objectif : comprendre comment se met en place le plan...
Post on 11-Sep-2018
213 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Première partie
Le développement de l’embryon d’amphibien
Objectif : comprendre comment se met en place le plan d’organisation primaire d’un vertébré
Tube neuralsomitechorde Pièce intermédiaire
épiderme
Lames latérales
Ilôts sanguins
endoderme
Coupe transversale montrant le plan d’organisation d’un embryon de vertébré
Organisation en 3 feuillets embryonnaires concentriques
Devenir des feuillets
Endoderme : composantes épithéliales des appareils digestifs et respiratoires et de leurs glandes annexes
Mésoderme : chorde (structure transitoire) somites vertèbres, derme, muscles striés squelettiques pièce intermédiaire systèmes urinaires et génital lames latérales systéme vasculaire, cœur cellules sanguines
Ectoderme : Epiderme systéme nerveux central crêtes neurales système nerveux périphérique, cartilage de la face, cellules
pigmentaires etc…
1/ son origineOvogenèse : ensemble desprocessus qui conduisent à laformation du gamète femelle
-Meïose
-Accumulation de réserves
- Enveloppes
La vitellogenèse
Accumulation de matériel dans l’ovocyte :Source d’énergie, d’organites, enzymes, précurseurs de la synthèse d’ARN, ADN et protéines, protéines de structure etc….Molécules « informatives »
Origine : endogène et exogène
Accumulation du vitellus : composition, origine et répartition
Transcription ovocytaires :
au niveau des organisateurs nucleolaires
au niveau des chromosomes en écouvillons
Ovocyte II
Cellulefécondable
Hémisphèrevégétatif
Vg1, VegT, Xwnt
(Dsh)
2) la distribution des réserves est hétérogène
l’ovocyte : symétrie axiale
vitellus
noyau
Pôle animal
Pôle végétatif
• Cellule polarisée
• L’asymétrie de l’ovocyteest matérialisée par l’axepôle animal(PA)-pôlevégétatif (PV)
Les axes du corpsSymétrie bilatérale
ventre
dos
droite
gauche
postérieur( queue )
antérieur( tête )
Les axes antéro-postérieur et dorso-ventral sont perpendiculairesentre eux et contenus dans le plan de symétrie bilatérale
Les principales étapes de la fécondation
Interaction entre le spz et l’enveloppe vitellineRécepteurs spécifiques
Exocytose des granules corticaux et libération de leur contenu
Modification de la composition de l’enveloppe vitellinequi se transforme membrane de fécondation (chorion)
Entrée d’eau et formation de l’espace périvitellinBarrière à la polyspermie
Des expériences permettent de prouver qu’ilexiste une relation entre la rotation corticale et
la mise en place de l’axe dorso-ventral
Microtubules et rotation corticale
• Un réseau de microtubulesorientés se met en placedans l’hémisphère végétatifentre le cytoplasme cortical etle cytoplasme profond
• Le centrosome spermatiqueest le centre organisateur deces microtubules, c’est là quese situe leur extrémité« moins »
Y a-t-il une relation entre larotation corticale et le réseaude microtubules?
2- blocage de la rotation corticale• Un traitement des oeufs aux UV ou au nocodazole désorganise le
réseau de microtubules• La rotation est bloquée, l’embryon est ventralisé; les effets dépendent
de la dose
Conclusions:(1) les microtubules sont nécessaires à la rotation corticale (2) la rotation est requise pour la formation des structures
dorsales de l’embryon
Embryon ventralisé: pas de gastrulation, pas de tissus dorsaux
3-sauvetage
Inclinaison à 90° pendant 30 min
Pas d’inclinaison •L’inclinaison sauve les œufs traitésaux UV et supplée à la rotationcorticale
•Le cytoplasme profond del’hémisphère végétatif est plus lourdque celui de l’hémisphère animal,l’inclinaison de l’œuf le fait glisservers le bas. Le cortex reste enplace. Ce déplacement mime larotation corticale.
La combinaison des trois typesd’expériences vérifie l’hypothèse
• Corrélation: oui
• Blocage: oui
• Sauvetage: oui
La rotation corticale met en place l’axe dorso-ventral
Le cytoplasme dorsal a une activité dorsalisanteNotion de déterminants dorsaux
Le transfert ducytoplasme dorsalspécifie unenouvelle facedorsale
En absence decytoplasme dorsal,l’embryon estventralisé
Le déplacement du cytoplasme cortical est liéau réseau de microtubules
L’activité dorsalisante est tout d’abord localisée dans larégion végétative, puis relocalisée dorsalement après larotation corticale
Localisation des déterminants dorsaux
Le centre dorsalisant: le centre de Nieuwkoop
Donneur (stade 32 cellules) Receveur (stade 32 cellules)
Pôle animal Pôle animal
Pôle végétatifPôle végétatif centre deNieuwkoop
centre deNieuwkoopde l’hôte
L’embryon se développe normalement Embryon double
Le centre de Nieuwkoopprovoque la spécificationd’une nouvelle face dorsalechez l’embryon receveur
Le centre de Nieuwkoop
Pôle animal
Pôle végétatifcentre de
Nieuwkoop
•Il correspond aux blastomèresvégétatifs dorsaux
•Son activité est dorsalisante
•Son rôle majeur est d’induire lescellules de la zone marginaledorsale en mésoderme qui sera lecentre organisateur de Spemann
Recherche de gènes impliqués dans la mise en place de l ’axe dorso-ventral :stratégie de criblage fonctionnel
Le test :
Induction d’un axe secondaire par expression ectopique de Wnt-8
Injection ventro-végétativeau stade 4 cellules
ARNmWnt-8
PA
PV
Gain de fonction
Le lithium provoque la dorsalisation
traitement au Lithiumsauvetage après traitement aux UV
hyperdorsalisation
embryon normal
•Le lithium inhibe GSK-3, il permet ainsi le maintien de la β-caténine dans toutes les cellules•Ceci provoque une dorsalisation de l’embryon
La β-caténine et l’activité dorsalisante• Corrélation: la protéine β-caténine est concentrée dans la région dorsale
• Surexpression ectopique: l’injection d’un ARNm β-caténine dans unblastomère végétatif ventral provoque la formation d’un deuxième axe
• Inhibition: l’injection d’un ARN β-caténine antisens provoque la ventralisation
La β-caténine est nécessaire et suffisante à la dorsalisationInjection de l’ARNm β-caténine dans un
blastomère végétatif V au stade 32 cellulesEmbryon double avec une duplication
de l’axe dorso ventral
Pourquoi la β-caténine est-elle concentrée dans la région dorsale?
Si on bloque la rotation corticale, pas d’accumulation de β-caténine dans la région dorsale Hypothèse 1: la β-caténine est transportée depuis le PV vers la futurerégion dorsale par le mouvement du cortexPeu probable car du cytoplasme végétatif cortical prélevé sur un embryon déficient en β-caténine est capable d’induire un axe ectopique lorsqu’il est transplanté dans un embryon normal
D’oùHypothèse 2 : le facteur transporté par la rotation du cortex n’est pas la β-caténine mais un facteur capable de la stabiliser dans la futurerégion dorsale
En résumé• La polarité de l’ovocyte PA/PV n’est pas représentative des futurs axes
de l’embryon• La mise en place de l’axe dorso-ventral est la conséquence de la
rotation corticale• La rotation corticale entraîne une restructuration moléculaire du
cytoplasme, dont la conséquence est la formation du centre deNieuwkoop qui correspond aux cellules végétatives dorsales
• La β-caténine est stabilisée du côté dorsal par l’inhibition régionaliséede GSK 3
Coupes transversales montrant les stades du développement d’un cancer typique du côlon
Côlon d’un patient atteint de polypose adénomateuse familiale colique comparé àun colon normal
Séquence typique des modifications génétiques suggérées comme étant sous-jacentes au développement d’un carcinome colorectal
Cancer du côlon et signalisation Wnt
top related