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Les gamètes

Le spermatozoïde

Les spermatozoïdes de xénope sont produits par millions et peuvent être obtenus au laboratoire en suspension dans un milieu physiologique (fig.1A). D'environ 28 microns de longueur, sa morphologie est classique. On reconnaît bien l'acrosome, le noyau, la pièce intermédiaire et le flagelle (fig.1B). Pour être fécondants, les spermatozoïdes doivent être mobiles. Ils nagent dans le milieu, propulsés par leur flagelle.
Figure 1. Spermatozoïdes de Xénope observés in vivo au microscope en contraste de phase. A, suspension de spermatozoïdes . B, détail montrant la morphologie classique d'un spermatozoïde.

L'ovocyte
L'ovocyte de xénope est polarisé. Il montre des régions très pigmentées et peu pigmentées correspondant respectivement à l'hémisphère animal et à l'hémisphère végétatif. Une particularité propre aux ovocytes du genre Xenopus concerne la zone équatoriale qui forme un anneau blanc, dépourvu de pigment (fig.2). L'axe pôle animal- pôle végétatif correspond au futur axe antéropostérieur. Le diamètre d'un ovocyte varie de 1,1 à 1,3 mm. Ces dimensions importantes résultent d'une longue phase de croissance dans l'ovaire pendant laquelle la cellule accumule des réserves nutritionnelles appelées, vitellus.
Au terme de sa croissance ovarienne, l'ovocyte d'amphibien est appelé ovocyte primaire. Il a entamé sa première division de méiose. Le noyau ou vésicule germinative (VG) mesure environ 300 microns de diamètre et est situé dans l'hémisphère animal. Il renferme des chromosomes dont l'ADN est localement déspiralisé sous forme de boucles activement transcrites (chromosomes en écouvillon).

Au moment de la période de reproduction (ou sous stimulation hormonale en laboratoire), les ovocytes primaires subissent la maturation .
Celle-ci se traduit par la poursuite de la méiose et s'accompagne de l'ovulation. La VG remonte vers le pôle animal en repoussant latéralement le pigment cortical, ce qui crée une zone claire appelée tache de maturation (fig.2 et 4). Dans le même temps la VG se rompt et déverse son contenu nucléoplasmique dans le cytoplasme. La première division de méiose se termine par l'émission du premier globule polaire et le noyau femelle entame sa deuxième division de méiose. Celle-ci se bloque à son tour en métaphase et reste située sous la membrane plasmique de la tache de maturation (Fig3 et4) (voir l'animation, Fig.5)

 
Figure 3. L'ovocyte secondaire présente,au pôle animal une tache de maturation, qui résulte de la remontée et de la rupture de la vésicule germinative au moment de la maturation.
Photo M. Delarue. L'OEUF DE BATRACIEN - SFRS - UPMC - CNRS I/M - 2003
 Figure 4. Schéma d'un ovocyte secondaire de Xénope en vue équatoriale.
 
Figure5. Métaphase de 1ère division de méiose

Photo Jean-Claude Beetschen

L'ovocyte maturé est appelé secondaire (fig.6).

 
 Figure 6. Etapes successives de la maturation qui conduit l'ovocyte primaire ovarien à l'ovocyte secondaire fécondable. GP1: 1er globule polaire, PA: Pôle animal, PV: pôle végétatif.

C'est dans cet état qu'il transite par l'oviducte où il s'entoure de plusieurs couches d'une gangue mucilagineuse avant d'être pondu dans le mileu extérieur (Fig.7).

Figure 7. Vue postérieure d'une femelle entrain de pondre.

Photo M. Delarue. L'OEUF DE BATRACIEN - SFRS - UPMC - CNRS I/M - 2003

Il faudra attendre la fécondation pour débloquer la deuxième division de méiose qui s'achèvera par l'émission du deuxième globule polaire et la formation du pronucléus femelle haploïde

Au sortir de la femelle, la disposition aléatoire des ovocytes les montre sous leurs différents aspects (fig.8).

 
 Figure 8. Ovocytes secondaires déposés sur le fond d'une boîte de Petri.
Photo M. Delarue. L'OEUF DE BATRACIEN - SFRS - UPMC - CNRS I/M - 2003

La réunion des ovocytes et des spermatozoïdes conduit à la fécondation.

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Michel Delarue
 
Dernières modifications : 20 octobre 2004
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