Du sexe génotypique au sexe phénotypique

Du sexe génotypique
au sexe phénotypique
Introduction
La reproduction sexuée permet la pérennité des espèces, mais aussi l’unicité des individus.
La reproduction sexuée est apparue très tôt avec les premières cellules eucaryotes unicellulaires, il y a
environ un milliard d’années. Par contre, la viviparité, c’est-à-dire l’apparition de la nidation associée
au développement de l’utérus, est une acquisition tardive dans l’évolution et se réalise pleinement chez
les mammifères placentaires.
I- Les phénotypes sexuels et leur évolution au cours de la vie
A- Les différents phénotypes sexuels
1- Les phénotypes macroscopiques
Appareil génital masculin
Appareil génital féminin
a- Les caractères sexuels secondaires
Ils sont représentés par les caractères permettant de faire la différence entre les hommes et les femmes
(mamelles, pilosité, masse musculaire, voix, taille, comportement…)
b- Les caractères sexuels primaires
les organes extérieurs
les glandes annexes
les voies génitales
homme
pénis
vésicule séminale et prostate
spermiducte et épididyme
femme
vagin et utérus
oviducte (trompe de Fallope)
2- Les phénotypes microscopiques
Ces phénotypes définissent les caractères sexuels primordiaux, c’est-à-dire les glandes génitales ou
gonades (ovaires et testicules) et les cellules qu’elles produisent (« ovules » et spermatozoïdes).
B- La mise en place des différents phénotypes sexuels au cours de la vie
1- Un stade indifférencié : à la sixième semaine de conception
a- De mêmes caractères sexuels primordiaux
Les gonades mâles et femelles sont constituées des mêmes cellules à 2n chromosomes.
b- De mêmes caractères sexuels primaires
Les deux embryons homme et femme possèdent des zones génitales non différenciées ainsi que deux
types de canaux : Müller et Wolff.
2- La différenciation des phénotypes sexuels
a- Au stade embryonnaire
Pour l’homme :
Une différenciation précoce dès la septième semaine de conception : les testicules se différencient mais
ils restent immatures (les tubes séminifères sont pleins, les spermatogonies subissent de nombreuses
mitoses mais pas de méioses), seuls les canaux de Wolff sont conservés et se développent, alors que
ceux de Müller disparaissent. Ces canaux se différencieront et donneront certains caractères sexuels
primaires comme l’épididyme.
Pour la femme :
Une différenciation plus tardive à la dixième semaine de conception : les ovaires se différencient mais
ils restent immatures (à la neuvième semaine les ovogonies subissent des mitoses pour donner des
ovocytes I, à la quinzième semaine ces ovocytes I vont donner des ovocytes I bloqués en prophase I, ils
constitueront ce qu’on appelle des follicules primordiaux). On observe à ce moment la disparition des
canaux de Wolff au détriment de ceux de Müller, qui se développent et se différencient pour donner
certains caractères sexuels primaires : trompes de Fallope, utérus et 1/3 du vagin.
b- De la naissance à la puberté
Tous les caractères sexuels primaires et primordiaux (à l’exception des gamètes) sont en place mais ne
fonctionnent pas. Il faudra alors attendre la puberté pour que les testicules réalisent la spermatogenèse
et les ovaires l’ovogenèse. De plus, la puberté permettra la mise en place des caractères sexuels
secondaires.
II- Le déterminisme sexuel et génétique
A- Un déterminisme très précoce
1- La mise en évidence du rôle du chromosome Y
C’est la présence du chromosome Y qui permet la détermination du sexe mâle.
2- Implication du gène SRY
Dès la fécondation, le sexe génotypique d’un individu est déterminé par ses chromosomes sexuels.
L’acquisition des structures et de la fonctionnalité des appareils sexuels mâle et femelle se déroule en
quatre étapes, dont les deux premières sont les suivantes :
- La première étape est caractérisée par la mise en place, au cours du développement, de gonades
phénotypiquement indifférenciées et de deux types débauche de voies génitales (canaux de Müller et
de Wolff)
- Lors de la deuxième étape, chez le mâle, l’expression du gène SRY dans les cellules des gonades
entraîne la synthèse de la protéine TDF (Testicule Determining Factor) ou SRY. Cette protéine
déclenche l’expression de nombreux gènes qui conduisent à la différenciation de la gonade
indifférenciée en testicule : le gène SRY est qualifié de gène homéotique (architecte). C’est à ce
moment-là que la différenciation XX et XY intervient dans l’élaboration du phénotype sexuel. En
l’absence du gène SRY, et donc de la protéine, la gonade se transforme en ovaire.
B- Un déterminisme plus tardif
1- A la huitième semaine post-conception
Lors de cette troisième étape, dans le testicule est produite la testostérone, au niveau des cellules de
Leydig. On remarque également la production d’une autre hormone (anti-Müllerienne) par les cellules
de Sertoli. Ces deux hormones contrôlent la masculinisation de l’appareil génital.
Chez les femmes, l’absence d’hormones testiculaires est responsable de la persistance des canaux de
Müller (futurs oviductes et utérus) et de la disparition des canaux de Wolff, c’est-à-dire de la
féminisation de l’appareil génital.
2- A la puberté
a- Des changements morphologiques
On observe lors de la puberté la mise en place des caractères sexuels secondaires (les seins, les hanches,
la pilosité, la voix…). On remarque également que les organes liés à la reproduction augmentent
brutalement en taille et en masse. Il semblerait que cette augmentation soit liée à leur fonctionnement.
b- Des changements physiologiques
Chez l’homme :
De la naissance à la puberté, la sécrétion de testostérone par le testicule est très faible, alors que celle
d’hormone anti-müllerienne (AMH) persiste. A la puberté, la production d'AMH décline alors que
celle de la testostérone augmente considérablement. Cette hormone entraîne le développement
pubertaire des voies génitales et du pénis, et rend fonctionnelles les glandes annexes (vésicules
séminales et prostate). Ainsi, à la puberté, les deux fonctions du testicule, la production de
spermatozoïdes d’une part et celle de testostérone d’autre part, rendent l’organisme capable de
produire du sperme.
Chez la femme :
Les ovaires, à la puberté, acquièrent aussi une double capacité : celle d’émettre des ovules d’une part et
celle de sécréter des hormones d’autre part. Les hormones œstrogènes rendent matures les voies
génitales (utérus, vagin) et les organes génitaux externes.
Cette quatrième et dernière étape est décalée dans le temps : il faut attendre l’âge de 10 à 12 ans. Elle
est nécessaire à la fonctionnalité des appareils génitaux.