Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Adrien le Dimanche 17/01/2016 à 00:00
Pourquoi l'embryon a-t-il la tête dure ?
L'embryon qui résulte de la rencontre entre un ovule et un spermatozoïde se divise de manière parfaitement symétrique, donnant lieu à deux cellules de même taille. Cette géométrie repose sur le positionnement du fuseau de division, machinerie qui transporte et sépare les chromosomes, précisément au centre de la cellule. Une équipe du Centre Interdisciplinaire (Un travail interdisciplinaire intègre des concepts provenant de différentes disciplines.) de Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) en Biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de...) du Collège de France (Le Collège de France, situé au no 11 place Marcelin-Berthelot dans le quartier latin de Paris (Ve arrondissement), est un grand établissement d'enseignement et de...), en collaboration avec des chercheurs de l'Institut Curie (L'Institut Curie est une fondation, dont les activités principales sont d'une part la compréhension des mécanismes de cancérogenèse avec un centre de recherche en...), du Weizmann Institute of Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour...), de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission...) P. et M. Curie et de l'Université Evry Val d'Essonne, montre que l'embryon (Un embryon (du grec ancien ἔμϐρυον / émbruon) est un organisme en développement depuis la première division de l’œuf ou zygote...) doit avoir la tête dure pour centrer son fuseau. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications.


Figure: Géométries opposées des divisions entre un ovule et un zygote. L'ovule se divise de manière asymétrique en taille, alors que la division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la fonction "division par ce nombre" est la réciproque de la fonction...) du zygote est symétrique. Actine en rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.), microtubules en vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un récepteur, appelé cône M, dont la bande passante est axée...), chromosomes en bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise approximativement entre 446 et 520 nm. Elle varie en luminosité du cyan à une...).
© Marie-Emilie Terret

La première division embryonnaire, qui suit la fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes identiques, la fusion s'effectue à...) des gamètes, ovule et spermatozoïde, lance le développement d'un nouvel individu (Le Wiktionnaire est un projet de dictionnaire libre et gratuit similaire à Wikipédia (tous deux sont soutenus par la fondation Wikimedia).). Elle est donc à ce titre déterminante pour la genèse d'un organisme adulte fonctionnel.

L'embryon au stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi, « se tenir droit et ferme ») est un équipement sportif.) 1-cellule, ou zygote, ressemble énormément à un ovule: c'est une cellule ronde, isolée, d'une taille proche de celle de l'ovule, et, chez les rongeurs, dépourvue de centrosomes canoniques. Dans la plupart des cellules animales, les centrosomes organisent le réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle...) de microtubules qui est essentiel pour la formation et le positionnement (On peut définir le positionnement comme un choix stratégique qui cherche à donner à une offre (produit, marque ou enseigne) une position crédible, différente et attractive au sein d’un marché et dans l’esprit des clients...) du fuseau de division, l'appareil qui rassemble puis sépare les chromosomes. Une différence majeure entre ovule et zygote réside cependant dans la géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace de dimension 3 (géométrie euclidienne) et,...) de leurs divisions. En effet, les ovules se divisent au cours de la méiose de manière extrêmement asymétrique en taille, permettant la formation d'un énorme ovule unique. Le zygote au contraire se divise de manière parfaitement symétrique, conduisant à la formation de deux cellules filles de taille identique.

La géométrie de la division est déterminée par la position du fuseau de microtubules juste avant l'anaphase: excentré dans les ovules, centré dans les zygotes. L'équipe du Collège (Un collège peut désigner un groupe de personnes partageant une même caractéristique ou un établissement d'enseignement.) de France avait montré précédemment que le positionnement excentré du fuseau de division dans l'ovule dépend de la mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui produit ou transmet un...) de réseaux d'actine, passant en particulier par un ramollissement du cortex (En biologie, le cortex (mot latin signifiant écorce) désigne la couche superficielle ou périphérique d'un tissu organique.) cellulaire. Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé une approche pluridisciplinaire, combinant biologie et physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique...), pour montrer que le positionnement centré du fuseau de division dans le zygote dépend aussi d'une mécanique de réseaux d'actine, qui suit 3 étapes et passe au contraire par un durcissement du cortex cellulaire:

Le centrage grossier des pronoyaux mâles et femelles, nécessitant un réseau d'actine dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) et un moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue ce travail à partir d'une énergie...) moléculaire, la myosine-Vb. Le centrage fin du fuseau de division requérant une tension (La tension est une force d'extension.) corticale élevée ("cortex rigide"). Le maintien passif du fuseau au centre de la cellule. Ce mécanisme de positionnement est extrêmement original puisqu'il repose sur la mécanique de réseaux d'actine, et non sur un positionnement dépendant des microtubule, comme dans la plupart des cellules somatiques en division. De plus, de manière étonnante, la mécanique des réseaux d'actine permet de passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) d'une division asymétrique à une division symétrique, favorisant le changement de géométrie requis pour la transition ovule-embryon.

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: CNRS-INSB