Biologie sans limites
Organogenèse
Au cours de l’organogenèse, les trois couches germinales de l’embryon se différencient et se spécialisent davantage pour former les différents organes du corps.
Objectifs d’apprentissage
Décrire le processus d’organogenèse chez les vertébrés
Points clés
Points clés
- Les cellules de l’ectoderme sont signalées par des molécules appelées facteurs de croissance pour former la plaque neurale, qui s’enroule pour former une structure appelée tube neural; le tube neural finira par se développer dans le cerveau et la moelle épinière.
- L’expression différente de divers gènes contrôle la différenciation du mésoderme en tissu conjonctif, ainsi que des côtes, de la colonne vertébrale, du muscle squelettique et des poumons.
- L’endoderme forme la muqueuse du tube digestif, ainsi que les doublures de toutes les glandes qui se videront dans le tube digestif; il forme également une grande variété d’organes internes.
Termes clés
- organogenèse: la formation et le développement des organes d’un organisme à partir de cellules embryonnaires
- ectoderme: la plus externe des trois couches tissulaires de l’embryon d’un animal métazoaire, qui produira l’épiderme (peau) et le système nerveux de l’adulte
- mésoderme: l’une des trois couches tissulaires de l’embryon d’un animal métazoaire, qui produira de nombreux organes internes de l’adulte tels que les muscles, la colonne vertébrale et le système circulatoire
- endoderme: l’une des trois couches tissulaires de l’embryon d’un animal métazoaire, qui produira le système digestif et d’autres organes internes de la plaque neurale adulte
- : un faisceau épais et plat d’ectoderme formé dans les embryons de vertébrés après induction par la notochorde
Organogenèse
L’organogenèse est le processus par lequel les trois couches de tissu germinal de l’embryon, qui sont l’ectoderme, l’endoderme et le mésoderme, se développent dans les organes internes de l’organisme. Les organes se forment à partir des couches germinales grâce à la différenciation: le processus par lequel une cellule moins spécialisée devient un type cellulaire plus spécialisé. Cela doit se produire plusieurs fois lorsqu’un zygote devient un organisme pleinement développé. Au cours de la différenciation, les cellules souches embryonnaires expriment des ensembles spécifiques de gènes qui détermineront leur type cellulaire ultime. Par exemple, certaines cellules de l’ectoderme exprimeront les gènes spécifiques aux cellules de la peau. En conséquence, ces cellules se différencieront en cellules épidermiques. Par conséquent, le processus de différenciation est régulé par des cascades de signalisation cellulaire.
Chez les vertébrés, l’une des principales étapes de l’organogenèse est la formation du système neuronal. L’ectoderme forme des cellules et des tissus épithéliaux, ainsi que des tissus neuronaux. Au cours de la formation du système neuronal, des molécules de signalisation spéciales appelées facteurs de croissance signalent à certaines cellules situées au bord de l’ectoderme de devenir des cellules de l’épiderme. Les cellules restantes au centre forment la plaque neurale. Si la signalisation par les facteurs de croissance était perturbée, l’ectoderme entier se différencierait en tissu neural. La plaque neurale subit une série de mouvements cellulaires où elle s’enroule et forme un tube appelé tube neural. Dans le développement ultérieur, le tube neural donnera naissance au cerveau et à la moelle épinière.
Formation du tube neural: La région centrale de l’ectoderme forme le tube neural, qui donne naissance au cerveau et à la moelle épinière.
Le mésoderme qui se trouve de chaque côté du tube neural des vertébrés se développera dans les différents tissus conjonctifs du corps animal. Un modèle spatial d’expression génique réorganise le mésoderme en groupes de cellules appelées somites, avec des espaces entre eux. Les somites se développeront davantage dans les côtes, les poumons et le muscle segmentaire (colonne vertébrale). Le mésoderme forme également une structure appelée notochorde, qui est en forme de tige et forme l’axe central du corps de l’animal.
Mésoderme: Le mésoderme aide à la production des muscles cardiaques, du muscle squelettique, du muscle lisse, des tissus des reins et des globules rouges.
L’endoderme est d’abord constitué de cellules aplaties, qui deviennent ensuite colonnaires. Il forme la muqueuse épithéliale de l’ensemble du tube digestif (à l’exception d’une partie de la bouche et du pharynx) et de la partie terminale du rectum (qui est tapissée d’involutions de l’ectoderme). Il forme également les cellules de revêtement de toutes les glandes qui s’ouvrent dans le tube digestif, y compris celles du foie et du pancréas; l’épithélium du tube auditif et de la cavité tympanique; la trachée, les bronches et les cellules aériennes des poumons; la vessie urinaire et une partie de l’urètre; et la muqueuse folliculaire de la glande thyroïde et du thymus. De plus, l’endoderme forme des organes internes, notamment l’estomac, le côlon, le foie, le pancréas, la vessie, les parties épithéliales de la trachée, les poumons, le pharynx, la thyroïde, la parathyroïde et les intestins.