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Plan
1
Gamétogenèse
et méiose

MMD 1022 - Module 3
  • Dr Luc Laurier OLIGNY
  • Pathologiste pédiatrique
  • CHU Sainte-Justine
  • Université de Montréal
  • luc_oligny@ssss.gouv.qc.ca
2
Problème
  • Un homme est daltonien (récessif, lié au X)
  • Fréquence dans la population: 1%
  • Quelle est la probabilité que sa fille soit daltonienne?


  • 1% des chromosomes X de la population ont l’allèle daltonien (q=1%)
  • Fréquence des femmes HTZ = 2pq = 2%
  • P(mère donne allèle taré à sa fille) = 0,5 x 2% = 1%
  • P(père donne X taré à sa fille) = 100%


  • P(Fille atteinte) = 100% x 1% = 1%
3
Questions dans le module
comparant la mitose et la méiose:
  • Attendez le cours sur la mitose
  • prévu pour la semaine prochaine
4
MÉIOSE  - Rôles (1)
  • Réduction du nombre de chromosomes de 23 paires (diploïde ou 2n) à 2 ensembles haploïdes (n)
5
MÉIOSE  - Rôles (2)
  • Élément clé pour la formation de gonocytes
6
MÉIOSE  - Rôles (3)
  • Échanges de chromatides (i.e., enjambements)
    • chaque chromosome des gonocytes  contient des segments de chacun des parents de l'individu fabriquant ces gonocytes
    • mélange de l'hérédité, permettant l'évolution et la sélection naturelle
7
Méiose
  • Réduction de moitié le nombre des chromosomes:
8
Fécondation



  •        Ovocyte Spermatozoïde
9
Gamétogenèse
  • Formation de cellules germinales
    • Spermatogenèse
    • Ovogenèse
10
Spermatogenèse
11
Coupe de testicule 1000x
12
Coupe d’ovaire à 25x
13
Ovogenèse  - 1
14
Ovogenèse  - 2
15
Ovogenèse  - 3
16
Cellule germinale - Pré-méiose
Interphase
17
Cellule germinale - Méiose I  (1)
18
Cellule germinale - Méiose I  (2)
19
Cellule germinale - Méiose I  (3)
20
Cellule germinale - Méiose I  (4)
21
Cellules germinales -
Méiose I  (5)
22
Cellules germinales
Méiose I  (6)
23
Cellule germinale
Méiose II  (1)
24
Cellule germinale
Méiose II  (2)
25
Cellule germinale
Méiose II  (3)
26
Division I  (réductionnelle)  -1
  • Prophase I (4 stades):
    • Leptotène
    • Zygotène
    • Pachytène
    • Diplotène


  • Le Zip à Didier
27
Division I  (réductionnelle)  -2
  • Leptotène
    • Leptos: mince
    • Tainia: ruban
  • Chromosomes longs et minces, composés de 2 chromatides
28
Division I  (réductionnelle)  -3
  • Zygotène
    • Chromosomes apparaissent double
      • appariement  (gène à gène) des chromosomes homologues
      • protéine du complexe synaptonémal
29
Division I  (réductionnelle)  -4
  • Pachytène - 1
    • Pachy: gras
    • Condensation des chromatides
    • Chaque paire de chromosomes forme une tétrade ( =  bivalent) composée de 4 chromatides
30
Division I  (réductionnelle)  -5
  • Pachytène - 2


  • Échange entre les chromatides homologues (non-soeurs): «crossing-over»
    • «nouveaux» chromosomes contiennent des segments de chacun des grands-parents
31
Division I  (réductionnelle)  - 6
  • Diplotène - 1
    • Dissolution du complexe synaptonémal
    • Séparation des chromatides, sauf aux points d'enjambement (chiasmas)
32
Division I  (réductionnelle)  - 7
  • Diplotène
    • Dissolution du complexe synaptonémal
    • Séparation des chromatides, sauf aux points d'enjambement (chiasmas)
  • Chez la femme, la méiose s'arrête à ce stade (période foetale); la méiose I ne continue que s'il y a ovulation (12 à 50 ans plus tard)
  • Risque d'anomalies chromosomiques numériques augmenté si > 35 ans
33
Division I  (réductionnelle)  - 8
  • Prométaphase \ métaphase-I
    • Condensation des chromosomes continue
    • Les tétrades se déplacent vers l'équateur de la cellule
    • Formation des fuseaux  (origine aux centrioles)
34
Division I  (réductionnelle)  - 9
  • Anaphase I
    • Traction par les fuseaux attachés aux centromères, vers un pôle ou l'autre
    • Séparation des bivalents
    •   Séparation de chaque paire de chromosomes: cellules haploïdes, avec chromosomes à 2 chromatides
35
Division I  (réductionnelle)  - 10
  • Télophase I
    • Télos: fin, terminé
    • Séparation des 2 cellules filles, et formation d'une enveloppe nucléaire autour de chaque noyau
36
Division I  (réductionnelle)  - 11
  • Interphase I
    • Période très courte
    • Absence de synthèse d'ADN (contrairement à l'interphase de la mitose)
37
Division II  (équationnelle) - 1
  • La Division II (ou Méiose II) a pour but de séparer les 2 chromatides soeurs


    • Chez la femme, elle n’est enclenchée que si l’ovocyte est fécondé
38
Division II  (équationnelle) - 2
  • À ce stade, les cellules sont haploïdes mais chaque chromosome contient 2 chromatides


  • Ces chromatides soeurs ne sont pas identiques, étant donné qu'elles ont subi des enjambements
39
Division II  (équationnelle) - 3
  • Prophase II: sans grand intérêt
  • Métaphase II:
    • Les chromosomes s'orientent sur la plaque équatoriale
    • Les fuseaux se fixent aux centromères et aux centrioles
40
Division II  (équationnelle) - 4
  • Anaphase II
    • Rupture des centromères
    • Migration des chromatides soeurs aux pôles opposés de la cellule (traction des chromosomes par les fuseaux)
  • Télophase II
    • Constriction de la cellule, formant 2 cellules filles haploïdes
41
Spermatogenèse
42
Ovogenèse
43
LIAISON DES GÈNES ET ENJAMBEMENT
  • Module 3
44
Liaison "linkage" génique - 1
  • Les gènes sont liés entre eux s'ils sont sur le même chromosome
45
Liaison génique - 2
46
Liaison  génique - 3
47
Liaison génique - 4
48
Liaison génique - 5
49
Enjambement - 1
  • Lors de la méiose, il y a au moins deux enjambements par paire de chromosomes (un par bras, sauf pour les acrocentriques)


  • Les chromosomes les plus longs subissent jusqu'à 8 enjambements, les plus courts 1
50
Enjambement  - 2
  • Tous ces enjambements ont pour résultat de brasser l’information génique chromosomique provenant du père et de la mère du fabriquant de gamètes
51
Enjambement  - 3
  • Tous ces enjambements ont pour résultat de mélanger l’information génique chromosomique provenant du père et de la mère du fabriquant de gamètes


  • Ce mélange ajoute a la diversité génétique (chromosomique) des gamètes que procure la méiose même sans réarrangements (223 )
52
Enjambement -4
  • Les endroits où se produisent ces enjambements sont relativement aléatoires* au sein d'une paire chromosomique, i.e., la séparation peut s'effectuer n'importe où sur toute la longueur du chromosome



  • *  Pas tout à fait vrai
53
Enjambement - 5
  • Plus la distance séparant 2 gènes est grande, et plus grande est la probabilité qu’il y ait un enjambement entre ces 2 gènes
54
Enjambement - 6
  • Plus la distance séparant 2 gènes est grande, et plus grande est la probabilité qu’il y ait plusieurs enjambements entre ces 2 gènes
55
Enjambements (chiasma)
56
Enjambements (chiasma)
57
Enjambements (chiasma)
58
Enjambement - 7
  • On peut calculer la distance séparant 2 gènes par la fréquence de recombinaison entre ces 2 gènes:
    •  1 centimorgan (cm) est la distance entre 2 gènes dont la fréquence de recombinaison est de 1%
59
Enjambement - 8
  • Certains gènes sont tellement proches les uns des autres que la probabilité d’enjambement entre eux est presque nulle.  Ils sont donc transmis ensemble (i.e., liés)


  • Ces gènes ne ségrégent donc pas de façon indépendante (transmission non-mendélienne)
60
Problème de synthèse - 1
61
Problème de synthèse - 2
62
Docteur Luc Laurier OLIGNY
  • Hôpital Sainte-Justine
  • Département de pathologie
  • Tél. 514-345-4649
  • Fax: 514-345-4819