Question:
Qu'est-ce qui déclenche la méiose dans les cellules gonadiques?
LanceLafontaine
2012-01-08 08:15:00 UTC
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Quels processus biochimiques spécifiques sont impliqués dans l'induction de la méiose plutôt que de la mitose? Pourquoi les cellules gonadiques sont-elles les seules cellules du corps humain à subir une méiose?

Trois réponses:
#1
+8
kasia
2012-01-09 01:39:08 UTC
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En fin de compte, il semble que l'hormone folliculo-stimulante (FSH), libérée par l'hypophyse, puisse être le signal direct pour que les spermatocytes entrent dans la méiose [1]. Il convient de noter, cependant, que ces résultats proviennent d'études in vitro , où les spermatocytes ont été co-cultivés avec tous les types de cellules de tubules séminifères dans un milieu artificiel, ce qui en fait une approximation assez brute de conditions in vivo : imiter le cycle spermatogénique complet in vitro reste à faire [2].

C'est un peu plus compliqué avec les ovocytes. Ils commencent la méiose au cours du développement prénatal, sont arrêtés au stade diplotène de la première division méiotique, puis une poussée d'hormone lutéinisante (LH), juste avant l'ovulation, les fait reprendre. Mais ils sont à nouveau arrêtés dans la dernière phase, et ce n'est qu'après la conception qu'ils terminent la méiose. On pense que la pause dans le développement prénatal est induite par une sorte de «parafoudre» sécrété par les cellules de l'environnement ovocytaire (en particulier les cellules de la granulosa murale) et soutenu par des niveaux élevés d'AMPc, qui sont produits en réponse à la fois intrinsèque et extrinsèque stimuli. [3]

Une autre question, et assez intéressante, est la question du timing: la méiose commence à un moment distinct du développement d'un mammifère mâle, puis continue en continu, mais l'ovogenèse du mammifère est une série de départs et s'arrête. Pour en savoir plus, consultez [3] et [4].


[1] Tesarik, J., Guido, M., Mendoza, C. & Greco, E. Spermatogenèse humaine in vitro: effets respectifs de l'hormone folliculo-stimulante et de la testostérone sur la méiose, la spermiogenèse et l'apoptose des cellules de Sertoli. J. Clin. Endocrinol. Metab. 83, 4467-4473 (1998). PMID: 9851795. Accès libre.

[2] Sousa, M., Cremades, N., Alves, C., Silva, J. & Barros, A. Potentiel de développement des cellules spermatogènes humaines co-cultivé avec des cellules de Sertoli. Fredonner. Reprod. 17, 161-172 (2002). PMID: 11756382. Accès gratuit.

[3] Zhang, M. & Xia, G. Contrôle hormonal de la méiose ovocytaire des mammifères au stade diplotène. Cellule. Mol. Life Sci. Publication électronique avant l'impression. (2011). PMID: 22045555.

[4] Albertini, D.F. & Carabatsos, M.J. Aspects comparatifs du contrôle du cycle cellulaire méiotique chez les mammifères. J. Mol. Med. 76, 795–799 (1998). PMID: 9846949.

#2
+8
KAM
2012-01-08 21:22:32 UTC
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Quels processus biochimiques spécifiques sont impliqués dans l'induction de la méiose plutôt que de la mitose?

C'est une question difficile car chaque étape du développement d'une cellule germinale est finalement nécessaire pour le final différenciation, qui comprend une division méiotique. La méiose nécessite beaucoup de composants spécialisés pour appairer et séparer les homologues, pour induire et résoudre la recombinaison, etc. Ce qui déclenche tout est encore largement inconnu. Il y a beaucoup de mutants qui arrêtent le processus, mais ceux-ci sont nécessaires en cours de route, donc endommager la voie l'empêche finalement de progresser. Au moins une étude a permis d'initier le programme de méiose chez la levure:

L'induction de la méiose chez Saccharomyces cerevisiae dépend de la conversion du répresseur transcriptionnel Ume6 en un régulateur positif par son association régulée avec le activateur transcriptionnel Ime1. I Rubin-Bejerano, S Mandel, K Robzyk et Y Kassir

Fondamentalement, ils ont activé un facteur de transcription, qui a activé toute une suite de gènes en aval nécessaires à la méiose. Essentiellement, ils ont activé la «voie de la méiose». Gardez à l'esprit qu'il s'agit de levure, il n'y a donc pas de cellules germinales séparées, mais le concept est probablement le même.

Pourquoi les cellules gonadiques sont-elles les seules cellules du corps humain à subir une méiose?

Toutes les autres cellules sont diploïdes. Ce n'est que dans les cellules germinales que l'organisme induit des divisions réductrices (pour fabriquer des gamètes haploïdes pour une fusion ultime dans le zygote de la génération suivante). La création de cellules somatiques haploïdes découvrirait des mutations létales récessives et les cellules mourraient. Dans le sperme et les ovules, qui n'expriment aucun gène avant la fécondation et la caryogamie, ce n'est pas un problème.

#3
+4
jp89
2012-01-08 08:40:21 UTC
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Commençons par répondre à la deuxième partie de votre question. Je peux vous poser une question similaire comme "Pourquoi les cellules pariétales sécrètent-elles du HCl?" ou "Pourquoi les cellules musculaires squelettiques sont-elles multinucléées?". La raison pour laquelle les cellules de notre corps remplissent différentes fonctions et subissent des processus de différence, bien qu'elles aient le même ADN, peut être due à une multitude de facteurs. En voici quelques-unes qui me viennent à l'esprit:

  1. Expression différentielle des gènes
  2. Épissage alternatif
  3. Régulation de l'expression des gènes au niveau de l'ARNm (silencing)
  4. Inactivation chromosomique (vue chez XX femelles)
  5. Interactions cellule-cellule
  6. Facteurs environnementaux qui influencent tout ce qui précède

Maintenant, pour répondre au mécanisme spécifique dans lequel les cellules gonadiques subissent la méiose:

D'une part, la modification des histones (et donc l'expression différentielle des gènes) a été impliquée dans la régulation de la spermatogenèse. Vous pouvez lire à ce sujet dans cet article: Song N, Liu J, An S, Nishino T, Hishikawa Y, Koji T . 2011. Analyse immunohistochimique des modifications de l'histone H3 dans les cellules germinales pendant la spermatogenèse de la souris. Acta histochemica et cytochemica 44: 183–90.

À première vue, je n'ai rien trouvé sur l'ovogenèse; se mettra à jour si je vois quelque chose.

Cette étude montre vraiment que les modifications de la chromatine font partie de la méiose, non qu'elles sont causales. D'ailleurs, cette étude ne montre même pas qu'ils sont nécessaires, mais simplement qu'ils se produisent.
@jp89: Le lien dans votre réponse s'est rompu, je l'ai remplacé par une référence via DOI, qui devrait être plus robuste. Veuillez vérifier qu'il s'agit du même papier que vous avez initialement référencé (puisque le lien est rompu, je ne peux pas être sûr).


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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