Livret 1 Flashcards
Quelles sont les deux grandes périodes du développement prénatal ? Combien de temps durent-elles ?
- Période embryonnaire : fécondation à 8ème semaine
- Période fœtale : 8ème semaine à 38ème semaine
Quelles sont les 6 grandes étapes de la période embryonnaire ? Quand se font-elles ?
- Segmentation de l’embryon : 1ère semaine
- Pré-gastrulation : 2ème semaine
- Gastrulation : 3ème semaine
- Neurulation : fin 3ème - 4ème semaine
- Formation des parois corporelles : 4ème semaine
- Organogenèse : 4ème - 8ème semaine
Quels sont les événements de la période fœtale ?
- Histogenèse
- Croissance des organes
Qu’est-ce que la fécondation ?
Étape de la reproduction sexuée (avec la méiose), assurant la création d’un zygote et permise par la fusion du gamète mâle (spermatozoïde) et du gamète femme (ovocyte mature ou ovotide)
Quels sont les deux types de fécondation ?
- Externe : dans le milieu environnant
- Interne : dans les voies génitales féminines
Quels sont les 3 phénomènes préparatoires à la fécondation pour les spermatoizoïdes ? Et pour l’ovocyte ?
Spermatozoïdes :
- Insémination
- Migration et survie dans les voies génitales féminines
- Capacitation
Ovocyte :
- Ovulation
- Collecte de l’ovocyte par l’oviducte
- Migration tubaire jusqu’au lieu de la fécondation
Anatomie des voies génitales féminines
- 2 trompes de Fallope (ou oviducte)
- Pavillon de la trompe
- Segment ampullaire (= ampoule tubaire) : lieu de la
fécondation
- Segment isthmique (= isthme tubaire)
- Segment interstitiel - Vagin
- Utérus
Quelles sont les 4 étapes de la migration du spermatozoïde à travers les voies génitales féminines ?
- Insémination : dépôt
- Traversée du canal cervical (ou canal du col utérin)
- Traversée de l’utérus
- Traversée des trompes utérines
Quelles sont les deux grandes caractéristiques de l’insémination ?
- Dépôts de 200 à 300 millions de spermatozoïdes au voisinage du col utérin
- Liquéfaction du liquide séminal (ou plasma séminal) qui contient les spermatozoïdes sous l’action de protéases, dont le PSA (Antigène Spécifique Prostatique) fabriquée par la prostate
Quelle est la structure du spermatozoïde humain ? Quel taille fait-il ?
3 parties :
- Tête : contient le noyau avec la chromatine la plus condensée, coiffée d’une acrosome
- Col : contient un centrosome
- Queue/Flagelle : centré par un axonème dont la structure est identique à celle d’un cil vibratile
De quelles paramètres dépend la traversée du canal cervical ?
- Mobilité des spermatozoïdes
- Perméabilité du col utérin (dépendant de la glaire cervicale)
Qu’est-ce que la glaire cervicale ?
Gel aqueux formé de longues chaînes glycoprotéiques, constituant un réseau dont l’état des mailles varient en fonction du stade du cycle menstruel (28 jours)
Quelles sont les 3 stades du cycle ovarien ? Combien de temps durent-ils ? Qu’en est-il de la concentration des hormones, de l’état du maillage et de la sécrétion de glaire selon le stade ?
- Phase folliculaire (1er au 11ème jour)
> [Oestradiol] et [Progestérone] en quantité comparable
> Mailles serrées
> Faible sécrétion = col imperméable - Période pré-ovulatoire (12ème au 14ème jour)
> [Oestradiol] plus élevée que [Progestérone]
> Mailles relâchées
> Forte sécrétion = col perméable - Phase lutéale (15ème au 28ème jour)
> [Progestérone] plus élevée que [Oestradiol]
> Mailles serrées
> Faible sécrétion = col imperméable
Quelle est l’action des œstrogènes ? Et de la progestérone ?
Œstrogènes :
- Augmentation de la sécretion de glaire
- Hydratation de la glaire
Progestérone :
- Tarissement de la sécrétion de glaire
- Déshydratation de la glaire
En quelle phase se fait la traversée du canal cervical des spermatozoïdes ?
Lors de la période pré-ovulatoire uniquement
Combien de spermatozoïdes parviennent à l’utérus ?
1%, soit 2-3 millions sur les 200-300 millions de départ
Que se passe-t-il 30 min après l’insémination ?
Destruction des spermatozoïdes restant dans le vagin par l’acidité du pH (pH = 5), ayant été brièvement tamponné par le pH neutre du plasma séminal (pH = 7,2 à 8)
Quelle pathologie est liée à la glaire cervicale ?
Présence d’anticorps dirigés contre les spermatozoïdes, ce qui entraine la stérilité car le passage du col est impossible
Où se fait précisément la traversée de l’utérus ?
De la sortie du col utérin à la jonction utéro-tubaire
Combien de temps dure la traversée de l’utérus ? Par quoi est-elle permise ? Quels effets sur les spermatozoïdes ?
> Dure environ 1h
> Permise par la mobilité des spermatozoïdes et les contractions du myomètre
> ll ne restera que quelques milliers de spermatozoïdes à la jonction utéro-tubaire car seuls les plus vigoureux y parviennent
Combien de temps avant la destruction des spermatozoïdes morts ? Par quoi ?
24h après insémination, par des macrophages envahissant la cavité
Où se fait précisément la traversée des trompes utérines ?
Du début du segment isthmique à l’ampoule tubaire
Quelles sont les deux grandes caractéristiques de la traversée des trompes utérines ? Dans quels buts ?
- Immobilisation temporaire des spermatozoïdes dans le segments isthmique
- Libération des spermatozoïdes par vagues successives de quelques dizaines d’individus
> Permet la survie des spermatozoïdes pendant 3-4 jours pour augmenter les chances de rencontrer avec l’ovocyte
Permet de diminuer le risque de polyspermie
Qu’advient-il des spermatozoïdes libérés du segment isthmique mais n’ayant pas fécondé ?
Ils traversent toute la trompe et passent dans la cavité péritonéale, où ils seront détruits
Anatomie des voies génitales masculines
- Testicule
- Épididyme
- Canal déférent
- Vésicule séminale
- Canal éjaculateur
- Prostate
- Urètre
Quelles sont les deux étapes de maturation du spermatozoïde ? À quel moment ? Dans quel but ?
- Maturation
> Après avoir transité dans l’épididyme
> Pour rendre les spermatozoïdes mobiles - Capacitation (~ 2h)
> Dans les voies génitales féminines après sortie du liquide séminal
> Pour rendre les spermatozoïdes fécondants
Que se passe-t-il pour le spermatozoïde lors de l’éjaculation ?
Protéines produites par des glandes annexes vont se fixer sur le spermatozoïde, ce qui bloque transitoirement la fécondance du spermatozoïde
Quel est le processus de la capacitation ?
Modification de la composition membranaire :
- Lipidique (perte de cholestérol) : augmentation de la fluidité membranaire
- Protéique (détachement de certaines protéines)
Que permet la capacitation ?
Elle augmente la mobilité des spermatozoïdes, ce qui permet le déroulement des quatre premières étapes de la fécondation
Qu’est-ce que l’ovulation ? Dans quel état se trouve l’ovocyte ?
Passage de l’ovocyte de l’ovaire au segment ampullaire de la trompe
> Ovocyte bloqué en métaphase II, entouré du cumulus oophorus, poussé doucement à la surface de l’ovaire par des contractions des myofibroblastes de la tchèque externe du follicule mûr
De quoi est constitué le cumulus oophorus ?
De cellules folliculeuses, faiblement jointives entre elles et baignant dans un gel riche an acide hyaluronique
Qu’est-ce que sécrète le follicule mûr ? Et le corps jaune ?
Follicule mûr sécrète des œstrogènes
Corps jaune sécrète de la progestérone
Dans quel état sont les franges du pavillon lors de la collecte de l’ovocyte ? Que font-elles ?
Elles deviennent turgescentes (= elles gonflent de sang) et se fixent sur l’ovaire pour récupérer l’ovocyte
Où se fait précisément la traversée du pavillon ? Quels mécanismes le permettent ?
Jusqu’à l’ampoule de trompe
S’opère grâce :
- Aux contractions péristaltiques des muscles lisses de la trompe
- Aux battements des cils vibratiles de l’épithélium tubaire
Quel est le lieu de la fécondation ? Combien de temps dure-t-elle ?
> Ampoule de la trompe
> ~30h
Combien de temps survit un ovocyte en absence de fécondation ?
Maximum une dizaine d’heures
Quelles sont les 9 étapes de la fécondation ?
- Traversée du cumulus oophorus
- Fixation sur la zone pellucide
- Réaction acrosomique
- Traversée de la zone pellucide
- Fusion des gamètes
- Activation de l’ovocyte
- Formation et migration des pronoyaux
- Caryogamie (contact des pronoyaux)
- Début de la première division de segmentation
Qu’est-ce l’acide hyaluronique ?
Polysaccharide linéaire formé de plusieurs milliers d’unités disaccharidiques répétées, non lié de façon covalente à une protéine
Comment se passe la traversée du cumulus oophorus ? Grâce à quelle enzyme ? Où se situe t-elle ?
Dégradation de l’acide hyaluronique par la hyaluronidase (portée par la membrane cytoplasmique de la tête des spermatozoïdes)
Qu’est-ce que la zone pellucide ? Par quoi est-elle synthétisée ? De quoi est-elle formée ?
Matrice extracellulaire de nature glycoprotéique entourant l’ovocyte puis l’embryon
> Synthétisée par l’ovocyte durant l’ovogenèse
> Formée de filaments, où alternent les glycoprotéines ZP2 et ZP3 interconnectées par ZP1
Quelles sont les 5 fonctions de la zone pellucide ?
- Fixation des spermatozoïdes sur l’ovocyte
- Opposition aux fécondations hétérospécifiques
- Opposition à la polyspermie
- Protection de l’embryon des effets d’une exposition prématurée à l’environnement tubo-utérin
- Opposition aux implantations prématurées
Que se passe-t-il lors de la fixation sur la zone pellucide ?
Zone pellucide reconnaît et se lie spécifiquement aux spermatozoïdes capacités de la même espèce
> Entre chaînes polysaccharidiques présentes sur ZP3 et récepteur de la membrane plasmique de la tête du spermatozoïde
Qu’est-ce que la réaction acrosomique ? À quoi donne t-elle lieu ? Combien de temps, après la seconde étape, avant de commencer ?
Fusion entre membrane acrosomique externe et membrane cytoplasmique de la tête du spermatozoïde
> Donne lieu à la formation de vésicules membranaire mixtes, de l’exocytose et à l’exposition de la membrane acrosomique interne
> Débute 10 à 15 minutes après la fixation sur la zone pellucide
Qu’est-ce que l’acrosome ?
Structure similaire à un gros lysosome, contenant surtout des enzymes
Quelles sont les 4 fonctions de la ZP3 ?
- Formation de la zone pellucide
- Fixation des spermatozoïdes sur la zone pellucide
- Reconnaissance intraspécifique
- Déclenchement de la réaction acrosomique
Qu’est-ce que la traversée de la zone pellucide ?
Passage du spermatozoïde à travers la zone pellucide, jusqu’à l’espace périvitellin
Par quoi est permise la traversée de la zone pellucide ?
- Hypermobilité des spermatozoïdes
- Réactions enzymatiques
Quelles sont les enzymes impliquées dans la traversée de la zone pellucide ?
- Protéases, dont l’acrosine
- Glycosidases, dont hyaluronidase
Quelle est la conséquence de l’invalidation de l’acrosine chez la femelle ? Et chez le mâle ?
Femelles : aucune conséquence
Mâles : fertilité
Quels éléments interviennent dans la fusion des gamètes ? Combien de temps dure cette étape ?
Débute entre la membrane post-acrosomique de la tête du spermatozoïde et la membrane cytoplasmique de l’ovocyte
> Dure ~ 2h
Est-ce que l’étape de fusion a une spécifié d’espèce ?
Non, à l’inverse de la fixation sur la zone pellucide
NB : on peut féconder deux espèces différente si les ovocytes sont dépellucidés
Quel mécanisme permet la fusion des gamètes ?
Reconnaissance entre deux protéines membranaires :
- Izumo 1 : portée par la membrane plasmique du spermatozoïde
- Juno (= récepteur d’Izumo) : portée par la membrane plasmique de l’ovocyte
Que se passe-t-il dans l’heure suivant le début de la fusion des gamètes ? Quelles conséquences ?
- Protéines Juno relâchées de la membrane de l’ovocyte dans des vésicules au sein de l’espace périvitellin : blocage de la polyspermie
- Totalité de la membrane cytoplasmique du spermatozoïde et de la membrane acrosomique interne incorporées à la membrane de l’ovocyte
Quels sont les 2 effets de la fusion des gamètes ?
- Les constituants du spermatozoïde intègrent le cytoplasme ovocytaire et est détruit, à l’exception du noyau et du centrosome
- Destruction des mitochondries paternelles par le protéasome
À quoi sert le centrosome ?
À l’origine de la totalité du fuseau de la première division de segmentation
Qu’est-ce que le protéasome ?
Complexe multi enzymatique présent dans l’ovocyte
Que permet l’incorporation du spermatozoïde ?
Introduction, dans le cytoplasme de l’ovocyte, d’une l’image spécifique du spermatozoïde : la phospholipase C Zêta
Quelles sont les 3 étapes de l’activation de l’ovocyte ?
- Mobilisation du calcium intracellulaire
- Exocytose des granules corticaux
- Achèvement de la méiose II
Quels sont les 2 buts de l’activation de l’ovocyte ?
- Réveil du métabolisme ovocytaire, bloqué en métaphase II depuis avant l’ovulation
- Opposition à la polyspermie
Qu’est-ce que la mobilisation du calcium intracellulaire ? À partir de quoi se fait-elle ? Par quoi est-elle permise ? Où débute t-elle ? En combien de temps se propage t-elle à l’ensemble de l’ovocyte ?
Relargage d’ions calcium, contenus dans le réticulum endoplasmique lisse, vers le cytosol
> À partir du calcium ionisé accumulé dans l’ovocyte lors de l’ovogenèse
Permise par l’intégration de la phospholipase C Zêta du cytoplasme du spermatozoïde
Débute au point d’entrée du spermatozoïde et se propage en quelques secondes (on parle de vague calcique)
Pour quelles raisons le signal calcique est indispensable à l’activation de l’ovocyte ?
- Son inhibition, par des chélateurs de calcium (EGTA) bloque l’activation de l’ovocyte
- Son induction artificielle, par intégration de calcium exogène, provoque les évènements observés lors de l’activation
Quelles sont les 9 étapes de la cascade moléculaire ?
- Fusion du spermatozoïde avec la membrane de l’ovocyte
- Introduction de la phospholipase C Zêta
- Hydrolyse le phosphotidylinositol diphosphate membrane (PIP2)
- Libération d’inositol triphosphate (IP3)
- Liaison de IP3 à ses récepteurs sur le RE lisse, couplés à des canaux calciques
- Ouverture des canaux calciques du RE lisse
- Augmentation du signal calcique cytosolique
- Modification de la structure de la calmoduline
- Activation de protéines kinases
> Cascades de phosphorylations protéiques
Quels sont les 3 effets de la cascade moléculaire ?
- Exocytose des granules corticaux
- Reprise de la méiose
- Déclenchement de l’ontogenèse
Qu’est-ce que les granules corticaux ? Où se trouvent-ils ?
Organites apparentés à des lysosomes, contenant des enzymes capables de dégrader partiellement les glycoprotéines de la zone pellucide
> Sous la membrane cytoplasmique de l’ovocyte mature lors de l’ovulation
Quel est l’effet de la libération de calcium sur l’exocytose des granules corticaux ? Quelles sont les nouvelles propriétés de la zone pellucide ?
> Libération du contenu des granules corticaux dans l’espace périvitellin
> 2 nouvelles propriétés :
- Incapacité à fixer de nouveaux spermatozoïdes car dégradation de ZP3
- Imperméabilité/durcissement aux spermatozoïdes en train de la traverser
Quelles protéines sont perdus lors de l’exocytose des granules corticaux ?
Protéines membranaires Juno
Qu’est-ce que l’ubiquitine ?
Petite protéine de 76 acides aminés, dont la liaison covalente à d’autres protéines induit leur dégradation au niveau du protéasome
Qu’est-ce que la sécurine ?
Protéine dont la dégradation entraine l’activition de la séparase, qui dégrade le complexe cohésine (séparation des chromatides sœurs)
Qu’est-ce que la cycline B ?
Protéine régulant le complexe MPF (Maturation Promoting Factor) fait de deux sous-unités : cdk1 (catalytique) et régulatrice (cycline b)
Que provoque l’élévation du calcium dans le cytosol sur le plan moléculaire ?
- Activation de complexe APC : complexe mutliprotéique avec une activité ubiquitine-ligase
- Ubiquitinylation de la sécurine et de la cycline b, ce qui entraine leur dégradation par des enzymes du protéasome
Qu’obtient-on après la méiose II ?
- Ovotide
- 2ème globule polaire
Qu’est-ce que la formation des pronoyaux ? Avec quoi débute t-elle ? Par quoi se poursuit-elle ?
Formation d’une enveloppe nucléaire autour de chacun des noyaux de gamète
> Débute avec la décondensation du noyau du spermatozoïde
Se poursuit par la reconstruction d’une enveloppe nucléaire autour de la chromatine du spermatozoïde et autour des chromosomes féminins
Que se passe-t-il pendant la décondensation du noyau du spermatozoïde ?
- Disparition de l’enveloppe nucléaire
- Décondensation de la chromatine paternelle
- Remplacement des protamines par des histones
Où se situent les deux pronoyaux ? Que font-ils ?
Dans le cortex ovulaire (périphérie du cytoplasme ovocytaire)
> Répliquent leur ADN de façon simultanée
Qu’est-ce que la caryogamie ? Qu’en est-il des pronoyaux ?
> Contact des pronoyaux au centre de l’ovocyte (regroupement dans le plan équatorial de 1ère division de segmentation), qui ne fusionnent pas : il y a disparition de l’enveloppe nucléaire
> Pronoyaux : en prophase (= condensés) et avec 23 chromosomes bichromatidiens
Qu’est-ce que le début du développement embryonnaire ? Quelles sont les caractéristiques de cette étape ?
Préparation du zygote à sa première division : marque le début du développement embryonnaire
> Migration des chromosomes sur le plan équatoriale de métaphase de première division de segmentation
Ovocyte fécondé en métaphase de première division de segmentation
Quels sont les 4 anomalies de fécondation abordées dans le cours ?
- Triploïdie
- Chimère chromosomique
- Androgenèse et môle hydatiforme complète
- Parthgenèse et tératogène ovarien
Qu’est-ce que la triploïdie ? De quoi résulte t-elle ? Les embryons sont-ils viables ?
Cellules de l’embryon contiennent trois fois le nombre haploïde de chromosome (3n)
> Résulte de la dispermie (ovocyte fécondé par 2 spermatozoïdes) ou de la digynie (ovocyte aec son deuxième globule polaire fécondé)
> Embryons non viables : avortement spontané
Qu’est ce qu’une chimère chromosomique ? De quoi ça résulte ?
Coexistence de plusieurs populations cellulaires, de caryotypes différents, chez un même individu
> Résulte d’une double fécondation de l’ovotide et de son globule polaire par deux spermatozoïdes différents
Qu’est-ce que l’androgenèse ? À quoi cela conduit-il ? Quel caryotype ?
Développement qui se produit à partir du seul noyau mâle, le noyau de l’ovocyte étant endommagé
> Conduit à une tumeur trophoblastique
> Caryotype : 46 XX (ADN uniquement paternel)
Qu’est-ce que la parthénogenèse ? À quoi cela conduit-il ? Quel caryotype ?
Développement à partir du seul noyau féminin (donc sans fécondation) : auto activation de l’ovocyte
> Aboutit à une tumeur ovarienne (ou tératome ovarien ou kyste dermoïde)
> Caryotype : 46 XX (ADN uniquement maternel)
Quelles sont les conséquences physiologiques de la fécondation ?
- Rétablissement de la diploïde : spermatozoïde (haploïde) + ovocyte (haploïde) = zygote (diploïde)
- Brassage intraspécifique des caractères héréditaires de l’espèce
- Détermination du sexe génétique par le spermatozoïde
- Déclenchement de l’ontogénèse
- Transmission de l’empreinte parentale
Combien de types de gamètes produit le mâle ? Et la femelle ? Comment peuvent-ils alors êtres qualifiés ?
Mâle : hétérogamétique
- Androspermatozoïdes : 23 chromosomes + 1 Y
- Gynospermatozoïdes : 23 chromosomes + 1 X
Femelle : homogamétique
- 23 chromosomes + 1 X
Quelles sont les deux méthodes mises en place pour mettre l’empreinte parentale en évidence ?
- Androgènese et parthénogenèse chez la souris
- Phénotypes des conditions uniparentales chez l’Homme
Que met en évidence l’androgenère et la parthénogenèse expérimentale chez la souris ?
Génomes maternels et paternels sont complémentaires et non pas équivalents :
- Zygote androgénétique : trophoblaste mais peu de tissu embryonnaire
- Zygote parthénogénétique : embryon mais peu de trophoblaste
Que mettent en évidence les phénotypes des conditions uni parentales chez l’Homme ?
Présence simultanée des génomes maternel et paternel est indispensable au bon développement de l’embryon car ils sont complémentaires :
- Chromosomes paternels = développement du placenta
- Chromosomes maternels = développement des tissus embryonnaires et différenciés
Combien de gènes sont soumis à l’empreinte ?
~ 200 des 20000-25000 gènes du génome humain
Qu’est-ce que le syndrome de Beckwith-Wiedemann ? De quoi résulte t-il ? Quelle est alors la situation “normale” ?
Syndrome polymalformatif : croissance fœtale excessive
> Résulte d’une expression bi-allélique au gène lgf2
> Un seul allèle devrait être actif
Que gène code pour le facteur de croissance ? Quelle est l’allèle actif ?
IGF2 (Insuline Growth Factor 2)
> Seul l’allèle paternel est actif
Quelles sont les 3 caractéristique de l’empreinte parentale ?
- Mise en place lors de la gamétogenèse
- Héritée à la fécondation
- Transmise de façon stable lors des mitoses somatiques
Sur quel événement repose l’empreinte parental ?
Sur une modification épigénétique de la chromatine, que ce soit une modification de l’ADN (ex : méthylation sur des cytosines) ou une modification post-traductionnelle d’histones (ex : acétylation, méthylation, phosphorylation)
Qu’ est-ce que la chromatine ?
Association de la double hélice d’ADN + octamère d’histones
Quelle est la modification épigénétique en lien avec I’empreinte parentale ? Que concerne t-elle ? Par qu’à est-elle catalysée ? Que donne t-elle ?
Méthylation de l’ADN
> Concerne les cytosines des doublets CPG
> Catalysée par des méthyle transférées de l’ADN (DMNT)
> Résulte en une compassion des nucléosomes
Qu’est-ce que les doublets CPG ? Où se trouvent-ils ? Comment se comportent les îlots CPG selon l’activité de l’allèle ?
Ce sont la cible des méthyltransférases
> Dans la région promotrice du gène
> Îlots fortement méthylés si l’ allèle est inactif et inversement si l’allèle est actif
Qu’est-ce que les DNMT ? Que catalysent- elles ? Sur quel élément ? Qu’est-ce que ça produit ? Comment agissent-elles lors la réplication de l’ADN ?
Ce sont les méthyltransférases de l’ADN
> Catalysent le transfert d’un méthyl d’une molécule donneuse sur des résidus cytosines , produisant ainsi de la 5-méthylcytosine
> La DNMT1 recopie, sur le brin néosynthétisée , le profil de méthylation lu sur le brin matriciel lors de la réplication de l’ADN
