Gamétogénèse Flashcards
Définition gamétogénèse
processus de formation des gamètes dans les 2 sexes
Où se déroule la gamétogénèse ?
dans les glandes génitales :
- masculin = testicules
- féminin = ovaires
Quelle lignée cellulaire est concernée par la gamétogénèse ?
la lignée germinale uniquement
(opposée aux cellules somatiques)
Quelles sont les différentes cellules de la lignée germinale ?
spermato- et ovo- :
- gonies
- cytes I
- cytes II
- tides
-gonies
- cellules souches diploïdes
- 2n chromosomes monochromatidiens
- 2n ADN
- se multiplient par mitoses successives nombreuses
- cellules peu différenciées
-cytes I ou -cytes de premier ordre
- précèdent la première division méiotique (=division réductionnelle)
- double leur quantité d’ADN en se dupliquant
- 2n chromosomes bichromatidiens
- 4n ADN
- même nombre de chromosomes
-cytes II ou -cytes de deuxième ordre
- formés à partir des -cytes I lors de la première division méiotique
- n chromosomes bichromatidiens
- 2n ADN
- ne dupliquent pas leur ADN
- subissent immédiatement la 2e division méiotique (=division équationnelle)
A quoi correspond la première division méiotique
à une division réductionnelle
A quoi correspond la 2e division méiotique
à une division équationnelle
-tides
- formés au cours de la 2e division méiotique
- n chromosomes monochromatidiens
- n ADN
- cellules haploïdes
- ne se diviseront plus
Différenciation
- spermatogenèse uniquement => spermiogénèse
- transformation d’une spermatide pour donner un spermatozoïde (n chromosomes, n ADN)
- spermatozoïde = cellule très spécialisée et mobile
- le spermatide ne se divise pas
Caractéristiques de la méiose
- propre et spécifique à la lignée germinale
- apparaît tôt
- ne concerne PAS les cellules somatiques
- intéresse les -cytes de premier et deuxième ordre
- 2 divisions successives précédées par UNE duplication de l’ADN
Buts de la méiose
- formation de gamètes haploïdes
- échange de segments chromosomiques entre les génomes maternel et paternel = brassage génétique
Brassage génétique
- fait de donner des gamètes génétiquement différents les uns des autres
- accompagne la reproduction sexuée
- permet la variabilité génétique de l’espèce
- permet l’adaptation aux variations de l’environnement
1ère division de méiose
- précédée du stade pré-leptotène
- Prophase I
- Métaphase I
- Anaphase I
- Télophase I
- division réductionnelle
Stade pré-leptotène
- précède la 1ere division de méiose
- UNE duplication de l’ADN
- ne fait pas partie de la méiose
Prophase I
longue et décomposée en 5 stades successifs, morphologiquement différents :
- stade leptotène
- stade zygotène
- stade pachytène
- stade diplotène
- stade diacinèse
Stade leptotène
- chromosomes réapparaissent dans le noyau sous forme de longs filaments plus ou moins individualisés
- les deux chromatides de chaque chromosome ne son pas visibles
- nucléole présent et volumineux
- membrane nucléaire présente
- fuseau mitotique en cours
Stade zygotène
- chromosomes homologues (mieux visibles) s’apparient (=synapsis) par deux et se condensent
- centromères juxtaposés
- établissement du complexe synaptonémal
- on ne voit pas les deux chromatides des chromosomes
Synapsis
appariement entre deux chromosomes homologues; il débute aux télomères et va jusqu’au centromère
Complexe synaptonémal
liaison spécifique entre les chromosomes homologues = charpente structurale de nature protéique
Stade pachytène
- appariement des chromosomes homologues achevé
- condensation des chromosomes : plus courts et plus épais
- les deux chromatides de chaque chromosome deviennent visible
- formation de tétrades/bivalents dans le noyau
- crossing-over au sein des tétrades
Tétrades / bivalents
4 chromatides accolées appartenant aux chromosomes homologues
crossing-over
- enjambement des chromatides au sein des tétrades
- permettent les échanges de segments entre chromosomes homologues
- entre 2 et 6 échanges par chromosome = recombinaison génétique
- spécifiques de la méiose !!
Stade diplotène
- chromosomes homologues cherchent à se séparer mais restent accolés au niveau des chiasmas
- fin des échanges de segment entre chromosomes homologues au niveau des chiasmas
- division des centromères des chromosomes homologues
Brassage intra-chromosomique
- entre 2 et 6 segments chromosomiques échangés par paire
=> la plupart des chromosomes retrouvés dans les gamètes renfermeront des gènes des deux parents en proportions variables - a lieu tout au long de la Prophase I
Chiasmas
point formant une figure en forme de X où les chromosomes homologues restent accolés
Stade diacinèse
- les chromosomes homologues se séparent
- stade de repos de durée variable
- précède la Métaphase I
Métaphase I
- disparition de l’enveloppe nucléaire
- disposition des chromosomes homologues sur la plaque équatoriale du fuseau
- brassage inter-chromosomique
- disposition aléatoire des chromosomes homologues de part et d’autre de la plaque équatoriale
Anaphase I
- séparation des chromosomes homologues
- migration vers les pôles de la cellule = ascension polaire
- rupture des chiasmas
Télophase I
- reconstitution du noyau (= réapparition de l’enveloppe nucléaire)
- cytodiérèse (=segmentation du cytoplasme)
- disparition du fuseau
- deux cellules de n chromosomes double = 2n ADN
Séquences
mélange des gènes paternels et maternels
Télophase et spermatogenèse
séparation des chromosomes X et Y
=> une cellule avec un chromosome X double et une cellule avec un chromosome Y double
2e division de méiose
- pas de duplication de l’ADN = survient rapidement
- intercinèse courte
- n chromosomes double
- prophase
- métaphase
- anaphase
- télophase
Métaphase II
formation de la plaque équatoriale
Anaphase II
séparation et ascension polaire des chromatides soeurs
Télophase II
reconstitution du noyau et segmentation du cytoplasme
Résultat Méiose II
4 cellules haploïdes avec n chromosomes monochromatidiens = n ADN
Que permet le brassage génétique
il permet d’obtenir des gamètes haploïdes tous génétiquement différents les uns des autres
=> la diversité génétique des gamètes est infinie
Chronologie des brassage génétique
1- brassage intra-chromosomique
2- brassage inter-chromosomique
Brassage intra-chromosomique
- permet de donner des gamètes tous différents
- dû aux crossing-over en Prophase I
- échanges de segments chromosomiques entre les chromosomes homologues paternel et maternel
- on retrouve dans les gamètes des gènes des deux parents en proportion variable
- ni perte, ni gain de matériel génétique
- les cassures/réunions de l’ADN se font en des points strictement homologues
- combinaisons infinies de gamètes
Brassage inter-chromosomique
- séparation/ségrégation aléatoire des chromosomes homologues paternels ou maternels entre les cellules filles
- Méiose I
- 8,4.10⁶ combinaisons et gamètes différents
Phase de prolifération
- multiplication des génies par mitoses équationnelles (=même façon que les cellules somatiques)
- cellules restent peu différenciées
- dernières cellules se différencient en -cytes I
Phase d’accroissement
- cytes I augmentent en taille par accroissement du noyau et du cytoplasme) => deviennent des auxocytes
- Prophase I
- pas de mitose
- phase de petit accroissement = augmentation de la taille modérée
- féminin = phase de grand accroissement
Phase de grand accroissement
- spécifique au sexe féminin
- aboutit à la formation d’un ovocyte I très volumineux (150μm de diamètre)
Phase de maturation
- courte
- achèvement de la méiose
=> 1 cyte I se divise en 2 cytes II - Méiose II apparait très vite car pas de synthèse d’ADN
- chaque cytes II se divise en 2 -tides => cellules haploïdes
- un cyte I —> deux cytes II —> 2x deux -tides => 4 tides
Différences entre les gamétogénèses masculine et féminine
- résultat de méiose différent
- cinétique différente
- nombre de gamète produit différent
- caractéristiques des gamètes différentes
Résultat de la méiose dans le sexe masculin
- un spermatocyte I donne deux spermatocytes II
- les spermatocytes II se divisent pour donner des spermicides morphologiquement identiques
Résultat de la méiose dans le sexe féminin
chaque division de la méiose donne 2 cellules de taille très inégales :
- une des cellules conserve presque tout le cytoplasme originel et poursuit sa maturation
- l’autre cellule (=globule polaire) est plus petite et contient presque que le matériel génétique issu de la méiose
=> le premier globule polaire est explosé lors de la Méiose I et le second (issu de la méiose II) est éjecté durant la fécondation
=> les globules polaires ne se divisent pas
Cinétique dans le sexe masculin
- les cellules souches restent quiescentes et indifférenciées jusqu’à la puberté
- la gamétogénèse s’installe à la liberté et devient continue
- la production incessante de spermatozoïdes persiste jusqu’à la mort
Cinétique dans le sexe féminin
- phase de prolifération au cours de la fie foetale (entre 3 et 7 mois intra-utérine)
- les cellules restent quiescentes, bloquées au stade diplotène
- nombre de gamète fixé avant la naissance
- la gamétogénèse n’aboutit à la formation de gamètes mature que pendant la vie génitale active (puberté à la ménopause)
Nombre de gamètes sexe féminin
ovaire = 350 ovocytes durant la période de vie génitale active
Nombre de gamètes sexe masculin
gamétogénèse masculine = 100 à 300 millions de spermatozoïdes par éjaculation
Caractéristiques gamètes masculines
spermatozoïde = cellule :
- petite
- très différenciée
- isolée
- mobile
- pauvre en cytoplasme
Caractéristiques gamètes féminines
ovocytes = cellule =
- très volumineuse
- riche en cytoplasme
- immobile
- entourée d’enveloppes spécifiques
