Cellule germinale
Définition
Une cellule germinale est une cellule reproductrice du corps. Ces cellules créent les cellules reproductrices appelées gamètes. Les cellules germinales sont situées uniquement dans les gonades et sont appelées ovogonies chez les femelles et spermatogonies chez les mâles. Chez les femelles, on les trouve dans les ovaires, et chez les mâles, dans les testicules.
Le cycle d'une lignée germinale et cellule germinale :
Dans le cycle de la lignée germinale, peu de temps après la formation du zygote diploïde, les cellules germinales se distinguent des cellules somatiques qui donneront naissance au reste de l'organisme.
Explications
Les cellules germinales sont des ovules chez les femmes et des spermatozoïdes chez les hommes. Les ovules et les spermatozoïdes sont appelés cellules germinales, contrairement aux autres cellules du corps appelées cellules somatiques.
Les cellules germinales primordiales sont les cellules qui donnent naissance aux cellules germinales dans les gonades dont les gamètes sont finalement dérivés.
Une lignée germinale est constituée de cellules sexuelles (ovules et spermatozoïdes) utilisées par les organismes à reproduction sexuée pour transmettre des gènes de génération en génération.
Détermination du sexe chez les vertébrés
Les cellules germinales sont confrontées à un certain nombre de problèmes uniques au cours de leur développement. De manière unique, ils doivent subir une méiose pour produire des gamètes haploïdes. Deuxièmement, ils doivent conserver une totipotence latente, mais cette exigence est parfois problématique, comme en témoigne la propension des cellules germinales foetales mâles à semer des tumeurs germinales. Enfin, il est bien sûr essentiel que les cellules germinales, en tant que pourvoyeuses de toutes les informations génétiques et épigénétiques à la génération suivante, maintiennent un haut niveau d'intégrité génétique.
Il est bien établi que le développement spécifique au sexe de la lignée germinale commence pendant la vie foetale et que c'est le tissu somatique qui instruit le destin sexuel. Les premiers transcrits spécifiques aux femmes et aux hommes signalés à ce jour sont Stra8 et Cripto, respectivement : ils sont cruciaux pour lancer la méiose dans les cellules germinales ovariennes et, apparemment, pour maintenir un état de pluripotence transitoire dans les cellules germinales testiculaires. STRA8 lance le programme méiotique dans les cellules germinales ovariennes, par un mécanisme inconnu, tandis que NANOS2 est essentiel pour "verrouiller" le destin masculin et DNMT3L pour rétablir progressivement les empreintes paternelles dans les cellules germinales testiculaires.
En termes de signalisation de l'environnement somatique, RA et FGF9 semblent être la clé, mais des molécules supplémentaires sont également susceptibles d'avoir un impact sur le développement normal des cellules germinales. Les prétendants incluent WNT4 et RSPO1 dans l'ovaire et PGD2 et TGFβ dans le testicule. La preuve que la signalisation BMP est probablement nécessaire pour une entrée méiotique robuste dans les cellules germinales ovariennes est un développement récent important. Vraisemblablement, les effets cumulatifs d'au moins certaines de ces molécules de signalisation, et d'autres encore à découvrir, convergent pour garantir que tous les aspects du développement des cellules germinales foetales se produisent de manière coordonnée.
Notre compréhension croissante de la façon dont les cellules germinales foetales murines sont instruites sur les premières étapes de leur transition vers des gamètes matures s'est avérée instructive en ce qui concerne les efforts récents pour produire des spermatozoïdes et des ovocytes fonctionnels in vitro.
Développement
Le développement des cellules germinales est similaire chez les animaux, bien que les détails diffèrent souvent entre les espèces et entre les sexes d'une même espèce. Les cellules germinales sont généralement séparées des cellules somatiques au début du développement.
Chez un certain nombre d'espèces non mammifères, le plasme germinal cytoplasmique dans l'oeuf non fécondé (également appelé plasma polaire, granules germinales ou granules P, selon l'organisme) peut spécifier l'identité des cellules germinales.
Chez la mouche des fruits Drosophila, le nématode Caenorhabditis elegans et divers amphibiens, les cellules embryonnaires contenant du "plasma germinatif" se développent généralement sous forme de cellules germinales. Le plasme germinatif est prélocalisé dans l'ovocyte de drosophile ou devient asymétriquement séparé de certains blastomères lors des divisions de clivage chez C. elegans.
En revanche, chez la souris (et probablement d'autres mammifères), les interactions cellule-cellule sont importantes pour la spécification de la lignée germinale et le "plasme germinal" maternel localisé ne semble pas être impliqué. Une fois spécifiées, ces cellules germinales primordiales migrent et peuplent la gonade en formation, c'est-à-dire l'ovaire féminin ou le testicule masculin. Les cellules germinales de la gonade entrent dans la voie méiotique et subissent soit une oogenèse (développement de l'oeuf), soit une spermatogenèse.
Le mécanisme par lequel le sexe des cellules germinales est déterminé dépend à la fois des influences autonomes des cellules germinales (chromosomes sexuels, rapport X/A et/ou facteurs maternels) et des signaux de la gonade somatique, et varie considérablement d'une espèce à l'autre.
Cycle de la lignée des cellules germinales
Peu de temps après la formation du zygote diploïde, les cellules germinales se distinguent des cellules somatiques qui donneront naissance au reste de l'organisme. Ces cellules germinales primordiales migrent puis interagissent avec des cellules somatiques spécifiques pour former la gonade. Les cellules germinales prolifèrent puis initient le développement méiotique (entrent en prophase méiotique).
Le moment de la prolifération et de l'entrée en prophase méiotique dépend de l'espèce et du sexe. Par exemple, chez les mammifères femelles, toutes les cellules germinales sont entrées en prophase méiotique avant la naissance, tandis que chez les mammifères mâles, la prolifération et l'entrée en prophase méiotique sont continues chez les animaux sexuellement matures. La recombinaison réciproque entre homologues se produit pendant la prophase méiotique I. De nombreuses activités de la gamétogenèse se produisent simultanément avec les derniers stades de la prophase méiotique I.
Pour les cellules germinales mâles, la progression à travers la prophase méiotique I et les divisions de la méiose I et de la méiose II se produisent sans pause. Les cellules germinales femelles de la plupart des espèces s'arrêtent tard dans la prophase méiotique. Suite à des signaux externes, l'ovocyte mûrit et progresse à travers la méiose I.
Un certain nombre d'espèces ont un deuxième point d'arrêt (par exemple, les ovocytes de vertébrés s'arrêtent dans la méiose II). La fécondation soulage l'arrêt, entraînant l'achèvement de la méiose et l'initiation d'un nouveau cycle de développement zygotique.
Migration des cellules germinales
La spécification des cellules germinales conduit à l'expression d'un ensemble de gènes qui contrôlent la migration des cellules germinales de la strie primitive postérieure vers les gonades en développement. Les cellules germinales sont spécifiées 2 à 3 jours avant l'apparition des ébauches gonadiques.
Une partie de la période intermédiaire (E7.5–E9.5) est passée logée dans l'épithélium de l'intestin postérieur. Celui-ci provient de l'endoderme définitif postérieur, dérivé à son tour de la strie primitive. De E9.5 à E11.5, les cellules germinales quittent l'intestin postérieur et migrent à travers le mésenchyme intermédiaire vers les ébauches gonadiques, où elles fusionnent avec les cellules somatiques gonadiques, dérivées du mésoderme intermédiaire, pour former les cordons sexuels (E11.5-E12. 5).
Ils deviennent sexuellement dimorphes à mesure qu'ils se forment. Les cordons sexuels mâles sont allongés, tandis que les femelles forment des touffes irrégulières.
Greffes de cellules germinales
La greffe de cellules germinales a révolutionné l'étude de la lignée germinale mâle non seulement des espèces de recherche, mais de tous les mammifères, y compris les animaux de compagnie, les animaux de ferme, les espèces en voie de disparition et les Primates. Bien que la technique de transplantation de cellules germinales ait été développée à l'origine chez la souris et ait permis une caractérisation approfondie des SSC murins, les études futures se concentreront sur un large éventail d'espèces, y compris les humains.
Le développement d'un système de culture in vitro efficace prenant en charge l'auto-renouvellement et l'expansion des SSC humains et des protocoles de transplantation de cellules germinales réalisables est essentiel pour accélérer l'avancée des nouvelles applications médicales et des thérapies à base de cellules germinales.
Synonymes, antonymes
3 synonymes (sens proche) de "cellule germinale" :
1 antonyme (sens contraire) :
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L'expression CELLULE GERMINALE est dans la page 3 des mots en C du lexique du dictionnaire.
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En rapport avec "cellule germinale"
L'ovule est la cellule reproductrice femelle libérée par les ovaires dans l'appareil reproducteur des organismes sexués.
Un spermatozoïde est une cellule haploïde qui constitue le gamète mâle nécessaire pour la reproduction animale.
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