Chapitre 2Le dveloppement

dun organisme animal

Partie IA - LeBiologie - Partie II - Lorganisme : un systme en interaction avec son environnement Partie IID - Ontogense et reproduction

2. La gastrulation : positionnement des feuillets et suite des inductions

2

Un rarrangement des feuillets

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Coupe transversale dembryon en fin de segmentation

blastopore

dosventre

Coupe transversale de bourgeon caudal ( lclosion)

feuillets superposs feuillets concentriques

http://biologie.univ-mrs.fr/upload/p86/BIO56_MARICS_Cours5.pdf

http://biologie.univ-mrs.fr/upload/p86/BIO56_MARICS_Cours5.pdfhttp://biologie.univ-mrs.fr/upload/p86/BIO56_MARICS_Cours5.pdfhttp://biologie.univ-mrs.fr/upload/p86/BIO56_MARICS_Cours5.pdfhttp://biologie.univ-mrs.fr/upload/p86/BIO56_MARICS_Cours5.pdf

volution de la gastrula

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Apparition dune dpression qui sagrandit

snv.jussieu.fr

Exprience de Vogt (1929)

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2. stade encoche blastoporale : blastopore en fer cheval1. blastula marque

Embryologie: biologie du dveloppement et de la reproductionPar Edouard Ghanassia,Virginie Procureur

pibolieconvergence

3. stade bouchon vitellin

invagination

Observation de lpibolie

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3 couches cellulaires

2 couches cellulaires

Mouvements dpibolie

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Extension de lectoderme en surface de lembryon

importance des jonctions adhrentes

talement des cellules superficielles en un tapis

intercalation des cellules des 2 couches les plus profondes => une seule couche

snv.jussieu.fr

Invagination

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Les cellules en bouteilles (CB) initient un creux.Lpibolie pousse le msoderme vers le creux.Les cellules en bouteille crent un rempart au msoderme qui bascule alors lintrieur de lembryon (= involution).

Initiation

snv.jussieu.fr

Migration

9

Migration

Extension

Involution

Elongation

snv.jussieu.fr

Des cellules marcheuses

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Support des cellules = MEC

ancrage de la cellule sur la MEC grce la liaison fibronectine / intgrines

snv.jussieu.fr

Les cellules en bouteille

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Elles initient le blastopore

snv.jussieu.fr Dunod - Jintgre

Les mouvements gastrulens

12 DevelopmentDecember 15, 2004 vol. 131 no. 24 6195-6209

blastocle

msodermezone marginale

lvre dorsale du blastopore

cellules enbouteille

blastocle archentron

lvre ventrale du blastopore

Les mouvements gastrulens

13 DevelopmentDecember 15, 2004 vol. 131 no. 24 6195-6209PV

archentron

reste de blastocle

bouchon vitellin

PAantrieur

postrieur

apparition de laxeantro-postrieur

issu de PA-PV

La neurulation : 2 vnements visibles

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- allongement antro-postrieur ;- apparition dun sillon qui se creuse puis disparat : internalisation dun tube dectoderme.

Formation du tube neural

15

Formation du tube neural

16 BIO56_MARICS_Cours5.pdf

Importance des cadhrines

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Diffrence dexpression des cadhrineshttp://www.db-gersite.com/BDDMOL/embmol/embmol.html

http://www.db-gersite.com/BDDMOL/embmol/embmol.htmlhttp://www.db-gersite.com/BDDMOL/embmol/embmol.html

Dilatation du tube neural : lencphale

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Dilatation en partie antrieure = formation de lencphale

msoderme cphalique corde antrieure corde

moelle pinire

tlencphaleodorat

hippocampeactivit

crbrale

diencphalevision

thalamus

msen-cphale

mten-cphalecervelet

mylen-cphalerflexe

contrlevgtatif

Les cellules des crtes neurales

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De lectoderme qui migre vers diverses parties du corps.

Exemples :- muscle lisse des artres,- mlanocytes du derme,- glande mdullo-surrnale (produisant ladrnaline, proche de la noradrnaline synthtise par les neurones dorigine ectodermique).

Rarrangement du msoderme

20 brunoanselme.wordpress.com

Exprience de Spemann et Mangold

21

Exprience dexogastrulation

22

snv.jussieu.fr

Exprience de Mangold (1933)

23

Induction du tube neural

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Induction du tube neural grce au msoderme cordal qui libre des facteurs diffusifs au contact avec lectoderme. Le signal, dit transversal, traverse la matrice extracellulaire.

brunoanselme.wordpress.comsnv.jussieu.fr

Un contrle de 2 rgions, 2 stades temporels

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centre de Nieuwkoop = 1er centre rgulateur

organisateur de Spemann rle dorsalisant (induit le tube neural)

Biologie du dveloppementPar J.M.W. Slack

pendant la segmentation

pendant la gastrulation

Le bourgeon caudal

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Coupe longitudinale

brunoanselme.wordpress.com

Coupe transversale

Le bourgeon caudal en 3D

27

brunoanselme.wordpress.com

Le devenir des feuillets

28 brunoanselme.wordpress.com

3. Poursuite de lorganogense : vers des tissus fonctionnels

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Grandes tapes

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segmentation gastrulation neurulation

organogense

positionnement des feuillets

Fcondation Eclosion Ttard

Exprience de greffe de corde

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Tmoin le somite se scinde

en 3 territoires

dermatome

myotome

sclrotomecorde

tubeneural

piderme

Une expression gntique diffrencie

32

C. Escuyer

Evolution des myoblastes

33Wolpert - Dunod

La protine myoD, un facteur de transcription

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motif HLH

ADN

site +1

MyoD se lie au promoteur Eproche de la bote TATA et

active la transcription

dimre de MyoD

Modle de diffrenciation

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pax 3

prcurseurs myoblastes cellules plurinucles fibre musculaire

myoD

myf5

mrf4 myogeningnes

spcifiques du muscle

facteurs de croissance

activeinhibe

DETERMINATION

DIFFERENCIATION

Les gnes du dveloppement

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Leur mutation induit une anomalie du dveloppement

Des pattes la place des antennes

Le 3me segment du thorax est remplac par un 2me segment

Mutation bithoraxMutation antennapedia

Les homoprotines

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Une homoprotine contient un homodomaine = squence de 60 acides amins dont la conformat ion t r id imensionnel le reconnat spcifiquement des rgions rgulatrices de certains gnes.

La structure de l'homodomaine est un motif HLH .

Motif HLH = domaine d'interaction avec l'ADNil s'insre dans le sillon de la double hlice de l'ADN au niveau dune squence TAAT et contribue 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'homodomaine est trs conserv au cours de l'volution et commun toute les homoprotines. Son degr de conservation est de l'ordre de 90%.

Les gnes hox

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Spcification de lidentit de chaque somite selon sa position sur laxe antropostrieur

Un mcanisme et des gnes trs conservs

39 tecfa-bio-news.blogspot.com

Expression des gnes hox selon la position

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Sous leffet dun gradient dacide rtinoque

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Exemple fictif de la formation dun membretemps

AR

seul d9 sexprime car il y a peu dacide rtinoque (AR) => BRAS form9

9 910il y a un peu plus AR donc hoxd9 et

hoxd10 sexpriment => COUDE form

bourgeon de

membrequi grandit

9 9109

1011

encore un peu plus AR donc d9, d10 et d11 sexpriment => AVANT-BRAS form

9 9109

1011

9101112

encore plus AR donc d9, d10, d11 et d12 sexpriment => POIGNET form

9 9109

1011

9101112

9-10111213

expression de d9 d13 => MAIN forme

C. Escuyer

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ConclusionLes tapes du dveloppement embryonnaire

-acquisition de ltat pluricellulaire : cellules issus du zygote par mitose, ayant toutes le mme gnome ;

-acquisition des territoires orients : feuillets dtermins selon leur position ;

-tablissement du plan de base de lorganisme : les territoires, organes et tissus spcialiss occupent une place spcifique dans le plan dorganisation ;

-acquisition dune identit de chaque cellule selon sa position grce aux homognes qui sexpriment ;

-diffrenciation en tissus fonctionnels.