Travaux pratiques de biologie 2
embryologie d'amphibien
Jean-Pierre HERVEG

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PLAN

A. fécondation
B. segmentation

1. La première (ou la seconde) mitose
2. La blastula

C. gastrulation

1. late gastrula (toute la section)
2. un agrandissement


D. neurulation

1. gouttière neurale
2. un agrandissement

Pour rédiger ce chapitre, je me suis inspiré du livre ""Master Control Genes in Development and Evolution: the Homeobox story" par Walter J Gehring, Yale University Press 1998 Pp: 78-88.
Ce livre est passionnant! A lire pendant les vacances de juillet...

 

 


A. fécondation


 

Les oeufs sphériques des amphibiens ont un diamètre de 1 à 2 mm, ce qui permet de les manipuler facilement, et explique leur utilisation comme modèle en embryologie. Ils ont permis les travaux de Hans Spemann vers 1920. Spemann a découvert ce que l'on appelle encore l'organisateur de Spemann. L'organisateur est parfois appelé la lèvre dorsale du blastopore

Les pôles

Avant la fertilisation, l'oeuf présente un hémisphère pigmenté appelé le pôle animal et un hémisphère plus pâle, le pôle végétal, dont le cytoplasme est chargé de granules de vitellus (yolk).
Le pigment du pôle animal est noir, il est confiné dans une couche qui coiffe très superficiellement la périphérie cytoplasme au niveau de ce pôle (pigment cap). Le noyau de l'oeuf (oocyte) apparaît gris au travers de la couche pigmentée. Le spermatozoïde pénètre au niveau de la couche pigmentée.

La fécondation

La fécondation est externe. Le mâle saisit la femelle. Celle-ci réagit en pondant les oeuf. Le mâle les arrose de son sperme. La fécondation in vitro est donc facile à réaliser.
Lorsque le spermatozoïde pénètre, la coiffe pigmentée bascule d'environ 20° du côté de la pénétration laissant en face, une zone demi épurée grise. Cette zone est appelée le croissant gris. La présence du croissant gris indique que l'oeuf est fécondé. Ce signe est lui aussi utile pour le chercheur.

 

 

 

 

 


B. segmentation



La segmentation est un période pendant laquelle les cellules se divisent élaborant le premier feuillet embryonnaire. Chez la grenouille, il entoure une cavité, le blastocoele.
La taille du zygote ne change pas beaucoup durant la segmentation.
En fait la taille devrait diminuer légèrement: les cellules se divisent alors que l'oeuf ne se nourrit pas! S'il se divise sans modifier sa taille, les cellules filles doivent devenir de plus en plus petites et nous allons voir comment.

La première mitose est symétrique (A -> A + A ). Le plan de cytocinèse passe par les deux pôles et exactement par le milieu du croissant gris.

Il y a trois types de mitoses (Gehring p 57). La mitose asymétrique ou mitose des cellules souches dans laquelle une cellules souche (P) donne deux cellules filles, l'une est une cellule souche et l'autre une cellule différenciée ((P -> P + A). La mitose proliférative ou symétrique dans laquelle les deux cellules filles sont identiques entre elles (A -> A + A) et constituent un clone. La division diversifiée, dans laquelle cellules mère et filles sont toutes différentes (A -> B + C).

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Les deux mitoses suivante sont diversifiées.
Le deuxième plan de cytocinèse passe aussi par les deux pôle, mais il est perpendiculaire au premier.

Le troisième plan de cytocinèse est quasi perpendiculaire aux deux premiers. Les mitoses qu'il occasionne sont asymétriques, produisant des micromères et des macromères. La périphérie des micromères est pigmentée de noir, parce qu'elle contient le pigment du pôle animal. Dans les préparations, vous reconnaîtrez donc les micromères à leur taille et à la présence du pigment.

Au cours de la segmentation les cellules deviennent de plus en plus petites, et entre elles forment une cavité dans laquelle elles accumulent du liquide. cette cavité porte le nom de blastocoele.

 

Les cellules sont toutes accolées les unes aux autres par une région de leurs parois latérales. Les cellules ont une polarité. La partie de la cellule qui fait face à la cavité est le pôle apical, la partie opposée est le pôle basolatéral. Les jonctions entre cellules forment la limite entre les deux pôles. Examinons des sections de certaines phases représentatives de la segemntation.

"Shortly after fertilization, eggs orient their animal-vegetal (AV) axis parallel with gravity and initiate cleavage, a series of synchronous cell divisions (see Fig. a and b, below). The first three cleavages are typically orthogonal to each other. The first cleavage plane is vertical and passes through the AV axis. The second cleavage plane is also vertical, and passes through the AV axis, but at right angles to the first cleavage plane. The third cleavage plane is horizontal, parallel with and slightly above the egg equator, and perpendicular to the first two cleavage planes" (PNAS Vol. 95, Issue 25, 14729-14732, December 8, 1998)

 

 

 


La première (ou les secondes) mitose (s)


 

 



La blastula

 

 

 

 


C. La gastrulation (see Kimball)


La nototénie est le processus qui transforme la blastula de la grenouille en neurula.

D'un endroit connu sous le nom d'organisateur de Spemann, ou encore sous celui de lèvre dorsale du blastopore, débute un processus qui progresse d'avant en arrière pour recouvrir progressivement le pôle végétal de l'embryon. Le processus est un recouvrement du pôle végétal par la progression et l'enroulement de l'ectoblaste, de l'avant vers l'arrière.

Aller au site de l'Université Loyola a Chicago il y a une video de la gastrulation!

Les deux schémas ci-dessus sont adaptés du traité de Kimball, un traité dont nous vous recommandons la lecture. Sur Internet, la page gastrulation est:

http://www.ultranet.com/~jkimball/BiologyPages/F/FrogEmbryology.html#gastrulation

 

 

 

 



1. late gastrula

 

 



2. aggrandissement

 

 

 


D. neurulation


 

 

 

 



1. gouttière neurale

 

 

 

2. gouttière neurale



2. agrandissement de la gouttière neurale

 

 

 

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(copyright to Jean-Pierre HERVEG)
Université de Louvain .............Faculté de Médecine