Fécondation et empreinte génomique parentale Flashcards
Quand apparaît une distinction des cellules de l’embryon d’un point de vue de sa lignée germinale et sa lignée somatique?
À la 3ème semaine
Quels sont les 2 lignages cellulaires primordiaux dans l’embryon de 3 semaines?
- Lignée somatique
- Lignée germinale
Que permet la lignée somatique?
Donne des cellules somatiques non reproductives qui forment le corps
Qu’est-ce que la lignée germinale?
Point de départ de la génération suivante
—> Formée par les cellules germinales primordiales (PGCs)
Que sont les cellules germinales primordiales (PGCs) ?
Cellules diploïdes qui vont au fur et à mesure de la vie de l’individu, se diviser et donner des gamètes (haploïdes) suite au processus de gamétogenèse (différenciation, méiose)
Qu’est-ce qui va amener la différenciation entre cellules somatique et germinales?
Une induction permissive à la 3ème semaine:
—> Quelques cellules provenant de l’épiblaste via l’amnios sont induites par le mésoderme extra-embryonnaire du sac vitellin postérieur
=> Elles deviennent des cellules germinales primordiales
Dans quelle partie de l’embryon, les cellules destinées à devenir des gamètes se différencient?
Qui induit cette différenciation?
- Un groupe de cellules de l’ectoderme dans la partie postérieure de l’embryon se différencie pour devenir plus tard des gamètes
- Différenciation induite par le mésoderme
Qu’est-ce qu’une crète génitale?
Vésicule différente chez les femmes ou chez les hommes et qui va devenir les testicules chez l’homme et les ovaires chez la femme
Où vont migrer les cellules germinales une fois différenciées?
Dans les crêtes génitales
À partir de quand les PGCs vont se transformer en ovules ou en spermatozoïdes, selon le sexe?
Puberté
Jusqu’à quel mois de la vie fœtale, les PGCs vont se multiplier?
Jusqu’au 5ème mois de grossesse
Que font les PGCs chez la femme?
Elles s’arrêtent en prophase 1 de la méiose, et terminent leur mitose
petit à petit
1 par mois
à partir de la puberté
= Cycle menstruel
- Comment appelle-t-on les PGCs chez l’homme et chez la femme?
- Haploïdes ou diploïdes?
- Spermatogonie (testicule adulte)
- Ovogonie (ovaire fœtal)
Diploïdes (2n, 2c) et vont subir une méiose
Qu’est-ce qu’un
spermatocyte 1/ovocyte 1?
= PGCs qui ont subi une phase S
Chez l’homme: spermatocytes attendent ~ 16 jours avant de se transformer en spermatozoïdes (méiose)
Chez la femme: ce processus est latent jusqu’à la ménopause pour le dernier ovocyte
Qu’est-ce qui diffère entre l’étape réductionnelle de la méiose et l’étape de division cellulaire de la mitose?
Méiose 1: Séparation de 2 chromosomes homologues (1n, 2c)
Mitose: Séparation des 2 chromatides sœurs de chaque chromosome (2n, 2c)
Qu’est-ce que l’épiblaste?
C’est l’ectoblaste primitif de l’embryon (ectoderme)
Qu’est-ce que la c-value?
Quantité d’ADN dans un noyau haploïde (= “taille” du génome)
Combien de spermatocytes 2 sont créés par un spermatocyte 1?
2
Combien d’ovocytes 2 sont créés par un ovocyte 1?
Un seul + un premier corpuscule polaire
- Combien de temps dure la première division méiotique pour un spermatocyte?
- Et pour un ovocyte?
- 24 jours pour un spermatocyte
- 40 heures pour un ovocyte
Que créé la deuxième division méiotique? Quelle condition?
- Chez la femme?
- Chez l’homme?
Seulement si il y a fécondation:
- 1 ovocyte et un 2ème corpuscule polaire
- 4 spermatides
Est-ce que l’ovocyte 2 est haploïde? Diploïde?
Haploïde
Quel est le changement entre spermatogonie et spermatocyte 1?
Réplication du génome
(Phase S)
Combien une femme possède de follicules primordiales?
4000-5000
Qu’est-ce qu’un tube séminifère?
Tube permettant la synthèse de spermatozoïdes (= site de spermatogenèse)
—> Contient les cellules germinales à l’intérieur
Donner l’ordre des différentes cellules qui vont aboutir aux spermatozoïdes? (5)
- Spermatogonie
- Spermatocyte 1
- Spermatocyte 2
- Spermatide
- Spermatozoïdes
Combien de temps dure un cycle de la spermatogenèse?
En quoi ça consiste?
- ~74 jours
- Processus de différenciation qui permet la formation de spermatozoïdes à partir des spermatogonies
- Comment s’appelle l’étape de maturation des spermatides en spermatozoïdes?
- Combien de temps ça prend?
- La Spermiogénèse
- 24 jours
Qu’est-ce qui va former la tête du spermatozoïdes? Quel est le processus? (3)
- Acrosome se forme autour du noyau (Golgi)
- S’agrandit
- Sort de la membrane plasmique et forme une sorte de coupole sur la tête du spermatozoïde (noyau entouré d’une coiffe, ADN très condensé)
Compléter: l’anatomie d’un spermatozoïde:
Les follicules primaires donnent quoi?
Des follicules secondaires
Les follicules primordiaux donnent quoi?
Quand?
S’agrandissent en follicules primaires (4 mois avant début du cycle menstruel)
De quoi est constitué l’antre?
De liquide sécrété par les follicules
Donner les 5 étapes du cyle complet de formation d’un ovule?
- Ovocyte primaire entouré par les follicules primordiales
- •Follicule primordial devient follicule primaire
•Ovocyte primaire sécrète la zone pellucide (matrice extracellulaire de glycoprotéines) - Follicule primaire s’épaissit
- •Follicule antrale se forme autour de la follicule primaire
•Cavité entrale se forme
•MISE EN PAUSE jusqu’au moment de terminer la méiose 1 (et de commencer la 2) - Lors de l’ovulation: l’antrum fait tellement pression sur la follicule antrale qu’elle se brise et déverse l’ovocyte 2 hors de la cellule pour l’ovulation
À quoi sert la zone pellucide? (2)
Protéger l’ovocyte + Réceptionner les spermatozoïdes
= “coquille” autour de l’ovocyte
De quoi est constitué la follicule primaire?
De cellules épithéliales
Qui va capter l’ovocyte lors de l’ovulation?
Le pavillon de la trompe de Fallope
- Quand l’ovocyte termine-t-il sa meiose 2?
(depuis qu’il est bloqué en métaphase 2)
Quand il se fait fécondé
Qu’est-ce que corona radiata?
Couronne de cellules folliculaires qui entoure l’ovocyte et qui sort avec l’ovocyte lors de l’ovulation
Qu’est-ce que le corps jaune?
- Après l’ovulation, il reste une cavité dans l’ovaire
- Dans cette cavité, il reste des cellules du follicule et de la membrane de l’antral follicule
- Ils sont « internalisés » dans l’ovaire et dégradés
- Ils deviennent des corps jaunes (différentiation) dans l’attente de la dégradation
Combien de follicules matures vont être recrutés à chaque cycle menstruel?
Plusieurs -> il y a du gaspillage
—> 1 seul ovule mature libéré (autre détruits)
Quel est le rôle du corps jaune?
Par quoi est-il contrôlé?
- Sécréter progestérone + œstrogène
- Modulé par la LH
À quoi sert la LH? (2)
= Hormone qui commande
- l’ovulation (rupture de la paroi du follicule)
- la sécretion de progestérone et d’oestrogens par le corps jaune (après ovulation)
À quoi sert la FSH? (2)
- Entraine la croissance des follicules
- Fragiliser la paroi de l’ovaire pour permettre l’expulsion de l’ovocyte
- Qu’est-ce que la phase folliculaire?
- La phase lutéale?
- Qu’est-ce qui sépare ces 2 phases?
- Première phase du cycle menstruel de (proliférative)
- Deuxième phase du cycle (sécrétoire)
—> Elles sont séparées entre-elles par un pic de LH et de FSH
Qu’est-ce que l’endomètre?
Paroi utérine très vascularisée qui s’épaissit jusqu’aux règles et qui sert à accueillir l’embryon
Quel est l’effet des follicules en croissance sur l’endomètre?
Elles sécrètent des œstrogènes pour créer l’endomètre
Que deviennent les corps jaunes une fois qu’ils n’agissent plus?
Des corps blancs
Qu’est-ce qu’une follicule atrétique?
C’est lorsqu’un corps blanc n’est pas éliminé correctement -> possibilité de création de kyste ovarien
Quelles sont les 2 phases entre 2 périodes de règles?
- Phase proliférative (folliculaire)
- Phase sécrétoire (lutéale)
Qu’est-ce qui se forme après le follicule secondaire?
Follicule tertiaire
(= cavitaire)
Comment évolue le follicule au cours du cycle menstruel? (4)
- Maturation folliculaire
- Ovulation
- Formation du corps jaune
- Corps blanc (si non fécondé)
Pendant quelles phases sont sécrétées la progestérone et les estrogènes?
Œstrogènes: 1ère phase du cycle
Progestérone: 2ème phase du cycle
Qu’induit la combinaison:
Œstrogènes (phase 1 du cycle) + Progestérone (phase 2 du cycle)?
Développement (1) et sécrétion de l’endomètre utérin (2)
Qu’est-ce qu’un zygote?
Fusion d’un spermatozoïde et d’un ovule
Quand a lieu la première division de l’ovocyte 1?
Un peu avant l’ovulation
Ovule = ?
Ovocyte 2
Qu’est-ce que la réaction acrosomale?
Réaction induite par la liaison d’une protéine de la membrane plasmique du spermatozoïde avec la protéine ZP3 (=récepteur aux spermatozoides de la zone pellucide)
À ce moment l’acrosome du spermatozoïde exocyte des enzymes hydrolytiques qui digèrent la corona radiata et la zone pellucide de l’ovocyte pour pouvoir fusionner leur membrane plasmique avec la membrane antérieure de l’acrosome (multifocale)
Citer les 9 étapes de la fécondation?
- Transport des spermatozoïdes + capacitation
- Transport de l’ovule (ovocyte II)
- Réaction acrosomale (traversé de la corona radiata + zone pellucide)
- Fécondation = fusion des membranes de l’ovule et du spermatozoïde
- Réaction corticale
- Terminaison de la 2ème réaction méiotique de l’ovocyte
- Formation des pronuclei (pronoyaux) mâle et femelle
- Synthèse d’ADN + Copulation ( = fusion) des pronuclei
- Cytokinèse
Que se passe-t-il durant l’étape de copulation des pronuclei? (3)
- Les deux pronuclei répliquent leur ADN (1n, 2c)
- Leur membrane nucléique fusionne
- Première cellule est déjà prête pour la mitose (la phase S étant déjà exécutée)
VRAI/FAUX: Les spermatozoïdes fraîchement éjaculés sont incapables de fécondation
VRAI
Qu’est-ce qui permet le mouvement des spermatozoïdes durant leur transport dans les voies génitales féminines? (4)
- Leur flagelles
- Mouvements contractiles de l’utérus (ampoule/pavillon)
- Battement des kinocils de l’épithélium des trompes
- Processus de capacitation (accroit leur mobilité)
Où les spermatozoïdes rencontrent-ils l’ovule?
~ dans l’angle de la trompe
Comment fonctionne le processus de capacitation?
Le contact des spermatozoïdes avec certaines prot FPP (fertilisation promoting peptide) du fluide séminal féminin, provoque une déstabilisation de la paroi du spermatozoïde par perte du cholestérol et de certaines glycoprotéines
=> Entraine une perméabilité au Ca++
-> plus grande motilité
-> Réaction acrosomale facilitée
Combien de temps (au minimum) les spermatozoïde peuvent survivre dans les voies génitales féminines?
Au moins 1 jour
Comment fonctionne le transport de l’ovule (ovocyte 2)? (3 étapes)
Migre jusqu’au coude des trompes de fallope depuis les ovaires
- Pavillon s’approche des ovaires pendant l’ovulation
- Prend l’ovule
- Avance jusqu’à l’ampoule grace aux battements des kinocils des cellules de l’épithélium des trompes
Que se passe-t-il durant la traversée de la corona radiata et la zone pellucide par les spermatozoides?
Spermatozoïdes sécrètent des enzymes hydrolytiques (acrosine et hyaluronidase) qui digèrent la corona radiata et la zone pellucide
Que se passe-t-il durant la réaction corticale?
Granules du spermatozoïde libèrent une substance qui modifie la zone pellucide la rendant imperméable aux spermatozoïdes
+ modifie la prot PZ3 qui accueille les spermatozoïdes
- Quand se déclanche la réaction corticale?
- Qui la déclenche
- Quand spermatozoïde rentre dans l’ovule
- Déclenchée par le spermatozoïde
Que se passe-t-il durant la terminaison de la 2e division meïotique de l’ovocyte (fécondation)?
Lorsque le zygote est formé, le pronoyau femelle termine sa 2ème division meiotique (restée en métaphase 2)
—> Fromation de 2 cellules:
- L’une reste zygote
- l’autre = globule polaire qui rejoint le premier globule polaire créé lors de l’étape réductionnelle (meiose 1)
Que permet la liaison d’une protéine de la membrane plasmique du spermatozoïde avec un «récepteur aux spermatozoïdes» de la zone pellucide (la protéine ZP3)?
Exocytose de l’acrosine
—> Facilite la perforation de la zone pellucide
Que se passe-t-il durant la formation du pronoyau mâle?
Pronoyau mâle 1n1c se réplique 1n2c (sous sa forme décondensée) puis se condense pour effectuer une première mitose avec le pronoyau femelle
Qu’est-ce que la polyspermie?
= Introduction de 2 spermatozoïdes ou plus dans l’ovocyte
Que permettent les modifications de la zone pellucide engendrée par la réaction corticale? (2)
- Empêche la fusion de spermatozoïdes supplémentaires (polyspermie)
- Arête le passage de spermatozoïdes déjà engagés dans la zone pellucide
Ovocyte 2 fécondé = ?
Zygote (ovotide = stade 1 seule cellule)
Que doit-t-on faire pour permettre la fécondation in vitro (FIV)?
Injection intracytoplasmique du spermatozoïde
(ICSI)
Que se passe-t-il après l’étape de la cytokynèse de la fécondation?
Formation de 2 cellules identiques (chacune 2n, 2c): les blastomères
Comment la réaction corticale va être déclenchée?
Ca++ capté par l’acrosome durant la réaction acrosomale induisent la dépolymérisation de la membrane de l’ovocyte = déclancheur du signal
Est-ce que les contributions maternelles et paternelles sont fonctionnellement équivalentes?
Pourquoi?
- Oui selon mendel
- NON selon nos connaissances actuelles, car certaines transmissions sont exclusivement maternelles => mitochondries
Que se passe-t-il immédiatement après la fécondation? (4)
- Modification de la zone pellucide (prévient la polyspermie)
- Fin de la 2ème division méiotique de l’ovule
- Formation du pronoyau “femelle”
- Formation du pronoyau “male”
Est-ce que les enfants des 2 sexes peuvent être affectés par une maladie d’origine mitochondriale (transmission uniquement maternelle)?
Oui
Comment empêcher la transmission de mutations mitochondriales aux enfants? (2 possibilités)
Transfert de noyaux => via FIV
- Prendre le noyau du zygote (donc déjà fécondé)
le réinjecter dans une ovocyte d’une femme donneuse dont les mitochondries sont saines - Prendre le noyau de l’ovocyte 2 de la mère
l’injecter dans un ovocyte sans noyau sain
le réinsérer dans l’utérus de la mère
(= “enfant avec génome de 3 parents)
Quand a lieu l’ovulation durant le cycle menstruel ?
14 jours avant les règles
Qu’est-ce qu’un parthénote (uniparental)?
Zygote avec les 2 pronoyaux mâle ou les 2 pronoyaux femelle
Que se passe-t-il au cours du développement d’un parthénote?
2 cas (doubles pronoyaux père ou mère)
- L’androgénote forme une môle hydatiforme (père)
- Le Gynogénote forme un placenta sous-développé (mère)
Qu’est-ce que l’androgénote?
Qu’est-ce que ça engendre?
Zygote avec double pronoyau du père
—> Formation de môle hydatiforme
Qu’est-ce que le gynogénote?
Qu’est-ce que ça engendre?
Zygote avec double pronoyau de la mère
—> Placenta sous-développé
Qu’est-ce que l’emprunte paternelle et maternelle?
- L’emprunte paternelle est exprimée uniquement lors d’une transmission maternelle
- L’emprunte maternelle est exprimée uniquement lors d’une transmission paternelle
Qu’est-ce qui condense l’euchromatine en hétérochromatine?
La méthilation des histones
Qu’est-ce qui décondense l’hétérochromatine?
L’acétylisation des histones
Quand l’emprunte génomique parentale est-elle établie?
Pendant la Gamétogenèse
Que se passe-t-il après la fécondation au niveau des gamètes (gènes de l’empreinte parentale)? (Immédiatement après et ensuite)
- Elles sont déméthylées sur leur gènes affectés par l’emprunte parentale afin qu’ils s’expriment pour développer un embryon viable
- Ils sont ensuite reméthylés, quand au cours de l’embyiogénèse on n’a plus besoin de ces gènes
Comment se déroule la méthylation des gamètes? (3)
- Gamètes déméthylées après la fécondation
- Remethylées très vite dans l’embriogénèse (avant le stade de Blastocyte)
- Pendant la gamétogénèse: cellules germinales diploides se font déméthyler pour adopter leur emprunte génomique parentale propre (père ou mère)
=> création d’un embryon viable
Pendant quels stades (2) l’embryon recréé la methylation de son ADN?
Au stade de Morula et de Blastocyte
Qu’est-ce qui est responsable de la non-viabilité d’un parthénote?
L’épigénétique (methylation des histones)
Dans quelle partie se trouvent les modifications epigénétiques? ( elles existent sous 2 formes)
- Methylation des cytosines des promoteurs
- Methylation ou acetylisation des lysines des histones
- Qu’est-ce que l’empreinte génétique parentale?
- Dans quels types de maladies peut elle être impliquée?
- C’est le fait que certains gènes sont exprimés différemment selon qu’ils soient paternels ou maternels (transmission)
—> Grâce à l’epigénétique - Est impliquée dans certains cancers
Quel est le but de l’interdiction de la parthogenèse?
De ne pas faire naître un enfant portant un génome parthénote, qui serait mauvais pour l’évolution
Donner 4 phénomènes pour lesquels les TETs (= DNA déméthylases) sont nécessaires:
- Embryogenèse
- Gamétogenèse
- Apprentissage
- Mémoire
Quels sont les 2 types de DNA méthyltransférases (DNMTs)?
- Dnmt3 (de novo methyltransferase)
- Dnmt1 (perpetuating methyltransférase)
VRAI/FAUX: Les gamètes sont transcriptionnellement actifs
Pourquoi?
FAUX: leur ADN est fortement méthylé
Quelle pathologie pour un zygote diploïde avec 2 génomes paternels?
Môle hydatiforme complète
Quelle pathologie pour un zygote diploïde avec 2 génomes maternels?
Tératomes ovariens
Quelle pathologie pour un zygote triploïde avec 2 génomes paternels + 1 maternel?
Gros placenta kystique
Quelle pathologie pour un zygote triploïde avec 2 génomes maternels + 1 paternel?
Pourquoi?
-
Pacenta sous-développé
(Gènes paternels responsables de la formation du placenta)
Quelle pathologie est provoquée par une délétion sur le chr 15 paternel?
Syndrome de Prader-Willi
Quelle pathologie est provoquée par une délétion sur le chr 15 maternel?
Syndrome d’Angelman
VRAI/FAUX: La contribution combinée d’un génome d’origine paternelle (pronucleus mâle) et d’un génome d’origine maternelle (pronucleus femelle) est indispensable au développement normal
VRAI
Qu’est-ce qu’une môle hydatiforme?
Comment ça peut dégénérer?
Grossesse rare (3/1000), en général sans embryon (ou embryon atrophié) avec un placenta kystique, se terminant souvent en avortement (~4ème mois)
—> Peut dégénérer en tumeur trophoblastique
Qu’est-ce qu’une môle hydatiforme partielle?
Ovocyte fécondé par 2 spermatozoïdes
(ou par 1 spermatozoïde diploïde)
Qu’est-ce qu’une môle hydatiforme complète?
= Génome maternel absent
—> Ovocyte fécondé par 1 ou 2 spermatozoïdes mais le pronoyau femelle est perdu
Que font les “imprinted genes” du zygote?
Ils restent méthylés toute la vie
Comment sont les histones de l’ADN du zygote pendant la Conception?
Hyperméthylation
—> Pas d’activité transcriptionnelle
Comment sont les histones de l’ADN du zygote pendant la segmentation?
Préciser brièvement…
Déméthylation
—> Activation des gènes embryonaires (stade 4 cellules)
Cellules germinales primordiales = méthylées ou déméthylées?
Déméthylées
Par quels intermédiaires l’expression génique empreintée est-elle conférée? (2)
- lncRNAs
- Modifications des histones
Quels types de gènes sont principalement concernés par l’empreinte génomique?
Où sont-ils situés?
Facteurs régulant la croissance embryonnaire et néonatale (~100 gènes)
—> Situés dans des clusters régulés par lncRNAs
En quoi consiste le phénomène épigénétique? Que permet-il?
Variation héritable de l’expression de certains gènes, selon le parent qui les a transmis, sans différence dans leur séquence
—> INTERDIT la polyspermie et la parthénogenèse
- VRAI/FAUX: La parténogenèse est un développement embryonnaire sans fécondation
- Qu’est-ce que l’automixie?
VRAI
—> Parthénotes, gynogénotes = uniparentaux
—> Automixie = parthénogenèse méiotique
Quelles sont les technologies génétiques actuelles (4)? Les problèmes éthiques qu’elles engendrent?
Danger de l’eugénisme…
