La régionalisation du mésoderme selon les axes de polarité au

DEV.09.09
SESSION 2010
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Filière BCPST-Véto
BIOLOGIE
Epreuve A (partielle)
Durée : 1h15 heures
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Sujet : La régionalisation du mésoderme selon les axes de
polarité au cours du développement embryonnaire des
Vertébrés
Vu le temps limité, il est seulement demandé :
- Une introduction et une conclusion entièrement rédigées
- Un plan détaillé : grandes parties I, II…, sous-parties A, B…
- Quelques « mots / idées » clés bien choisis dans chaque sous-partie
- Une transition entre les grandes parties
- Une seule illustration imposée, intégrée au plan, soigneusement annotée : La coupe vue de ¾ du
stade bourgeon caudal.
N.B. Aucune autre illustration ne sera prise en compte.
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La régionalisation du mésoderme selon les axes de polarité au cours du développement embryonnaire des vertébrés.
Introduction Approche du sujet : présentation du groupe des vertébrés et des 2 axes de polarité ant/post et
dors/vent. caractérisant les bilatériens. Notion de développement avec, chez les bilatériens,
l’individualisation de 3 feuillets embryonnaires (ectod.,mésod. endoderme)..
Formulation de la problématique : Le mésoderme a un devenir qui varie selon son positionnement le long
des 2 axes de polarité embryonnaires. Par une approche descriptive et expérimentale, observation de la
chronologie des transformations embryonnaires du mésoderme, mise en évidence des interactions cellulaires
et moléculaires impliquées dans cette régionalisation des différents territoires du mésoderme.
Présentation du plan : progression selon les stade du développement
I. La régionalisation du mésoderme au cours de la gastrulation
A. Une régionalisation préparée dès la segmentation
Suivi du devenir des cellules marquées en fin de segmentation. Carte du mésoderme présomptif
B. Une première régionalisation dorso-ventrale
Invagination au niveau de la lèvre dorsale du mésoderme dorsal, au niveau des lèvres latérales et
ventrale pour le mésoderme somitique et des lames latérales.
Du dos vers le ventre, mésoderme cordal, somitique, des lames latérales.
C. Une régionalisation antéro postérieure peu marquée à l’issue de la gastrulation
Invagination ordonnée du mésoderme précordal puis cordal puis caudal disposés de l’avant vers
l’arrière, mésoderme latéral et ventral essentiellement vers l’arrière.
D. Des signaux inducteurs à l’origine de la dorsalisation du mésoderme
Signaux inducteurs (exemples : vg1, activine…) en provenance des blastomères végétatifs ( centre de
Niewkoop). Gradient de protéines dorsalisantes (ex. noggin, chordin …) à partir de la zone marginale
dorsale (centre de Spemann)
Transition : les 3 feuillets mis en place, débute la structuration du mésoderme
II. Une individualisation de structures mésodermiques au cours de la neurulation
A. Une individualisation de structures le long de l’axe dorso-ventral
Individualisation de la corde¤, mise en place des somites, des pièces intermédiaires et des lames
latérales. Creusement du coelome¤, splanchno¤ et somatopleure¤, mésentère ventral
B. Une individualisation de structures le long de l’axe antéropostérieur
Individualisation du mésenchyme précordal céphalique (future tête) en avant de la corde (niveau du
futur tronc) ; du mésoderme caudal en arrière (future queue)
Transition : parties sur corps esquissées, métamérisation et début de l’organogénèse mésodermique
III. La régionalisation au cours de la fin du développement embryonnaire (Bg caudal chez l’Amphibien)
A. La régionalisation dorso ventrale
Somites : dermo¤- myo¤-sclérotome¤. Détermination sous l’action des structures voisines (corde,
tube neural, lame latérale et épiderme). Intervention des signaux moléculaires variés (ventralisants,
dorsalisants, latéralisants). Intervention des gènes homéotiques Pax
Mise en place des crêtes génitales¤. Disparition du mésentère ventral*
B. La régionalisation antéropostérieure
Ventralement ébauche cardiaque antérieure.
Métamérisation antéropostérieure des somites¤, des pièces intermédiaires¤. Détermination de
l’ordre de métamérisation. Détermination du devenir des somites (vertèbres) précédant leur
individualisation. Intervention de gènes homéotiques Hox. Approche expérimentale du
fonctionnement des gènes Hox (mutants KO)
-Pertinence et logique du plan, titres des parties informatifs avec un fil conducteur
- plan détaillé, structuré, (I, II, III et A, B et C)
Schéma du stade bourgeon caudal : schématisation des structures marquées par ¤ dans le texte +tube
digestif, tube nerveux, cordons issus des crêtes neurales.
Soin
Conclusion : Bilan : Détermination génétique du développement.
Importance des gènes homéotiques codant des facteurs de transcription modulant l’expression d’autres
gènes.
Rôle de la communication et des processus d’adhésion cellulaire
Ouverture : Les différentes régions mésoderme étant constituées, elles poursuivent leur évolution pour
donner les différents organes et tissus différenciés.
Phénomènes comparables pour les autres feuillets conduisant au plan d’organisation complet
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