Gamétogenèse et Méiose

Gamétogenèse

• La gamétogenèse est le processus de formation des gamètes dans les gonades (testicules pour les hommes et ovaires pour les femmes).
• Elle implique une lignée cellulaire spécifique, la lignée germinale, qui comprend les cellules germinales et leurs précurseurs.
• Les cellules de la lignée germinale se divisent en plusieurs étapes :
  • Gonies (spermatogonies ou ovogonies)
  • -cytes (spermatocytes ou ovocytes) :
    • -cytes I : cellules germinales de premier ordre
    • -cytes II : cellules germinales de deuxième ordre
  • -tides (spermatides)
  • Gamètes (cellules différenciées) : spermatozoïdes et ovules

Méiose

• La méiose est un processus de division cellulaire spécifique à la lignée germinale.
• Elle se déroule en deux divisions cellulaires successives :
  • Division réductionnelle (première division méiotique)
  • Division équationnelle (seconde division méiotique)
• La méiose est précédée d'une seule duplication de l'ADN.
• Elle permet de former des gamètes haploïdes, c'est-à-dire ayant la moitié du nombre de chromosomes du gamète parental.
• La méiose permet également l'échange de segments chromosomiques entre les génomes paternel et maternel, ce qui contribue à la variabilité génétique.

La première division méiotique (division réductionnelle)

• La première division méiotique est précédée par la duplication de l'ADN durant l'interphase.
• Elle comprend plusieurs étapes :
  • Prophase I :
    • Leptotene : condensation de la chromatine, chromosomes visibles sous forme de filaments.
    • Zygotène : appariement des chromosomes homologues (un chromosome d'origine paternelle et un chromosome d'origine maternelle) formant n paires de chromosomes. Migration des centrioles aux pôles opposés du noyau, formation du complexe synaptonémal.
    • Pachytène : condensation des chromosomes, appariement complet des chromosomes homologues, formation de tétrades. Apparition de "crossing-over" ou enjambements.
    • Diplotène : séparation partielle des chromosomes homologues, restant attachés par des chiasmas.
    • Diacinèse : séparation complète des chromosomes homologues, dissolution de l'enveloppe nucléaire, formation du fuseau mitotique.
  • Métaphase I : les chromosomes homologues (bivalents = tétrades) se positionnent sur la plaque équatoriale du fuseau mitotique.
  • Anaphase I : les chromosomes homologues se séparent et migrent vers des pôles différents de la cellule.
  • Télophase I : reconstitution du noyau, division du cytoplasme (cytodierèse), formation de 2 cellules filles haploïdes.

La deuxième division méiotique (division équationnelle)

• La deuxième division méiotique n'est pas précédée par une duplication de l'ADN.
• Elle se déroule rapidement et comprend les étapes classiques de la mitose :
  • Prophase II : formation d'un nouveau fuseau de division.
  • Métaphase II : les chromosomes bichromatidiens se positionnent sur la plaque équatoriale.
  • Anaphase II : les chromatides sœurs se séparent et migrent vers les pôles de la cellule.
  • Télophase II : dissolution du fuseau mitotique, reconstitution du noyau, formation de 4 cellules filles haploïdes (gamètes).

Pathologies

• Des erreurs méiotiques peuvent entraîner des anomalies chromosomiques.
• Erreurs en division réductionnelle : absence de disjonction des chromosomes homologues en anaphase I, conduisant à des gamètes avec un chromosome surnuméraire ou un chromosome manquant.
• Erreurs en division équationnelle : les chromatides sœurs ne se séparent pas en Anaphase II, conduisant à des gamètes avec un chromosome surnuméraire ou un chromosome manquant.
• Les anomalies chromosomiques affectent les autosomes (chromosomes non sexuels) et les gonosomes (chromosomes sexuels).
• Les principales anomalies chez l'homme sont les trisomies et les monosomies.

Trisomies

• Une trisomie correspond à la présence d'un chromosome surnuméraire.
• Syndrome de Klinefelter (47,XXY) : trisomie du chromosome X, affectant les hommes, avec un développement sexuel anormal, un manque de pilosité, et des caractères physiques féminins.
• L'intelligence est généralement normale.

Monosomies

• Une monosomie correspond à la perte d'un chromosome.
• Seule la monosomie X (syndrome de Turner) est viable.
• Syndrome de Turner (45, XO) : monosomie du chromosome X, affectant les femmes, avec un développement sexuel anormal, stérilité, et une taille inférieure à la normale.