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DÉVELOPPEMENT II/ II/ EMBRYOLOGIE EMBRYOLOGIE DESCRIPTIVE DESCRIPTIVE –– DEVELOPPEMENT DEVELOPPEMENT DES DES AMPHIBIENS AMPHIBIENS IIII-2/ -2/ EMBRYOGENESE EMBRYOGENESE IIII-2-1/ -2-1/ SEGMENTATION SEGMENTATION IIII-2-2/ -2-2/ TRANSITION TRANSITION BLASTULEENNE BLASTULEENNE IIII-2-3/ -2-3/ GASTRULATION GASTRULATION IIII-2-3/ -2-3/ NEURULATION NEURULATION III/ III/ EMBRYOLOGIE EMBRYOLOGIE EXPERIMENTALE EXPERIMENTALE III/1 III/1 EXPERIENCE EXPERIENCE DE DE NIEUWKOOP NIEUWKOOP III/2 III/2 EXPERIENCE EXPERIENCE DE DE SPEMANN SPEMANN III/3 III/3 METHODES METHODES EXPERIMENTALES EXPERIMENTALES IV/4 IV/4 INDUCTION INDUCTION DU DU MESODERME MESODERME V/ V/ DIFFERENCIATION DIFFERENCIATION DU DU NEURECTODERME NEURECTODERME CALOTTE ANIMALE ZONE MARGINALE H. VEGETATIF (AVANT LA TRANSITION BLASTULEENNE) VOIES DE DIFFERENCIATION DES CELLULES EN CULTURE EPIDERME EPIDERME NEURECTODERME MESODERME ENDODERME EXPERIENCE DE NIEUWKOOP EMBRYON IRRADIE PAS DE ROTATION DE SYMETRISATION MICROTUBULES DESTABILISES PAR UV TRANSFERT DU MACROMERE D1 D’UN EMBRYON DONNEUR D1 A INDUIT UNE ORGANISATION EMBRYONNAIRE COMPLETE D1 NE DONNERA QUE DES CELLULES ENDODERMIQUES PA Ve EMISSION DE MOLECULES DIFFUSIBLES Do CENTRE INDUCTEUR VENTRAL (D4) PV CENTRE INDUCTEUR DORSAL (D1) (CENTRE DE NIEUWKOOP) L’ENDODERME EST L’INDUCTEUR PRIMAIRE DU MESODERME IL EST DONC DETERMINE AVANT LA TRANSITION BLASTULEENNE VegT EST INDISPENSABLE A LA FORMATION DE L’ENDODERME VegT EST UN FACTEUR DE TRANSCRIPTION ORIGINE MATERNELLE V VV V EXPRIME DANS L’ENDODERME AU NIVEAU CORTICAL PA VegT PV L’INJECTION D’ARN ANTISENS VegT EMPECHE LA FORMATION DE L’ENDODERME ET UNE ORGANISATION CORRECTE DU MESODERME EXPERIENCE DE SPEMANN GREFFON NIVEAU VENTRAL PRELEVEMENT LEVRE DORSALE : M. CHORDAL JEUNE GASTRULA ORGANISATION D’UN DEUXIEME EMBRYON COMPLET EN POSITION VENTRALE DE L’EMBRYON PRIMAIRE PLAQUE NEURALE 2aire PLAQUE NEURALE 1aire BOURGEON CAUDAL EXPERIENCE DE SPEMANN LE RECEVEUR DONNE UN EMBRYON PRIMAIRE NORMALEMENT CONSTITUE LE GREFFON POURSUIT SON INVAGINATION ET DONNE DU CHORDOMESODERME. LA ZONE DU CROISSANT DEPIGMENTE EN DEBUT DE GASTRULATION REPRESENTE DONC LE CHAMP MORPHOGENETIQUE, DEJA DETERMINE, DU CHORDOMESODERME. L’ECTOBLASTE DE L’EMBRYON RECEVEUR AURAIT DU FOURNIR DE L’EPIDERME VENTRAL. IL EDIFIE UN TUBE NEURAL. LE GREFFON EXERCE UNE INDUCTION NEUROGENE SUR LE FEUILLET ECTOBLASTIQUE. LE MESOBLASTE DES LAMES LATERALES DU RECEVEUR SERT A EDIFIER LA CHORDE ET LES SOMITES DE L’EMBRYON II LE GREFFON EXERCE UNE INDUCTION MESOBLASTOGENE D’ORDRE SUPERIEUR SUR CE GROUPE DE CELLULES L’EVOLUTION DE L’ENDODERME DU RECEVEUR N’EST PAS AFFECTE : CE TERRITOIRE ETAIT DEJA DETERMINE. RECHERCHE DES MOLECULES INDUCTRICES MOLECULE A TESTER HISTOLOGIE, MARQUEURS DORSAUX, VENTRAUX? RESTAURATION D’UN AXE EMBRYONNAIRE? ARNm DE L’INDUCTEUR ARNm DE L’INDUCTEUR AXE EMBRYONNAIRE SURNUMERAIRE? RECHERCHE DES MOLECULES INDUCTRICES CULTURE ECTODERME EPIDERME CALOTTE ANIMALE TERRITOIRE COMPETENT ECTODERME ACTIVINE+CULTURE EPIDERME TISSU NEURAL MESODERME DORSAL CHORDE MUSCLE EXPRIMES AU BON ENDROIT ET AU BON MOMENT ? FGF+CULTURE ECTODERME EPIDERME MESODERME VENTRAL MESENCHYME STRATEGIES DE « PERTE DE FONCTION » GENIQUE UTILISEES CHEZ L’EMBRYON INJECTION D’ARN ANTISENS OLIGOMORPHOLINOS RNA INTERFERENCE: UTILISATION DE siRNA (small interferent RNA) EXPRESSION DE DOMINANTS NEGATIFS INDUCTION ET REGIONALISATION DU MESODERME TROIS GRANDS TYPES DE MOLECULES SONT IMPLIQUES LES FACTEURS DE CROISSANCE SONT DES MOLECULES DIFFUSIBLES QUI AGISSENT AU NIVEAU DE CELLULES CIBLES EN SE FIXANT SUR DES RECEPTEURS TRANSMEMBRANAIRES CES RECEPTEURS POSSEDENT UN DOMAINE CYTOPLASMIQUE A ACTIVITE PROTEINE KINASE IMPLIQUE DANS LA TRANSDUCTION DU SIGNAL LES PROTEINES Wnt SONT DES GLYCOPROTEINES DIFFUSIBLES RICHES EN CYSTEINES QUI AGISSENT AU NIVEAU DE CELLULES CIBLES EN SE FIXANT SUR DES RECEPTEURS TRANSMEMBRANAIRES APPARTENANT A LA FAMILLE DES PROTEINES FRIZZLED, IMPLIQUES DANS L’ACTIVATION D’UN COACTIVATEUR DE LA TRANSCRIPTION, LA β-CATENINE LES FACTEURS DE TRANSCRIPTION ET LEURS COFACTEURS AGISSENT AU NIVEAU NUCLEAIRE, DANS LES CELLULES OU ILS ONT ETE SYNTHETISES ILS REGULENT L’EXPRESSION DE GENES SPECIFIQUES EN SE FIXANT A DES SEQUENCES REGULATRICES INDUCTION DU MESODERME FACTEURS DE CROISSANCE LES SIGNAUX EMIS PAR L’ENDODERME DETERMINE INDUISENT DES CELLULES DE L’HEMISPHERE ANIMAL EN MESODERME. CE SONT DES FACTEURS DIFFUSIBLES FACTEURS DE CROISSANCE TGF-β β ET FGF CENTRE INDUCTEUR VENTRAL Vg1, ACTIVINES, NODAL (Xnr) (FAIBLE CONCENTRATION et FGF ) CENTRE INDUCTEUR DORSAL (CENTRE DE NIEUWKOOP) Vg1, ACTIVINES, NODAL (Xnr) (FORTE CONCENTRATION ) TRANSDUCTION DU SIGNAL- LE SYSTEME FGF DOMINANT NEGATIF TRANSDUCTION DU SIGNAL- LE SYSTEME TGF-β RECEPTEURS TRANSMEMBRANAIRES I ET II ACTIVITE SER/THR KINASE PHOSPHORYLATION DE PROTEINE SMAD (1, 2, 3 OU 5) TRANSLOCATION DANS LE NOYAU AVEC SMAD4 MODIFICATION DE L’EXPRESSION DE GENES SPECIFIQUES DIFFERENCIATION TRANSDUCTION DU SIGNALLA VOIE DE SIGNALISATION Wnt/β-CATENINE Dsh: Dishevelled GSK-3: Glycogene synthase kinase-3 LE RECEPTEUR FRIZZLED PRESENTE 7 DOMAINES TRANSMEMBRANAIRES ET UN DOMAINE EXTRACELLULAIRE AMINO-TERMINAL RICHE EN CYSTEINES INDUCTION DU MESODERME FACTEURS DE TRANSCRIPTION VegT: FACTEUR DE TRANSCRIPTION ENDODERMIQUE DETERMINATION DE L’ENDODERME β-CATENINE : CO-ACTIVATEUR DE LA TRANSCRIPTION DORSAL DETERMINATION DU MESODERME SIAMOIS : FACTEUR DE TRANSCRIPTION TRANSITION BLASTULEEENE DORSAL DETERMINATION DU MESODERME LES DETERMINANTS CYTOPLASMIQUES DE L’ŒUF DE XENOPE PA REPARTITION HOMOGENE DE LA β-CATENINE DANS LE CYTOPLASME ŒUF NON FECONDE Vg1 ET VegT ONT UNE LOCALISATION VEGETATIVE ET CORTICALE PV A LA FECONDATION, LA REACTION D’ACTIVATION REORGANISENT LE CYTOPLASME DE L’ŒUF LA ROTATION DU CYTOPLASME CORTICAL ENTRAINE UNE REDISTRIBUTION DE DETERMINANTS CYTOPLASMIQUES (Vg1, βCATENINE…) ET DEFINIE L’AXE DORSO-VENTRAL ET LE PLAN DE SYMETRIE BILATERALE LA ROTATION DU CYTOPLASME CORTICAL ENTRAINE UNE REDISTRIBUTION DE DETERMINANTS CYTOPLASMIQUES (Vg1, β-CATENINE…) AU NIVEAU DORSAL ET DORSO-VEGETATIF PA DOS DETERMINANTS CYTOPLASMIQUES PV INDUCTION DU MESODERME C’EST UN PROCESSUS COMPLEXE QUI RESULTE DE L’INTEGRATION DE VOIES DE SIGNALISATION MULTIPLES IMPLIQUANT DES FACTEURS D’ORIGINE MATERNELLE ET DES FACTEURS D’ORIGINE ZYGOTIQUE (EMBRYONNAIRE) INDUCTION DU MESODERME - ROLE DE LA β-CATENINE LA β-CATENINE EST UNE PROTEINE D’ORIGINE MATERNELLE QUI PEUT JOUER UN ROLE DE COACTIVATEUR DE LA TRANSCRIPTION LOCALISATION DORSALE ET DORSO-VEGETATIVE CYTOPLASMIQUE DES LE STADE 2 BLASTOMERES A PARTIR DU STADE 16 BLASTOMERES, TRANSLOCATION AU NIVEAU NUCLEAIRE LA β-CATENINE EST ESSENTIELLE A LA MISE EN PLACE DU MESODERME DORSAL (MESOBLASTE CHORDAL - CENTRE DE SPEMANN) EVENEMENTS MOLECULAIRES CONDUISANT A L’ENRICHISSEMENT EN β-CATENINE DE LA REGION DORSALE DE L’OEUF INDUCTION DU MESODERME - ROLE DU FACTEUR VG1 Vg1 EST UN TGF-β D’ORIGINE MATERNELLE LOCALISATION DORSOVEGETATIVE DANS L’OEUF FECONDE LOCALISATION EN D1 DANS L’EMBRYON AU STADE 32 CELLULES VG1 EST UN INDUCTEUR DU MESODERME DORSAL MESOBLASTE CHORDAL CENTRE DE SPEMANN PREMIER MESOBLASTE DETERMINE FGF INDUIT : PROTEINE SECRETEE (ORIG. MATER.) - DES STRUCTURES MESODERMIQUES VENTRALES TGF-β β SECRETE (ORIG. MATER.) Vg1 INDUIT : - UN AXE SECONDAIRE - DES STRUCTURES MESODERMIQUES DORSALES ACTIVINE TGF-β β SECRETE (ORIG. EMB.) - DES STRUCTURES MESODERMIQUES DORSALES INDUIT : TGF-β β SECRETE (ORIG. EMB.) - DES STRUCTURES MESODERMIQUES DORSALES Xnr (XNodal-Related) INDUIT : β-CATENINE FACTEUR DE TRANSCRIPTION (ORIG. MATER.) SIAMOIS FACTEUR DE TRANSCRIPTION (ORIG. EMB.) INDUISENT: - UN AXE SECONDAIRE - DES STRUCTURES MESODERMIQUES DORSALES LES DETERMINANTS CYTOPLASMIQUES D’ORIGINE MATERNELLE INDUISENT L’EXPRESSION ZYGOTIQUE D’INDUCTEURS DU MESODERME AU NIVEAU DE L’ENDODERME FONCTION DES INDUCTEURS VENTRALISANTS (FGF) AU NIVEAU DE L’ENDODERME? β-CATENINE V D NODAL (ACTIVINE) Vg1, (VegT) NODAL (ACTIVINE) GRADIENT NODAL, ACTIVINE MESODERME DORSAL MESODERME VENTRAL L’ECTODERMINE EST UNE SMAD4 E3 UBIQUITINE LIGASE EXPRIMEE AU NIVEAU DE L’ECTOBLASTE AU COURS DE LA SEGMENTATION ELLE PROTEGE L’ECTOBLASTE D’UNE INDUCTION MESODERMISANTE PAR LES TGFβ β PRODUITS PAR L’HEMISPHERE VEGETATIF PA PV THEORIE DES TROIS SIGNAUX… PA STADE 32 CELLULES Ve Do CENTRE INDUCTEUR VENTRAL (FGF) CENTRE DE NIEUWKOOP (Activines, Activines, Vg1, Xnr, Xnr, Siamois, β-caténine) caténine) PV INDUCTION DE L’ORGANISATEUR DE SPEMANN PA FIN BLASTULA Ve Do ORGANISATEUR DE SPEMANN (GOOSECOID, XBra) XBra) ZONE MARGINALE LATERALE ET VENTRALE (XBra) XBra) PV LES INDUCTEURS PRIMAIRES DU MESODERME REGLENT L’EXPRESSION D’AU MOINS 6 FACTEURS DE TRANSCRIPTION AU NIVEAU DE LA ZONE MARGINALE, PARMI LESQUELS XBrachyury (Xbra) : EXPRIME DANS TOUTE LA ZONE MARGINALE ENTRAINE LA FORMATION DE MESENCHYME « IN VITRO » EXPRESSION CONTRÔLEE PAR LE FGF GOOSECOID : ARNm REPARTIS SELON UN GRADIENT DORSO-VENTRAL CHORDE D MUSCLE PRONEPHROS V ENTRAINE LA FORMATION D’UN AXE EMBRYONNAIRE SURNUMERAIRE EXPRESSION CONTRÔLEE PAR L’ACTIVINE GASTRULATION - REALISATION DU PATRON MESODERMIQUE EXPRESSION ACTIVEE PAR LES FACTEURS DE TRANSCRITION XBRA ET GOOSECOID DE MOLECULES DIFFUSIBLES PAR LE MESODERME GRADIENTS OPPOSES DANS L’EMBRYON PA Ve Do Noggin Chordin Do PV SIGNAL VENTRALISANT ATTENUATEUR DU SIGNAL DORSALISANT (XWnt-8, BMP4) SIGNAL DORSALISANT (Noggin, Chordin) Ve BMP4 XWnt-8 DETERMINATION LA CELLULE DETERMINEE NE PEUT PLUS ETRE A L’ORIGINE QUE D’UNE GAMME LIMITEE ET PRECISE DE TYPES CELLULAIRES ETAT STABLE ET TRANSMISSIBLE LIMITATION PROGRESSIVE DE LA CAPACITE D’EXPRESSION DU GENOME DIFFERENCIATION CARACTERES SPECIALISES IMMEDIATEMENT DISCERNABLES PERTE DU POUVOIR MITOTIQUE EN PLUS DES GENES DE ROUTINE, LA CELLULE DIFFERENCIEE N’UTILISE QUE 1 A 2% DU PROGRAMME GENETIQUE (PROTEINES DE LUXE) MISE EN PLACE DU NEURECTODERME GASTRULATION NORMALE STADE JEUNE GASTRULA DANS UNE SOLUTION SALINE (0,35 % NaCl) : PAS DE MOUVEMENT D’INVAGINATION EXOGASTRULATION FORMATIONS EMBRYONNAIRES DERIVANT D’UNE EXOGASTRULATION TERRITOIRE ECTODERMIQUE DERIVES MESODERMIQUES TERRITOIRE ENDODERMIQUE PAS DE CONTACT MESODERME/ EPIDERME:ABSENCE DE TUBE NEURAL EPIDERME MISE EN PLACE DU NEURECTODERME PRELEVEMENT ET CULTURE DE CALOTTE ANIMALE AU STADE BLASTULA CALOTTE ANIMALE DISSOCIATION TISSU NEURAL HYPOTHESE : DILUTION DANS LE MILIEU DU SIGNAL MAINTENANT LES CELLULES DANS LA VOIE DE DIFFERENCIATION EPIDERMIQUE BLASTULA MISE EN PLACE DU NEURECTODERME DOMINANT NEGATIF DU RECEPTEUR A BMP4 NOGGIN CHORDIN BMP-4 EST L’INDUCTEUR DE L’EPIDERME L’INDUCTION NEURALE SE FAIT PAR DEFAUT GRADIENT VERTICAL DE NOGGIN - GRADIENT PLANAIRE DE FGF DETERMINATION ET REGIONALISATION DU TUBE NEURAL ORGANOGENESE--VAGUE D’INDUCTIONS CASCADES D’INDUCTIONS SUCCESSIVES : DES GROUPES DE TERRITOIRES DETERMINES SE METTENT EN PLACE DE PROCHE EN PROCHE DANS L’EMBRYON, DE LA GASTRULA AU BOURGEON CAUDAL CHAMPS MORPHOGENETIQUES: GROUPES DE CELLULES PLURIPOTENTES DONT L’AVENIR EST ORIENTE DE FACON IRREVERSIBLE CAPACITE DE REGULATION REDUITE PAS DE DIFFERENCIATION MORPHOLOGIQUE VISIBLE MEMBRE POSTERIEUR TUBE NERVEUX MEMBRE ANTERIEUR C. GERMINALES V. OTIQUE V. OPTIQUE CRISTALLIN BRANCHIES BALANCIER COEUR
