LA GAMETOGENESE (1) :LA SPERMATOGENESEINTRODUCTION GENERALE

LA GAMETOGENESE (1) : LA SPERMATOGENESE INTRODUCTION GENERALE. La gamétogenèse correspond à l'ensemble des phénomènes aboutissant à la formation des gamètes, c'est-àdire les cellules sexuelles reproductrices, différentes chez le mâle et la femelle, dont la caractéristique est d'être haploïdes. Le gamète mâle prend le nom de spermatozoïde et le gamète femelle celui d'ovocyte. L'union d'un spermatozoïde et d'un ovocyte lors de la fécondation aboutira à la formation d'un zygote, nouvelle cellule diploïde, et donc nouvel organisme, qui deviendra un embryon lorsque les patrimoines génétiques des deux gamètes se seront mélangés. Au stade embryonnaire, l'ensemble des organes vont se former et se mettre en place. L'embryon prendra à partir du 3ème mois de vie intra-utérine le nom de foetus : ce stade sera caractérisé par une maturation des tissus et des organes et par une croissance rapide. La gamétogenèse a lieu au niveau des gonades, testicule chez l'homme et ovaire chez la femme. I. LA SPERMATOGENESE. La spermatogenèse a lieu dans le testicule, au niveau de l'épithélium séminal bordant les tubes séminifères. Elle débute à la puberté et se poursuit jusqu'à la fin de la vie. Elle se déroule de manière continue. Elle se subdivise schématiquement en 3 étapes : A. Schéma théorique. Les 3 étapes successives de la spermatogenèse sont : - la spermatocytogenèse - la méiose - la spermiogenèse L'ensemble de ces étapes durent 74 jours. 1/ La spermatocytogenèse. Cette étape ne concerne que des cellules diploïdes, c'est-à-dire des cellules possédant 2 lots de chromosomes (2n chromosomes). Dans l'espèce humaine, 2n = 23 paires, soit 22 paires d'autosomes (c'est-à-dire des chromosomes n'intervenant pas dans la détermination du sexe) et une paire de chromosomes sexuels : les gonosomes. Chez l'homme, on a un chromosome X et un chromosome Y (2 chromosomes X chez la femme). La spermatogenèse commence par la multiplication par mitose des cellules souches, appelées spermatogonies. On distingue 3 types successifs de spermatogonies selon l'aspect de leur noyau : le type A sombre (Ad (d pour dark)), le type A pâle (Ap) et le type B. Les cellules souches Ad sont les cellules souches du système. En se divisant, elles donnent soit de nouvelles spermatogonies Ad, qui entretiennent le stock de cellules souches, soit des spermatogonies Ap, qui vont s'engager inéluctablement dans la spermatogenèse. Les spermatogonies Ap vont se diviser en spermatogonies B, qui vont à leur tour se diviser pour donner chacune 2 spermatocytes I. Les spermatocytes I sont le dernier stade diploïde de la spermatogenèse. Peu après leur formation, ils vont répliquer leur ADN (4n), avec une augmentation progressive de taille jusqu'à donner la cellule la plus grande de toute la spermatogenèse : l'auxocyte. 2/ La méiose. La méiose correspond à un processus de division cellulaire particulier qui, à partir d'une cellule diploïde, aboutit à la formation de 2 cellules haploïdes, c'est-à-dire possédant un seul lot de chromosomes (n). Elle s'effectue en 2 étapes successives : une première division cellulaire dite méiose réductionnelle (méiose I), puis une seconde dite méiose équationnelle (méiose II). Le spermatocyte I va effectuer la première méiose réductionnelle pour former 2 spermatocytes de 2ème ordre : les spermatocytes II. Pour cela, alors qu'il augmente de taille pour devenir auxocyte, le spermatocyte I va débuter une longue prophase, avec des modifications de la chromatine nucléaire permettant d'individualiser différents stades appelés stades préleptotène, leptotène, zygotène, pachytène et diplotène. Au cours de cette prophase, les chromosomes homologues s'assemblent par paires : on parle alors de bivalents. Chaque bivalent comporte 4 chromatides mais seulement 2 centromères. De plus, alors que les chromosomes homologues sont assemblés point par point, on va assister à des enjambements (ou crossing over) localisés, permettant des échanges équilibrés de segments de chromatine. Lorsque les chromosomes homologues se séparent, ces points d'échange ne vont pas disparaî...