Biologie du développement animal

Transcription

!icence de Science" et #chnologie"
$en%on Sciences de la Vi&
Biologie du développement animal
I) Rappels
Comment passe-t-on d'une cellule oeuf à un individu composé
de cent mille milliards de cellules ?
??
Par une organisation hiérarchique des systèmes,
par des processus de développement qui reposent sur
des activités cellulaires coordonnées dans l’espace et le temps
I) Rappels
L’organisation hiérarchique des systèmes biologiques
Les systèmes biologiques sont gérés par des modules fonctionnels de
complexité croissante et interdépendants
Transcription
Traduction
Rétrocontrôle
Assemblage en structures
supramoléculaires
Rétrocontrôle
Organisation spatiale
et fonctionnelle
Rétrocontrôle
D’après Arias et Stewart, 2003
I) Rappels
Les interactions entre les modules contribuent à construire l’organisme
Systèmes de signalisation,
Systèmes de régulation
Comportements cellulaires
Division
Migration
Adhérence
Prolifération…
D’après Arias et Stewart, 2002
I) Rappels
Les processus de développement reposent sur des activités
cellulaires communes
proliférations
communications
divisions asymétriques
changements de formes
déplacement des cellules ou des tissus
regroupement de cellules ou de tissus
différenciation
apoptose
Et une coordination dans l’espace et le temps
activité nucléaire, gènes du développement
séquence continue
plan d’organisation commun
Le cycle de développement
Nombre de chromosomes
Quantité d’ADN/cellule
Nombre de gènes
Temps de gestation
Age au sevrage
Maturité sexuelle
Moyenne des portées
Nombre de portées/femelle
Durée de vie au laboratoire
40
6pg (3.109 pb)
30.103
19 - 20 jours
3 semaines
6 semaines
6 - 8 souriceaux
4à8
1,5 - 2,5 années
Chapitre 1 : La gamétogenèse
I) Les spermatozoïdes
II) Production des gamêtes femelles : vue d’ensemble
III) Croissance ovocytaire et folliculogenèse
a) l’évolution des follicules
b) la croissance de l’ovocyte
c) la zone pellucide
d) maturation et ovulation engendrent la cellule
fécondable.
IV) La cellule fécondable est polarisée
I) Les spermatozoïdes
(A) Spermatozoïde de souris (d’après Retzius). (B) Spermatozoïde humain (D’après Czyba, 1975)
II) Production des gamêtes femelles : vue d’ensemble
Ovogenèse
Méiose
Folliculogenèse
Maturation
Ovulation
Follicule tertiaire
cavitaire
Cellules folliculaires, corona radiata
Jonctions gap
ZP
c) la zone pellucide
La zone pellucide
d) maturation et ovulation engendrent la cellule fécondable.
Polarité structurale
Quelques caractéristiques de la cellule fécondable
Diamètre
85 m
Volume
270 pl
Volume du pronucleus
1 pl
Quantité de protéines
23 ng
Quantité d'ADN total
8 pg
Quantité d'ADN génomique
5-6 pg
Quantité d'ADN mitochondrial
2-3 pg
Nombre de mitochondries
105
Quantité d'ARN ribosomique
0,2-0,4 ng
Quantité d'ARN messager
non déterminé
Quantité d'ARN de transfert
0,14 ng
Bilan
•
•
•
•
•
•
•
•
La cellule fécondable est un ovocyte II.
Cet ovule est alécithe.
La méiose est bloquée en métaphase de seconde division.
L ’ ovocyte II est entouré par des cellules somatiques qui
forment la corona radiata
Le premier globule polaire est expulsé à un des pôles de la cellule.
O n distingue une polarité structurale pour cette cellule.
O n peut définir un axe passant par le globule polaire, le fuseau
méiotique et le centre de la cellule.
U ne symétrie radiaire.
Chapitre 2
La Fécondation
une conversation entre deux cellules
radicalement différentes
Chapitre 2
La fécondation
Un conversation moléculaire entre deux cellules radicalement différentes
1. La capacitation rend le spermatozoïde fécondant
2. Des enzymes, des molécules adhésives et signalisatrices participent à la fécondation
a) La protéine ZP3 et ses récepteurs assurent l'adhérence du spermatozoïde
à la ZP.
b) La réaction acrosomique résulte d'une signalisation.
c) La pénétration dans la zone pellucide implique des protéases.
d) L’adhérence à la membrane de l’ovocyte requiert des molécules adhésives.
e) La fusion des membranes plasmiques impliquerait les fertilines.
3. Les réactions d’activation.
a) les oscillations calciques
b) l’exocytose du contenu des granules corticaux.
c) les autres réactions d’activation.
4. Au plan du développement, les pronuclei ne sont pas équivalents.
5. L’assistance médicale à la procréation.
a) L’insémination artificielle
b) La fécondation in vitro
c) L’injection intra-cytoplasmique d’un spermatozoïde
2. Des enzymes, des molécules adhésives
et signalisatrices participent à la fécondation
Modifié d’après Alberts, 1995
2. Des enzymes, des molécules adhésiveset signalisatrices participent à la fécondation
a) La protéine ZP3 et ses récepteurs assurent l'adhérence du spermatozoïde à la ZP.
b) La réaction acrosomique résulte d’une signalisation
L ’interaction avec la ZP3 déclenche
l ’exocytose du contenu
de l ’acrosome
fusion ponctuelle des membranes
vésicularisation antéro-postérieure
libération des enzymes
b) La réaction acrosomique
résulte d’une signalisation
c) La pénétration dans la zone pellucide implique des protéases
Hyaluronidase : détruit
l ’acide hyaluronique
qui occupe les mailles de la ZP
β-N-acétylglucosamine : hydrolyse la ZP2,
fragilise la ZP
L ’acrosine : sérine protéase, rompt les pontages entre la ZP1 et la ZP2-ZP3
Inactivation génique n ’affecte pas la fertilité. Rôle facilitant mais pas déterminant.
Les intégrines
Contrôle
Transfections
Cellules transfectées
Anti α6
ADAM
P P
ADAM :
A Disintegrin And Metalloprotease
SVMPs
P
Dégradation de
la lame basale
P
MM
M
M
RGD, arg-gly-ser
ECD, glu-cys-ser
D D
Domaine désintégrine
Peptide de fusion
C C
E E
CyCy
D
C
Classe P-III
D
C
Inhibition de
l’agrégation
des plaquettes
(αΙΙbβ3, fibrinogène)
13 spécifiques du testicule
Maturation : ADAM 1, 2, 3, 5 et 18
Fertilines immatures
P P
α
ADAM 1
MM
β
ADAM 2
Clivage
(spermatozoïdes)
??
D D
C C
E E
Maturation dans le testicule et
le transit dans épididyme
D
D
C
E
C
E
c
Cy Cy
α
β
Fertilines
Billes-IgG anti-NH2 fertiline β
+ extrait membranes de
spermatozoïdes
extrait de
cellule
billes
contrôle
Billes-IgG anti-NH2 fertiline β
+ extrait spermatozoïdes
Témoin
peptide (14 aa)
peptide témoin
anti α6
non immun
β peptide (14 aa)
Billes D + C
β peptide muté
D
C
Anti α6
Anti α6
Contrôle
Conclusions :
1 - interaction dépend de la fertiline β
2 - implique la boucle désintégrine
3 - implique la sous-unité α6 des intégrines
e) La fusion des membranes
e) La fusion des membranes
Un modèle possible
Fusion potentielle ?
Protéines de liaison
"
"6
!
Fertiline
!
!
Protéines de
signalisation
!1
Intégrines
("6!1)
Spermatozoïde
Ovocyte
Activation de l'oeuf ?
Chapitre 2
La fécondation
a) La protéine ZP3 et ses récepteurs assurent l'adhérence du spermatozoïde à
la ZP.
Les mécanismes possibles de l’activation de l’œuf par le spermatozoïde.
Les granules corticaux contiennent l’enzyme N-acétyl-glucosaminidase.
Hydrolyse de la partie glucidique de la ZP3
Barrière à la polyspermie
c) les autres réactions d’activation :
l’achèvement de la méiose, la formation des pronucléi, la réplication
Pronucléus
Micrographie
d’un œuf humain
microtubules
2° globule polaire
Immunofluorescence
Anti-tubuline
Colorant de l’ADN
Ovocyte mature non fécondé
5 h après la fusion
Fuseau mitotique
métaphase
Rassemblement des pronucléi
16 h après la fusion
D’après Simerly C et coll., (1995) Nat. Med 1, 47-53.
(Modifié d’après Alberts, 1994)
Bilan
La fécondation s’initie lorsque la tête d’un spermatozoïde
ayant subi la capacitation entre en contact avec la zone
pellucide de l’ovocyte II.
L’interaction spécifique qui s’établit alors provoque dans
la tête du spermatozoïde la mise en route d’une voie de
signalisation intracellulaire qui déclenche la réaction
acrosomique.
Les enzymes libérées et le mouvement propre au flagelle
lui permettent de traverser la zone pellucide.
Bilan
Au niveau de la membrane plasmique de l’ovocyte, une seconde interaction
spécifique permet l’adhérence du spermatozoïde sur l’ovocyte et la fusion
des deux cellules.
Il en résulte l’activation de voie(s) de signalisation intra-ovocytaire(s)
conduisant à :
– la libération du contenu des granules corticaux,
– la formation des pronuclei,
– la synthèse d’ADN préparant la première division de l’œuf,
– à l’initiation du développement.
La fécondation a donc pour conséquences essentielles de reconstituer
l’assortiment diploïde des chromosomes caractéristique de l’espèce,
d’établir le sexe chromosomique du nouvel individu, de transmettre des
caractères héréditaires maternels et paternels.
Bilan
Au total, la fécondation est le fruit d'une conversation qui se réalise
entre deux cellules radicalement différentes. Ce dialogue subtil est
engendré par un langage sucré et un langage protéique.
La conversation entre le spermatozoïde et la zone pellucide
implique le langage sucré. Les groupements glycosylés de la zone
pellucide de part leur nature, leur configuration spatiale et leur
quantité offre des possibilités multiples de dialogue avec la membrane
plasmique du spermatozoïde. Au cours de l'évolution, ils ont été
sélectionnés pour contribuer à la spécificité de reconnaissance entre le
spermatozoïde et la zone pellucide contribuant ainsi à la limitation des
fécondations entre les espèces.
La conversation entre la membrane plasmique du
spermatozoïde et celle de l'ovocyte requiert le langage protéique. Sa
précision n'est plus totalement nécessaire puisque les barrières
d'espèces ont été réalisées par le langage sucré. Le langage protéique
fait intervenir des protéines d'adhérence et fusogéniques
transmembranaires. Elles sont également utilisées dans d'autres
mécanismes de reconnaissance et de fusion cellulaire.
Bilan
Chronologie des événements survenant après fécondation
in vitro
Événements
Heures après
l'insémination
Émission du second globule polaire
2à5
Formation du pronucleus mâle
4à7
Formation du pronucleus femelle
6à9
Réplication de l'ADN
11 à 18
Division
17 à 20
Chapitre 2
La fécondation
la ZP.
Croisement interspécifique Cheval / Ane
Le cheval et l'âne appartiennent à deux espèces différentes mais
suffisament proches pour pouvoir être croisées. Les hybrides sont
habituellement stériles.
Le croisement d'un âne avec une jument donne un mulet
le croisement inverse (un cheval avec une anesse) donne un bardot.
Ces deux hybrides ont un phénotype différent alors qu'ils sont tous les
deux porteurs d'un hémi génome de cheval et d'un hémi génome d'âne.
D’après la génétique mendelienne, ces deux animaux sont porteurs de la
même information génétique et devraient présenter un phénotype
identique.
Pourquoi sont-ils différents ??
Existence d'un mécanisme régulateur qui modifie l'expression de certains
gènes selon qu'ils sont transmis par le mâle ou la femelle :
c'est l 'empreinte parenta l e .
Données naturelles
La môle hydatiforme est une anomalie rare de la grossesse, définie par la proliferation kystique
des villosités choriales associée à une dégénérescence tumorale du trophoblaste. Il n'y a pas
d'embryon, et donc pas de grossesse vraie.
Le risque majeur de cette pathologie est la constitution d'un choriocarcinome, tumeur maligne de
mauvais pronostic. (1 pour 2 à 3000 accouchements en Europe)
Les analyses des cellules des môles montrent un caryotype diploïde, tous les chromosomes
proviennent du père.
soit par fécondation dispermique
deux spermatozoïdes fécondent un ovocyte dépourvu de noyau
les deux pronucléus mâles fusionnent alors pour constituer un
noyau diploïde.
soit fécondation monospermique
un seul spermatozoïde pénètre dans un ovule
où il manque le pronucléus femelle et subit une mitose initiale
non suivie de segmentation créant ainsi un noyau diploïde .
Données expérimentales
gynogénote
Après fécondation
Noyau mâle
Injection noyau femelle
Pipet
Deux pronuclei femelles: arrêt du développement à 10 jours
Données expérimentales
androgénote
Aspiration du noyau femelle
Injection d’un noyau mâle
Deux pronuclei mâles: arrêt du développement à 11 jours
Empreinte parentale chez la souris
Cas de l’IGF et de son récepteur
Gynogénote ??
Androgénote ??
En résumé
L'empreinte parentale est un mécanisme de régulation épigénétique qui entraîne
une expression différentielle de certains gènes en fonction du parent transmetteur.
Elle repose sur sur des modifications épigénétiques de l’ADN, caractérisées par :
une absence d’altération de la séquence des gènes ou des séquences régulatrices
une réversibilité à chaque génération
Ces deux critères permettent d'opposer les modifications épigénétiques aux mutations
(= modifications génétiques) qui elles, sont stables de génération en génération.
Cette expression parent spécifique est sous tendue par une méthylation
différentielle au niveau de loci qui peuvent être dans le gène ou à distance du gène.
La méthylation contrôle l'expression par son rôle dans la compaction de la chromatine,
empêchant l'accès des protéines du complexe de transcription à leur site de liaison
sur l'ADN.
L'empreinte parentale n'agit que sur un petit nombre de gènes éventuellement
même uniquement dans certains tissus et/ou à certains stades du développement.
Chapitre 2
La fécondation
la ZP.
AMP :
- Inséminations Intra-Utérines
- Fécondation in vitro SANS micromanipulation
- Fécondation in vitro AVEC micromanipulation
En juillet 1978 est née par césarienne à l'hopital d'Oldham,
en Grande-Bretagne, Louise Brown, le premier bébé éprouvette.
Mariée en Septembre 2004. Elle a accouché d'un bébé
qui a été conçu naturellement et qui est né le 13 janvier 2007.
Octobre 1978 : en Inde à Calcutta, Durda
1981 : Elisabeth, première FIV aux USA
1982 : Amandine, première FIV en France
1984 : Zoé
2006 : 100 000 bébés éprouvettes
Stimulation de l’ovulation
Différents protocoles : injections quotidiennes FSH
Surveillance sous échographie : mesurer et compter les follicules.
Endomètre utérin
Déclanchement de l’ovulation par injection d’HCG
Entre l’injection et l’ovulation,
36h sont nécessaires à la maturation
finale de l’ovocyte.
Follicules
Dr. Catherine Poirot CHUPS
Recueil du sperme, jour de l’insémination, donneur ou conjoint
Ils proviennent :
de sperme éjaculé
de l’épididyme (ponction épididymaire)
du testicule (biopsie testiculaire).
de spermatozoïdes congelés (une perte de la mobilité d’environ 50 %)
Le but de la préparation du sperme est d’éliminer le plasma séminal et
de sélectionner les spermatozoïdes mobiles et morphologiquement normaux.
Centrifugation des spermatozoïdes au travers d’un gradient de densité.
Les spermatozoïdes morts, anormaux, ainsi que les contaminants
cellulaires s’accumulent dans les fractions de densité faible, alors que
les spermatozoïdes mobiles et normaux traversent le gradient.
Ils se retrouvent dans le fond (culot) du tube.
Les spermatozoïdes ainsi isolés sont lavés avec du milieu de culture.
Injection dans l’utérus, cathéter
Taux de grossesse 10% - 15% par cycle
Grossesses normales, gémellaires dans 15% des cas, triple dans 3%.
Indications :
• Hypofertilité d’origine cervicale
– Pas de glaire
– Glaire inadéquate
– Anticorps anti-spermatozoïdes dans la glaire
Stimulation de l’ovulation
Différents protocoles : injections quotidiennes FSH
Surveillance sous échographie : mesurer et compter les follicules. Endomètre utérin
Déclanchement de l’ovulation par injection d’HCG
Avant l’ovulation, le contenu
des follicules est ponctionné.
Les ovocytes sont recueillis, avec le cumulus.
Le diamètre de l’ovocyte est d’environ 0,1 mm alors que celui
du complexe cumulus-oophorus est d’environ 1 mm
Oocyte englobé dans son cumulus
Les ovocytes (2 ou 3 dans 0,5 ml de milieu) sont mis en présence
des spermatozoïdes mobiles (50 000-100 000 spermatozoïdes
mobiles/ml).
Pendant les heures qui suivent, les spermatozoïdes vont traverser
le cumulus et s’attacher à la zone pellucide qui entoure l’ovocyte.
En général, un seul de ces spermatozoïdes parvient à traverser la
zone pellucide, atteint la surface de l’ovocyte et pénètre dans
l’ovocyte.
La mobilité du spermatozoïde est essentielle
pour qu’il parvienne jusqu’à l’ovocyte.
La morphologie du spermatozoïde
semble également importante pour
assurer le succès de la fécondation in vitro.
Ovocytes en contact avec
des spermatozoïdes
Le contact est maintenu pendant 20h
Le milieu est renouvelé
Les embryons sont sélectionnés sur la base
de leur aspect, nombre et régularité des cellules
Le transfert des embryons est entrepris
Un à quatre embryons sont déposés dans l’utérus
Taux moyen d’embryon par ovocytes recueillis : 60%
Taux de grossesses après transfert : 25%
Dans 20% des cas, ces grossesses sont interrompues spontanément avant le 3°
mois
Dans 4% après le 4° mois
Grossesses simples 70%; gémellaires : 30%; triples : 3%
Indications
Stérilités tubaires
Endométriose
Sperme
Echecs des inséminations
L’ICSI - « intracytoplasmic sperm injection »
Avec cette technique, un spermatozoïde est
directement injecté dans l’ovocyte à l’aide de
pipettes en verre très fines. Un microscope
équipé d’une excellente optique et une paire
de micromanipulateurs sont nécessaires.
Technicien procédant
à une ICSI
Préparation des ovocytes
L’ovocyte doit être bien visible pour permettre l’injection du spermatozoïde.
Les cellules du cumulus sont éliminées avec de la hyaluronidase.
Les cellules de la corona radiata doivent être détachées pour que la ZP et le
cytoplasme soit visible.
Des mouvements de va-et-vient de l’ovocyte dans une pipette ayant un
diamètre légèrement supérieur à l’ovocyte permettent le détachement des
cellules.
Cette procédure s'appelle la décoronisation.
Aspiration de l'ovocyte dans la pipette
Détachement des cellules de la corona radiata
Détermination de la maturité de l’ovocyte
Seul un ovocyte mature peut être fécondé.
L’ovocyte mature se trouve en métaphase de la
seconde division méiotique (métaphase II) et
se caractérise par la présence du 1er globule
polaire dans l’espace périvitellin.
L’ovocyte immature se trouve au stade
diplotène de la prophase I et présente un grand
noyau : la vésicule germinative.
L’ovocyte en cours de maturation se trouve à
un stade intermédiaire de la méiose; il n’a plus
de vésicule germinative mais le 1er globule
polaire n’est pas encore apparu.
Les ovocytes immatures représentent une
faible proportion des ovocytes récoltés.
Ces ovocytes sont laissés en culture et ne sont
injectés que s’ils parviennent à maturité in
vitro.
Sélection du spermatozoïde
Les spermatozoïdes mobiles et normaux sont choisis.
La mobilité est importante car elle signale que le spermatozoïde est vivant.
Pour ralentir la vitesse de déplacement des spermatozoïdes, on ajoute du
polyvinyilpyrrolidone (PVP, 10%) à la suspension.
Sous le microscope, le spermatozoïde sélectionné est immobilisé en comprimant
sa queue contre le support avec la pipette d’injection.
La queue est coupée puis il est aspiré.
L’élimination de la queue du spermatozoïde est nécessaire pour éviter que des
lésions soient induites par les mouvements du spermatozoïde dans le cytoplasme
et pour permettre l’activation de l’ovocyte.
Mise en place de l’ovocyte
L’ovocyte à injecter est placé dans un goutte de milieu (5 µl) recouverte d’huile
et maintenu en place avec une pipette de contention («holding pipette»).
Le 1er globule polaire est placé à 6h de telle sorte que le fuseau méiotique, sur
lequel sont disposés les chromosomes maternels et qui est en général proche
du globule polaire, ne se trouve pas sur la trajectoire de la pipette d’injection.
Pénétration de la membrane plasmique (oolemma) et injection du
spermatozoïde
Le spermatozoïde est
dans la pipette
de micro-injection
L’oolemma n’est pas toujours facile à percer avec la pipette d’injection.
La pipette de micro-injection perce la membrane de l'ovocyte
Pour faciliter la rupture de l’oolemma, la pipette d’injection contenant le
spermatozoïde est enfoncée profondément dans l’ovocyte et un peu du cytoplasme
est immédiatement aspiré jusqu’à ce que la membrane de l’ovocyte se rompe.
La pipette est engagée jusqu'au centre de l'ovocyte
Puis le cytoplasme aspiré est doucement réinjecté dans l’ovocyte et
le spermatozoïde déposé dans le cytoplasme avec un minimum de milieu.
Le spermatozoïde est introduit dans l'ovocyte
La pipette d’injection est délicatement retirée, et l’ovocyte est libéré
de la pipette de contention et immédiatement mis en culture.
La pipette de micro-injection est retirée laissant une petite cicatrice qui disparaîtra rapidement
Observation de la fécondation (Jour 1)
Il est important de déterminer que la fécondation a eu lieu et qu’elle est normale.
La fécondation normale se traduit par l’expulsion du 2ème globule polaire dans
l’espace périvitellin et la présence de 2 pronuclei dans l’ovocyte.
Les pronuclei peuvent apparaître quelques heures après l’ICSI et sont souvent
encore visibles 20h plus tard.
Par commodité, les ovocytes sont généralement observés le lendemain du recueil
ovocytaire, 14 à 18h après l’injection.
Ovocyte fécondé présentant 2 pronuclei et 2 globules polaires
Fécondation anormale
La fécondation est anormale lorsque plus de 2 pronuclei sont présents.
L’absence d’émission du 2ème globule polaire de l’ovocyte en serait la cause.
La présence d’un seul pronucleus est également une situation anormale car il
s’agit d’une activation du développement se produisant sans le concours du
spermatozoïde. Les ovocytes fécondés anormalement ne sont jamais utilisés
pour le traitement.
Ovocyte triploïde (avec 3 pronuclei)
Développpement embryonnaire (Jour 2-6)
La disparition des pronuclei indique que l’ovocyte fécondé se prépare à la 1ère
division cellulaire.
Les premières divisions sont visibles le lendemain de l’observation des
pronuclei. En général, 2 à 4 blastomères au jour 2, 4 à 8 blastomères au jour 3
et blastocyste aux jours 5 ou 6.
Les embryons sont sélectionnés sur la base
de leur aspect, nombre et régularité des cellules
Le transfert des embryons est entrepris (Jour 3)
Un à quatre embryons sont déposés dans l’utérus
Trois jours
Indications
Hypofertilités masculine
Echecs de fécondation in vitro
Conclusions
Les étapes de la fécondation in vitro conventionnelle et de l’ICSI sont
identiques sauf en ce qui concerne la rencontre du spermatozoïde et de
l’ovocyte.
Dans la FIV, le spermatozoïde parvient lui-même à entrer dans l’ovocyte après
avoir traversé les barrières qui l’entourent (le cumulus et la zone pellucide).
En ICSI le spermatozoïde est placé directement à l’intérieur du cytoplasme de
l’ovocyte.
Les étapes principales de la fécondation in vitro, avec ou sans ICSI :
JOUR 0 Recueil des ovocytes
Préparation du sperme
Mise en contact des gamètes : FIV conventionnelle ou ICSI
JOUR 1 Observation de la fécondation, présence de 2 pronuclei, stade: zygote
Développement in vitro de 3 zygotes au maximum
Congélation des zygotes surnuméraires
JOUR 2 : observation du développement embryonnaire, stade 2-4 blastomères
JOUR 3 : Transfert d’embryons, stade: embryon 4-8 blastomères
Echec des fécondations
En FIV conventionnelle, les spermatozoïdes peuvent présenter une
anomalie (mobilité insuffisante, morphologie altérée, présence
d’anticorps, anomalie non définie) qui les empêchent de féconder
l’ovocyte.
L’immaturité des ovocytes peut aussi être une cause d’échec de
fécondation.
Le manipulateur ???
En ICSI, l’absence d’activation de l’ovocyte, due à une anomalie de
l’ovocyte ou du spermatozoïde, semble être la cause la plus probable
de l’échec Cependant pour un couple donné, un échec de fécondation
dans un cycle ICSI ne signifie pas forcément qu’un second échec aura
lieu lors d’un traitement ultérieur.
En ICSI, 60% des ovocytes sont fécondés et 95% de chance d’avoir un
embryon
Taux de grossesses comparable à la FIV
Fausses couches 20% = la nature.
Les problèmes éthiques liés à la FIV sont nombreux :
* Manipulation de la vie dès son commencement : tentation d'eugénisme
* Congélation des embryons : statut juridique et moral de l'embryon.
Devenir de l'embryon congelé. Jumeaux nés à plusieurs années de distance ...
* Risque de naissances multiples, donc de prématurité.
* Réduction embryonnaire, posant les mêmes problèmes éthiques que l'avortement.
* Possibilité pour une femme très âgée de mettre au monde : responsabilité de la vie.
* Confusion de la notion de paternité : femme portant l'enfant de sa fille,
donneur de sperme, donneuse d'ovule : Qui est le père ? Qui est la mère ?
* Possibilité de trafic d'embryons.
* Que faire des embryons non implantés ?
* Faut-il tester les embryons à réimplanter dans certains cas?
(famille avec maladie héréditaire, embryon thérapeutique)
Chapitre 2
La fécondation
6. Manipuler l’ovocyte
a) parthénogenèse
b) transgenèse
le spermatozoïde, vecteur possible
l’injection d’un transgène
a) parthénogenèse
La parthénogenèse correspond au développement d’un organisme à partir du
seul gamète femelle et donc sans fécondation.
Elle résulte du développement d'un embryon à partir d'un ovocyte dont le
génome maternel haploïde s'est dupliqué.
Cette duplication aboutit à la constitution d'une cellule diploïde dont le
développement devient possible selon les règles de la génétique mendelienne.
C'est ce que l'on observe dans la plupart des espèces ou la parthénogenèse est
possible.
Ce mode de développement se rencontre beaucoup dans l’embranchement des
arthropodes
En revanche, ce phénomène n'existe pas chez les mammifères, ou plus
exactement il ne permet pas le développement d'organismes viables.
La parthénogenèse naturelle existe chez certains lézards et dans le cas du
dindon.
.
Chez le dindon, un certain pourcentage d’œufs présente un début de
développement parthénogénétique. Beaucoup de ces œufs vont spontanément
arrêter leur développement.
Toutefois, un petit nombre de ces œufs continue leur développement et donne
des individus tous diploïdes. Ce sont tous des mâles. On suppose qu’il y a eu
rétention du deuxième globule polaire, ce qui rétablit la diploïdie.
b) transgenèse
La transgenèse correspond au transfert expérimental d’une séquence d’ADN
dans un organisme dans des conditions qui favorisent la transmission de cette
nouvelle information génétique à la descendance. Chez la souris cette possibilité
Le transfert de l’ADN peut se réaliser à différents moments du développement.
Après la fécondation, la transgenèse peut être réalisée par injection intranucléaire.
En pratique :
b) transgenèse
b) transgenèse par microinjection
Limites :
site(s) d’insertion(s) ?
nombre de transgènes intégrés
intégration dans une séquence régulatrice, dans
un gène endogène
intégration en tandems (délétions, duplications)

Biologie du développement animal

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