Physiologie de la reproduction

Physiologie De La Reproduction

1. Généralités[pic 1]

Reproduction : c’est une fonction que l’on retrouve chez tous les organismes qui permet de produire de nouveaux organismes. La descendance peut être génétiquement identique aux parents ou présenter un patrimoine génétique original. Dans ce dernier cas, on dit que la reproduction s’accompagne d’une variabilité génétique.

Le premier mécanisme de variation génétique est la mutation qui permet une modification du génotype et donc du phénotype. Un second mécanisme est le brassage génétique. Celui-ci est obtenu en modifiant la combinaison allélique qui est portée par l’individu. Ce brassage génétique peut présenter 2 formes :

• Brassage interchromosomique : résulte de combinaisons des allèles de la mère et des allèles du père. Ceci implique une diploïdie des cellules
• Brassage intrachromosomique : implique une recombinaison des allèles liés à différents gènes au sein d’un même chromosome. Cette recombinaison allélique intervient au cours de la méiose lors de la gamétogénèse

Le mécanisme de reproduction qui garantit la plus forte variabilité génétique est la reproduction sexuée. Elle implique une gamétogénèse permettant des brassages intrachromosomiques et qui permet la formation de cellules haploïdes appelées gamètes.

Au cours de la reproduction sexuée, 2 gamètes haploïdes venant de 2 individus différents vont fusionner : c’est la fécondation.

Fonction de la fécondation :  rétablir la diploïdie grâce à la formation d’une cellules œuf (zygote) et qui permet aussi le brassage interchromosomique

Chez un grand nombre d’espèces animales, la reproduction sexuée est complétée de manière obligatoire ou de manière facultative par une reproduction asexuée.

La reproduction asexuée est un mode de reproduction qui n’implique pas la formation de gamètes. Dans la reproduction asexuée, les cellules qui produisent un nouvel individu sont les cellules somatiques.

Dans le cas de la reproduction sexuée, le nouvel individu est toujours produit à partir d’un ou de 2 gamètes. Ces gamètes sont issus chez les animaux d’une lignée cellulaire particulière : lignée germinale.

1. Formation de la lignée germinale

Les organismes animaux sont formés à partir de 2 lignées cellulaires qui sont le plus souvent déterminées très tôt au cours du développement. C’est la lignée somatique et la lignée germinale.

Cellules somatiques : forment les organes du corps dont les organes reproducteurs. Ces cellules sont qualifiées et mortelles car, sauf exceptions, elles ne survivent pas durant toutes la vie de l’organisme. Ces cellules sont donc régulièrement redoublées.

Cellules germinales : qualifiées d’immortelles, elles vont en effet survivre durant toute la vie de l’organisme. Si l’on prélève ces cellules et qu’on les maintient dans un milieu de culture adéquat, on peut les maintenir en vie éternellement. Ces cellules ont donc la capacité de reproduction potentiellement illimitée

Les cellules germinales ont donc la capacité de réaliser une division cellulaire spécifique : la méiose.

Méiose (succession de 2 divisons) : une dite réductionnelle qui se traduit par la séparation des 2 chromosomes homologues qui forment les paires chromosomiques.

Au terme de la division réductionnelle, on a la formation d’une cellule à n chromosomes à 2 chromatides. Elle est haploïde. C’est au cours de cette 1ère division qu’est réalisée la recombinaison homologue qui permet le brassage intrachromosomique.

La 2nd division est réalisée par une réaction équationnelle, on a la formation d’une cellule à n chromosome à n chromatide. Elle est haploïde.

Chez les animaux, ce processus aboutit systématiquement à la formation de gamètes (haploïde)

Les cellules germinales sont déterminées au cours du développement à partir de déterminants produits au sein de l’ovocyte (gamète femelle qui n’est pas encore arrivée à maturité). Ces déterminants sont des molécules qui sont soit des ARNm soit des protéines ayant la capacité de modifier localement la formation de gènes. Il existe plusieurs modèles permettant d’étudier le déterminisme, le plus compris aujourd’hui est la drosophile qui est un organisme gonochorique. La drosophile femelle présente un ovaire produisant un très grand nombre d’ovule (environ 1/jour). Cet ovule est formé à l’apex de l’ovaire et sera associé à des cellules nourricières. Au cours de l’ovogénèse (formation des ovules à partir des ovocytes), l’ovule en fécondation va descendre dans l’ovaire et les cellules nourricières vont leur distribuer des cellules nutritives/vitellus et les traduisent en ARNm. Parmi ces ARNm, il y en a un qui sera distribué dans la partie postérieure appelée Oskar. 3 heures après la fécondation, l’embryon est formé d’une cellule mais il y a plusieurs milliers de noyaux autour de cette cellule. La protéine Oskar va donc pénétrer dans la région postérieure des noyaux et va leur entrainer la proscription de gènes dit de détermination germinale.

Ces noyaux vont alors s’isoler et former une cellule polaire à l’origine des cellules germinales de la drosophile. Un autre modèle d’étude de la détermination germinale est Caenorhabditis elegans.

Chez ce vers, au cours de l’ovogénèse, l’ovocyte va produire en grande quantité des granules P réparties de manière homogène au sein de l’ovocyte. Ces granules sont produits à partir de petits ARN. Après fécondation, les granules P vont être distribués de manière asymétrique et se concentrer au même endroit. La cellule va effectuer une mitose et donner une cellule sans granules P.  A chaque cycle de division cellulaire, ce mécanisme est répété : les granules P sont distribués de manière asymétrique et présentes des cellules sans granules P (somatiques)

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