Cours 5: gastrulation

Question 1

c’est quoi la gastrulation?

Answer 1

Les cellules adoptent de nouvelles positions, ont de nouvelles voisines, à la suite de mouvements qu’elles entreprennent seules ou en groupes. Ce sont des mouvements morphogénétiques qui aboutissent à la mise en place des trois feuillets : ectoderme, mésoderme et endoderme

Question 2

Qui a observé les trois feuillets en premier et en quel année?

Answer 2

Heinz Christian Pander en 1817 en observant le poulet.

Question 3

Quels sont les 5 mouvements morphogénétiques observables?

Answer 3

1. Embolie ou invagination : chez embryons avec un gros blastocœle ou des blastomères végétatifs peu vitellins, de petite taille. Repliement d’un feuillet cellulaire dans le blastocœle. Une partie de l’hémisphère végétatif qui s’invagine dans le blastocœle. Crée l’archentéron (tube digestif embryonnaire, ouvert sur l’extérieur par le blastopore).
2. Épibolie : feuillet cellulaire de l’hémisphère animal migre par-dessus le feuillet végétatif et le recouvre.
3. Migration cellulaire ou ingression : migration de cellules individuelles dans le blastocœle, où elles s’agencent pour former l’endoderme et le mésoderme.
4. Prolifération polaire : multiplication active des blastomères du pôle végétatif vers l’intérieur du blastocœle. Cellules sont en masse.
5. Délamination : séparation d’un feuillet cellulaire pluristratifié en deux feuillets, l’un deux étant maintenant interne dans le blastocœle.

Question 4

les interactions nucléoplasmiques sont plus importantes durant la gastrulation. Pourquoi?

Answer 4

plusieurs protéines sont synthétisées à partir du génome embryonnaire, on n’a plus de réserves maternelles. Le métabolisme devient oxydatif.

Question 5

Explique la gastrulation chez l’oursin

Answer 5

• Œuf oligolécithe, segmentation holoblastique radiaire totale et inégale.
• Blastula = an-1, an-2 (mésomères), veg-1, veg-2 (macromères), micromères
• 24h après éclosion, formation plaque végétative (veg-2 et micromères)
• Prolifération polaire : certains micromères migrent dans blastocœle, fusionnent et forment mésenchyme primaire (squelette de carbonate de calcium) (ingression)
• Invagination : de la plaque végétative dans le blastocœle
• Migration : des micromères restants dans le blastocœle, créant le mésenchyme secondaire (organes internes dans le cœlome)
• Mésenchyme I et II forment le mésoderme
• Archentéron est créé, constitue l’endoderme, blastopore qui devient anus
• Invagination : mésomères et macromères veg-1 forment l’ectoderme, qui s’invaginent et se rapproche de l’archentéron. Fusion et formation membrane stomodéale, qui fait une ouverture, le stomodeum (bouche)

Question 6

Explique la gastrulation chez l’amphibien

Answer 6

• Œuf mésolécithe et hétérolécithe, segmentation holoblastique, radiaire, totale, et inégale
• Pigment plus abondant dans animal que végétatif, croissant gris au point d’entrée du spermatozoïde
• Invagination au niveau du croissant gris créant un sillon horizontal à la surface, lèvre dorsale du blastopore (LDB)
• Épibolie du feuillet de l’hémisphère animal vers la LDB. Blastomères poussent de plus en plus vers l’intérieur
• Blastomères du plancher du blastocœle sont tirés dans le blastocœle par épibolie des blastomères animaux
• Création d’un ouverture et bouchon qui obstrue le blastopore (bouchon vitellin, futur anus)
• Création archentéron qui grossit de plus en plus et le blastocœle rapetisse puis disparaît
• Blastomères végétatifs qui formaient la LBD forment l’endoderme (épithélium du pharynx)
• Cellules sur le toit de l’archentéron, qui venaient du pôle animal forment mésoderme de la tête
• Autres cellules du toit de l’archentéron forme notochorde
• Gros blastomères du plancher de l’archentéron constituent le reste de l’endoderme
• Cellules restantes en position externe forment ectoderme
• Épibolie des cellules endodermiques adjacentes à celles du pharynx par-dessus l’archentéron vers le blastopore. Recouvre l’archentéron et referme celui-ci au niveau du blastopore
• Cellules mésodermiques migrent individuellement dans l’espace entre endo et ectoderme
• Les trois feuillets sont emboîtés, gastrulation se produit en 24h

Question 7

Explique la gastrulation chez les reptiles et les oiseaux.

Answer 7

• Œuf télolécithe, création blastodisque, hypoblaste et épiblaste (blastocœle entre les deux), aire pellucide et aire opaque, œuf est pondu (incubation)
• Épaississement au bout postérieur ou caudal qui progresse vers le rostral
• Migration convergente de cellules de l’aire pellucide vers le bout caudal, création ligne primitive où le bout antérieur est le nœud primitif.
• Hypoblaste induit la formation de la ligne primitive
• Dépression se creuse, sillon primitif et la gouttière primitive (migration cellules de l’épiblaste vers l’intérieur de l’embryon)
• 5 grandes vagues :
  1. Blastomères de l’épiblaste empruntent le sillon et la gouttière et se dirigent vers la rostral en déplaçant l’hypoblaste de la région rostrale (cellules du pharynx, partie de l’endoderme)
  2. Prochains blastomères empruntent sillon et migrent rostralement dans le blastocœle entre endoderme et épiblaste (forment mésoderme de la tête)
  3. Prochaines cellules migrent par le sillon et déplace l’hypoblaste latéralement et caudalement pour faire structures endodermiques embryonnaires et extra-embryonnaires
  4. Cellules suivantes empruntent le sillon et s’étendent en feuillet lâche dans le blastocœle latéralement et caudalement (reste du mésoderme)
  5. Dernières cellules épiblastiques migrent par la gouttière et le sillon peu profondément et restent sur la ligne médiane (gradient rostrocaudal). Cellules forment la notochorde. Nœud ayant régressé au point le plus caudal indique la position de l’anus
• Cellules de l’épiblastes restantes forment ectoderme
• Gradient rostrocaudal de développement (région caudale en gastrulation mais rostral débute l’organogenèse simultanément)
• Acide hyaluronique requis pour que les cellules demeurent individuelles et conservent leur propriété migratoire (cellules du mésoderme)
• Les trois feuillets sont empilés
• Le vitellus et les trois feuillets extra-embryonnaires qui l’entourent forment le sac vitellin

Question 8

Explique la gastrulation chez les mammifères

Answer 8

• Œuf alécithe, segmentation holoblastique
• Épiblaste mammalienne est comparable à l’épiblaste aviaire, même mouvements morphogéniques que l’oiseau
• Migration convergente de blastomères produit épaississement caudal, nœud primitif, qui progresse rostralement sur la ligne médiane pour former ligne primitive. Ils se creusent en sillon et gouttière, 5 vagues.
• Gastrula à feuillets empilés
• Sac vitellin dépourvu de vitellus

Question 9

Quelles sont les différences entre Deutérostomes et Protostomes?

Answer 9

Deutérostomes : blastomères sont à 90 degrés les uns des autres, anus se forme avant la bouche
Protostomes : blastomères à angle aigu les uns par rapport aux autres, segmentation spiralé, bouche se forme avant l’anus