Clivage et formation de la blastula

Comment le zygote se divise rapidement sans croître pour produire de nombreuses petites cellules, qui s'organisent ensuite en une blastula creuse ou stratifiée prête pour la gastrulation.

Definition

Le clivage est la série de divisions mitotiques rapides qui subdivisent le cytoplasme du zygote en cellules progressivement plus petites (blastomères) sans augmentation de la taille globale ; la formation de la blastula est l'organisation de ces blastomères en un embryon structuré, contenant généralement une cavité remplie de liquide.

Scope

Ce sujet aborde les divisions de clivage qui partitionnent l'œuf fécondé, l'influence du vitellus sur le modèle de clivage, la distinction entre les géométries de clivage radiale, spirale et autres, la transition de la mi-blastula lorsque le propre génome de l'embryon devient actif, et la formation de la blastula ou du blastocyste mammalien avec ses populations cellulaires distinctes.

Core questions

• Pourquoi les premières divisions embryonnaires se déroulent-elles si rapidement et sans croissance cellulaire ?
• Comment la quantité et la distribution du vitellus façonnent-elles le modèle de clivage ?
• Quand et comment l'embryon passe-t-il des produits géniques maternels aux siens ?
• Comment les blastomères s'organisent-ils en une blastula ou un blastocyste avec des types cellulaires distincts ?

Key concepts

• Les blastomères et le cycle cellulaire de clivage
• Modèles de clivage radial, spiral et discoïdal
• Influence du vitellus sur la géométrie du clivage
• Transition materno-zygotique (transition de la mi-blastula)
• Blastocèle, masse cellulaire interne et trophectoderme

Mechanisms

Après la fécondation, le zygote entre dans une phase de divisions rapides et synchrones au cours desquelles les phases S et M du cycle cellulaire alternent avec peu ou pas de phase de croissance, utilisant les protéines maternelles et les ARN messagers stockés. La géométrie du clivage est contrainte par la distribution du vitellus, produisant les modèles caractéristiques radiaux, spiraux, discoïdaux ou superficiels des différents groupes animaux. À mesure que les divisions se poursuivent, l'embryon atteint la transition de la mi-blastula, lorsque la transcription zygotique est activée, le cycle cellulaire s'allonge et les cellules acquièrent de la motilité. Chez les mammifères, le blastocyste se forme avec un trophectoderme externe entourant un blastocèle et une masse cellulaire interne qui donne naissance à l'embryon proprement dit.

Clinical relevance

Les stades de clivage et le blastocyste sont centraux pour la fécondation in vitro, la classification des embryons et la dérivation de cellules souches embryonnaires ; les anomalies à ces stades contribuent à l'échec précoce du développement. Cette entrée est éducative et ne constitue pas une source de conseils cliniques ou reproductifs.

History

Les embryologistes classiques ont décrit et classifié les modèles de clivage à travers les groupes animaux aux XIXe et début du XXe siècles, reconnaissant le lien entre la distribution du vitellus et la géométrie de la division bien avant que la base moléculaire de la transition materno-zygotique ne soit comprise.

Seminal works

• gilbert2016

Frequently asked questions

Pourquoi les cellules ne croissent-elles pas pendant le clivage ?

Les premières divisions partitionnent le grand ovule en de nombreuses cellules plus petites en utilisant les matériaux maternels stockés, de sorte que l'embryon augmente en nombre de cellules sans augmenter en taille totale jusqu'aux stades ultérieurs.

Qu'est-ce qu'un blastocyste ?

Chez les mammifères, le blastocyste est l'embryon précoce formé après le clivage, avec une couche cellulaire externe (trophectoderme) et une masse cellulaire interne qui formera le corps, entourant une cavité remplie de liquide.