Biologie de la Reproduction FB02 - Chap.2 Reproduction sexuée non gonochorique PDF

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Université Saint-Joseph de Beyrouth, Faculté de Médecine

Dr. Jad Chemali

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reproduction biology sexual reproduction biology lecture notes

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These notes cover Chapter 2 of a Biology of Reproduction course (FB02) at the University Saint-Joseph in Beyrouth. This chapter focuses on sexual reproduction that isn't gonochoristic. It details conjugation, hermaphrodism, and parthenogenesis.

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Chap.2: La reproduction sexuée non gonochorique 1. Conjugaison 2. Hermaphrodisme 3. Parthénogénèse Gonochorique et non gonochorique - Gonochorisme: Caractéristique des espèces animales à sexes séparés, chez lesquels les gamètes mâles et les gamètes femelles sont...

Chap.2: La reproduction sexuée non gonochorique 1. Conjugaison 2. Hermaphrodisme 3. Parthénogénèse Gonochorique et non gonochorique - Gonochorisme: Caractéristique des espèces animales à sexes séparés, chez lesquels les gamètes mâles et les gamètes femelles sont produits par des individus différents La reproduction sexuée Gonochorique Non gonochorique - Séparation définitive des sexes -Pas de distinction claire entre les 2 -Production exclusivement des sexes dans une espèce gamètes mâles ou des gamètes femelles - Les espèces sont mâle et/ou femelle - Conjugaison - Hermaphrodisme - Parthénogenèse Conjugaison User 2022-08-28 19:49:14 - La conjugaison est-------------------------------------------- une union temporaire de deux individus de la La paramécie utilise des cils pour se déplacer et se nourrir (essentielement même espèce de bactéries, par phagocytose). Les paramécies vivent isolées en eau douce. - Échange mutuelle de matériel génétique - Processus sexuel de recombinaison génétique Paramécie - Organisme eucaryote unicellulaire microscopique - Cilié (présence de cils) - Plusieurs noyaux - Reproduction sexuée: Conjugaison - Individu entier: une cellule germinale User 2022-08-28 19:51:59 -------------------------------------------- Conjugaison, suite Un (ou plusieurs) petit noyau, le micronucléus. User 2022-08-28 User User 19:50:15 2022-08-28 2022-08-28 19:50:55 19:51:30 -------------------------------------------- -------------------------------------------- -------------------------------------------- L'excès d'eau c dans le cytoplasme est alors évacué grâce à des vacuoles Radiating Pellicle pulsatiles,où le cytoplasme y o tpa ls hasse mwhich canals absorb a protective eventually will wastewater function, contracte périodiquement get formingand pour transported materials a thin expulser out of the from layer ofl'eau cell La paramécie comprend the surrounding protein à against the by theContains contractile travers la cmembrane elmembrane. Protects and maintains the shape of Paramecium. plasmique. vacuole. small pores through which the cilia emerge. Micronucléus Macronucléus - Micronucléus ou noyau germinal: Matériel génétique (fonctions sexuelles) - Macronucléus: centre des activités métaboliques assurer la transmission génétique et la multiplication cellulaire Conjugaison, suite Paramécie: Reproduction asexuée par scissiparité et sexuée par conjugaison Scissiparité chez la paramécie Conditions favorables (Nourriture, O2, présence de lumière, température adéquate) Spontanée Durée: 2h Chaque paramécies filles Division binaire Paramécie Macronucléus par scissiparité Micronucléus Conjugaison, suite Paramécie: Facteurs induisant la conjugaison - Après un certain nombre de reproduction asexuées par scissiparité, perturbation de l’équilibre génique du macronucléus (réduction de la puissance et la vitalité du clone) pour le renouvellement du clone - Conditions défavorables Insuffisance de nourriture Lumière inappropriées Température inappropriées User User 2022-08-28 19:54:28 2022-09-05 18:44:17 -------------------------------------------- -------------------------------------------- Division binaire par scissiparité. Karyogamy: The fusion of cell nuclei (as in fertilization). Conjugaison, suite La paramécie entière joue le rôle d’une cellule germinale La reproduction sexuée par conjugaison chez la paramécie entraîne la perte du macronucleus parental et la différenciation de nouveaux noyaux User 2022-08-28 19:57:19 -------------------------------------------- User La2022-08-28 conjugaison19:58:15est le nom donné à un processus sexuel observé dans les para-------------------------------------------- méciesdans lesquels deux des organismes unicellulaires s'attachent les uns aux Caryonides: autres avec leursA paramecium longs côtés whose macronucleus afin d'échanger derive from mutuellement a single leurs informations primordium (P génétiques. a rme ciu min its earliest recognizable stage of development). Pairs of Danscaryonides. les deux paramécies, les micronucléus (micronoyaux) se divisent d'abord d e u x fois de suite, c'est-à-dire méiotiques, de sorte que quatre micronoyaux haploïdes se trouvent dans chaque cellule. Parallèlement, le grand noyau (macronucléus) se désintègre progressivement. Sur les quatre micronoyaux créés dans chaque cellule, trois sont dissous et le quatrième est à nouveau divisé. User 2022-08-28 19:55:02 ------------------------------------------- Conjugation: (a) cells pair inducing micronuclear meiosis that ends with selection of one of the haploid products as the gametic nucleus and degeneration of those remaining (dashed line nuclei); (b) an additional eplicative division of the selected nucleus produces genetically identical haploid nuclei, and one from each mate is then transferred to its partner; (c) karyogamy produces a diploid zygotic (gray shading) nucleus in each mate; (d) two replicative divisions of these zygotic nuclei in each mate produce undifferentiated micro- and macronuclei; (e) nuclear differentiation: two nuclei become new micronuclei, whereas two begin differentiating into new macronuclei, and the parental macronuclei are resorbed; (f) pair-separation and caryonidal division; (g) resumption of vegetative growth. Nuclei with dashed outline are targets for destruction. Chalker et al., Cold Spring Harb Perspect Biol. 2013 Conjugaison, suite - Une paire de cellules induisant une méiose d’un micronucléus - La sélection de l'un des noyaux haploïdes comme noyau gamétique et la dégénérescence de ceux restants -Une division réplicative supplémentaire du noyau sélectionné produit des noyaux haploïdes génétiquement identiques - Transfert d’un noyau entre les deux cellules -La caryogamie (fusion des noyaux) produit un noyau zygotique diploïde chez chaque partenaire - Deux divisions réplicatives de ces noyaux zygotiques dans chaque paramécie produisent des micro- et macronoyaux indifférenciés - La différenciation nucléaire: Deux noyaux deviennent de nouveaux micronoyaux Deux noyaux se différencient en de nouveaux macronoyaux Résorption des macronoyaux parentaux - Séparation des paires et division caryonidale - Reprise de la croissance par scissiparité User 2022-08-28 20:03:04 -------------------------------------------- Antimicrobial Resistance (AMR). Conjugaison, suite La conjugaison chez deux bactéries C’est le processus d'échange de matériel génétique par contact de cellule à cellule (pont de conjugaison) User 2022-08-28 20:02:00 Des structures semblables à des poils -------------------------------------------- spéciaux La conjugaison est un phénomène observé chez les bactéries qui aboutit au transfert d'informations appelés pili forment un pont de génétiques d'une bactérie à une autre. Elle consiste en une transmission d'ADN plasmidique ou conjugaison d'ADN chromosomique d'une bactérie donneuse à une bactérie receveuse et, potentiellement, en son intégration dans le génome de celle-ci. Les conséquences de ces transferts pour les bactéries entre deux cytoplasmes sont énormes. Les gènes de résistance aux antibiotiques, par exemple, peuvent permettant très rapidement le passage du plasmide d'une se propager dans la population mondiale de bactéries. Progressivement, les bactéries peuvent acquérir une résistance à tous les antibiotiques. cellule à une autre Marston et al., JAMA | Special Communication, 2016 Conjugaison, suite Caractéristiques -Après la conjugaison: les deux partenaires se séparent et vont vivre leur vie avec une nouvelle combinaison d’allèles. - C’est un processus sexuel de recombinaison génétique -Les deux mêmes cellules débutent et achèvent le cycle et aucune nouvelle cellule n’est créée. Hermaphrodisme, suite Cas particulier de la reproduction sexuée Définition Hermaphrodisme est une forme de reproduction sexuée, dans lequel l'individu est morphologiquement mâle et femelle, soit alternativement soit simultanément Un individu hermaphrodite possède à la fois des organes génitaux mâles et femelles Hermaphrodisme (animaux) Simultané Succesif Organes génitaux mâle et femelle Organes génitaux mâle et femelle fonctionnent en même temps fonctionnent successivement Hermaphrodisme humain “Intersex” ou “Disorders of Sex Development” (DSDs) Les anomalies du développement sexuel sont multifactorielles Elles peuvent être liées à des facteurs d'origine génétique (défaut de disjonction des chromosomes sexuels) à des facteurs d'origine hormonale (dérèglements de la production des hormones sexuels) User User 2022-08-28 2022-08-2820:58:01 20:56:52 -------------------------------------------- -------------------------------------------- Gonade: Sex-determining Organe sexuel Region qui Y produit les gamètes. Hermaphrodisme humain -Les gonades et les structures génitales internes de l’embryon sont User 2022-08-28 20:55:54 bipotentielles, (elles peuvent se différencier davantage en hommes ou en -------------------------------------------- La gestation correspond au temps qui s’écoule entre la fécondation etla naissance. femmes en fonction de l'expression du gène qui se produit) - Vers la sixième semaine de gestation: L'expression du gène de la « région déterminante du sexe » sur le chromosome Y (SRY) entraîne la détermination de la gonade en testicule -En l'absence d'expression de SRY, la gonade bipotentielle se développe en ovaire - La variation de la séquence nucléotidiques au niveau du gène SRY peut conduire à ce qu’on appelle « hermaphrodisme » Hermaphrodisme humain, suite Si à un stade embryonnaire précoce l'évolution vers le phénotype masculin ou féminin se fait de manière incomplète, il en résulte un «état intersexué» ou hermaphrodisme dans lequel l'histologie des gonades et l'anatomie des organes génitaux externes sera ambiguë L’ambiguïté sexuelle correspond à un aspect non différencié ou mal différencié des organes génitaux 2 types d’hermaphrodisme Hermaphrodisme Vrai Pseudohermaphrodisme Il s'agit d'individus possédant à la Il correspond à un phénotype en fois un tissu testiculaire et un tissu opposition avec le génotype ovarien User 2022-08-28 21:02:17 21:01:48 -------------------------------------------- 46 XX 46, XY(60%): (10%):c.-à-d c.-à-d46, 46,XXXYdans dans60 10%%des descas. cas). Hermaphrodisme humain, suite  Hermaphrodisme vrai - Il est très rare (5% des cas d’hermaphrodisme humain) -Il est caractérisée par la coexistence dans les gonades de tissu testiculaire User 2022-08-28 21:01:21 -------------------------------------------- et ovarien actif L'apparence peut être plutôt masculine mais généralement «féminisée» avec un micro-pénis,parfois un hypospadias (abouchement anormal de l'orifice urinaire) et un ou deux testicules peu développés. C'est souvent l'apparence anormale du pénis qui attire l'attention sur la possibilité d'un hermaphrodisme. L'apparence peut aussi être féminine, mais «virilisée» avec un gros clitoris et un vagin peu - Présence d’un ovotesticule avec un ovaire ou un testicule du côté développé. opposé; ou un ovaire et un testicule User 2022-08-28 21:00:15 Ovotesticule: une gonade contenant à la fois des follicules ovariens et des -------------------------------------------- Ce qui n'est pas sans poser un problème délicat au chirurgien lorsqu'une réassignation de sexe (mâle éléments tubulaires testiculaires ou femelle) est décidée, car il faut enlever tout le tissu gonadique du sexe que l'on a choisi d'écarter. L'utérus est présent et fonctionnel, et la fertilité ultérieure est possibles dans la majorité des cas. En revanche, l'aspect physique des organes génitaux externes est souvent confus. On parle alors d'ambiguïté sexuelle. - Ambiguïté des organes génitaux externes (mais ils peuvent apparaître complètement masculins ou féminins) - Caryotype le plus commun: 46 XX (60%) L'analyse moléculaire montre une translocation du gène SRY du chromosome Y sur le chromosome X durant la méiose Plus rare caryotype 46, XY (10%) Hermaphrodisme humain, suite  Pseudohermaphrodisme Anomalie congénitale de la différenciation sexuelle se caractérisant par la présence de chromosomes sexuels et de gonades (testicules et ovaires) User normaux mais-------------------------------------------- associées à des organes génitaux externes ressemblants à ceux 2022-08-28 21:03:19 Dans les cas de pseudo-hermaphrodisme, les gonades (testicules ou ovaires) sont présentes et conformes de l'autre au caryotype sexe (46, XX pour lesou ambigus femmes ou 46, XY pour les hommes), mais les organes génitaux apparents sont ceux du sexe opposé. Pseudohermaphrodisme Pseudohermaphrodisme masculin féminin Hermaphrodisme humain, suite Pseudohermaphrodisme masculin -Présence d’un caryotype (46, XY) masculins associés à des voies User 2022-08-28 21:04:50 -------------------------------------------- génitales internesPar masculines exemple, présence d’une vulve ainsi que (la vulve des est la partie organes externe de l'appareil génital féminin.L'organe comprend entre autres les grandes lèvres, les petites lèvres, le génitaux externes alors que la personne a un caryotype d’homme (46, XY) et des testicules incomplètement clitoris...), formés, (restés ambigus dans l’abdomen). Les personnesou clairement qui ont un caryotype (46, XY),féminins ont des organes génitaux externes féminins, pas d’utérus et aucun cycle ovarien, donc pas de règles et sont stériles. - Les testicules peuvent être normaux, mal formés ou absents User 2022-09-06 19:03:05 Hermaphrodisme humain, suite -------------------------------------------- Étiologie: Étude des causes des maladies. - Etiologie La différenciation masculine des organes génitaux externes est sous la dépendance de la dihydrotestostérone DHT (dérive de la testostérone en présence de l’enzyme 5 α-réductase) User 2022-08-28 21:07:14 -------------------------------------------- Mutation de la 5 α-réductase  déficit de la DHT  les conséquences La dihydrotestostérone (DHT), est un métabolite biologiquement actif de la testostérone, formé dans la prostate, les testicules et les glandes surrénales sous l'action d’une enzyme, la 5-α-réductase. vont affecter toutes les structures dépendantes des androgènes pour leur User 2022-08-28 21:07:46 différenciation (les canaux de Wolff et de Müller). -------------------------------------------- Les canaux de Müller (femelle) constituent, avec les canaux de Wolff (mâle), les voies génitales Déficience dmammifères. en testostérone oublesde l'embryon lors du stade indifférencié du développement de l'appareil génital des Lorsque l'embryon est mâle et donc possède des testicules, ces derniers vont sécréter deux hormones : la testostérone, et l'hormone de régression müllérienne. Lorsque l'hormone de régression müllérienne est sécrétée, on assiste à une dégénération des canaux de Müller et la testostérone entraîne le développement des voies génitales mâles. Lorsque l'embryon est génétiquement une femelle (ne possède donc pas à priori de chromosome sexuel Y), l'hormone de régression müllérienne n'est pas sécrétée, les canaux de Müller demeurent donc, et Conséquences se développent en voies génitales femelles. La testostérone n'étant pas produite, elle ne permet alors pas le maintien des canaux de Wolff qui, eux, vont régresser.  les testicules ne descendent pas  les organes génitaux externes et le comportement sont féminins Hermaphrodisme humain, suite Pseudohermaphrodisme féminin User 2022-08-28 21:12:39 -------------------------------------------- Research shows that the hormone testosterone may improve sexual User fu nctionin specific groups of women. Testosterone therapy (women) might be appropriate 2022-08-28 21:13:15 if: You have reduced sex drive, depression Présence des ovaires et un caryotype 46, XX avec des organes génitaux and fatigue. -------------------------------------------- Les organes génitaux externes sont virilisés de façon variable, le clitoris peut externes ambigus ou masculins avoir la forme d’un pénis, le scrotum est vide, il y a parfois une fusion des grandes lèvres vaginales. Les organes génitaux internes (vagin, utérus, ovaires et trompes) sont normaux. La grossesse est possible. Etiologie  Une exposition précoce aux androgènes liée notamment à une hyperplasie congénitale des surrénales (maladie autosomique récessive) User  Une tumeur des -------------------------------------------- 2022-08-28 21:10:35 surrénales de la mère L’hyperplasie congénitale des surrénales est une maladie génétique rare qui est due à une perte  Un traitement dleshormonal inapproprié aux androgènes (comme la ’activitévariable de certaines enzymes. Ce déficit entraîne une production anormale des hormones par glandes surrénales. Une hyperplasie signifie la prolifération excessive de cellules. testostérone) chezUnelamaladie femmecongénitale est une pathologie qui touche une personne dès la naissance. enceinte Caractéristiques physiques Les organes génitaux externes sont virilisés à des degrés variables (Il peut y avoir une virilisation complète des organes génitaux externes avec un aspect masculin normal à la naissance) Parthénogénèse - C’est un mode de reproduction sexuée non gonochorique - Parthenos en grec: Vierge -Reproduction monoparentale: développement d’un gamète femelle (ovule) en un individu adulte sans fécondation Les embryons se développent à partir des seuls gamètes femelles et sans intervention de spermatozoïdes Pucerons, abeilles mâles, Oiseaux (seulement le dindon) Parthénogénèse, suite User 2022-08-28 21:16:59 -------------------------------------------- Mating, without the penetration of sperm and fertilization, is a common adjunctto several forms of parthenogenesis. They produce females from their eggs. Chez certaines espèces, la reproduction par parthénogenèse nécessite un acte sexuel, même si l'oeuf produit par la femelle est diploïde et n'est pas fécondé Tiques: les oeufs produits par parthénogenèse ne se développent que si les animaux copulent (acte sexuel)

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