique sur des récepteurs protéiques. Hormones ou récepteurs peuvent subir aussi des mutations (doc 1, 2) Ces modifications génétiques peuvent entraîner la mise en place de phénomène d’intersexualité.