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25.4: Clivage et Blastulation
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Cleavage and Blastulation
 
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25.4: Cleavage and Blastulation

25.4: Clivage et Blastulation

After a large-single-celled zygote is produced via fertilization, the process of cleavage occurs while zygotes travel through the uterine tube. Cleavage is a mitotic cell division that does not result in growth. With each round of successive cell division, daughter cells get increasingly smaller.

Zygotic Genome Activation

At the beginning of embryogenesis, maternal mRNAs control development. However, by the eight-cell stage of cleavage, embryonic genes become activated in a process called zygotic genome activation (ZGA). As a result, maternal mRNAs get degraded, and ZGA causes a transition from maternal to zygotic genetic control of developing an embryo. Although maternal mRNAs get degraded, previously translated proteins may remain in the embryo through later stages of development.

Cleavage Pattern

Cleavage patterns vary between organisms depending on the presence and distribution of egg yolk amongst other factors. For example, mammals have a holoblastic rotational cleavage pattern. They are holoblastic because they have sparse, but evenly distributed yolk and therefore end up with a cleavage furrow that extends through the entire embryo as opposed to being meroblastic where the cleavage furrow does not extend through the yolk-dense portion of the cytoplasm.

At the onset of cleavage, rotational cleavage begins when the zygote first divides to form two smaller daughter cells called blastomeres. During this first cleavage event, division occurs in an austral fashion. The two daughter blastomeres then go through mitosis to each form two new blastomeres. During this second cleavage event, one daughter blastomere cleaves in an austral manner while the second cleaves equatorially. This pattern continues so that the resultant blastomeres end up being smaller than their respective parent cells.

Compaction

At the eight-blastomere stage, compaction starts to occur—blastomeres tightly push against each other and appear to be one cell where individual cells are indistinguishable from one another. To stabilize the tightly packed blastomeres, tight junctions are formed among the exterior blastomeres while the interior blastomeres form gap junctions that allow the movement of ions and small molecules in between cells. E-cadherin, a calcium-dependent adhesion molecule, helps to further adhere blastomeres to each other.

Morula Formation

Once there are approximately thirty-two blastomeres, the zygote becomes a morula. Morula formation marks the end of cleavage. The morula then becomes a blastula that goes through further differentiation during the subsequent stages of development.

Après qu’un zygote à grande cellule unique soit produit par fertilisation, le processus de clivage se produit tandis que les zygotes voyagent à travers le tube utérin. Le clivage est une division cellulaire mitotique qui n’entraîne pas de croissance. À chaque cycle de division cellulaire successive, les cellules filles deviennent de plus en plus petites.

Activation du génome zygotique

Au début de l’embryogenèse, les ARNms maternels contrôlent le développement. Cependant, au stade à huit cellules du clivage, les gènes embryonnaires deviennent activés dans un processus appelé activation du génome zygotique (ZGA). En conséquence, les ARN maternelles se dégradent, et zGA provoque une transition du contrôle génétique maternel au contrôle génétique zygotique du développement d’un embryon. Bien que les ARN maternelles se dégradent, les protéines traduites antérieurement peuvent rester dans l’embryon à des stades ultérieurs de développement.

Motif de clivage

Les modèles de clivage varient d’un organisme à l’autre en fonction de la présence et de la distribution du jaune d’œuf, entre autres facteurs. Par exemple, les mammifères ont un motif de clivage de rotation holoblastique. Ils sont holoblastiques parce qu’ils ont un jaune clairsemé, mais uniformément réparti et se retrouvent donc avec un sillon de clivage qui s’étend à travers l’embryon entier plutôt que d’être méroblastique où le sillon de clivage ne s’étend pas à travers la partie jaune-dense du cytoplasme.

Au début du clivage, le clivage rotationnel commence lorsque le zygote se divise pour former deux cellules filles plus petites appelées blastomères. Au cours de ce premier événement de clivage, la division se produit d’une manière australe. Les deux blastomères de fille passent alors par la mitose à chacun forme deux nouveaux blastomères. Au cours de ce deuxième événement de clivage, une fille blastomere se fend d’une manière australe tandis que la seconde s’accroche équatorialement. Ce modèle se poursuit de sorte que les blastomeres résultants finissent par être plus petits que leurs cellules parentes respectives.

Compactage

Au stade de huit blastomere, le compactage commence à se produire : les blastomères se poussent fermement les uns contre les autres et semblent être une cellule où les cellules individuelles sont indiscernables les unes des autres. Pour stabiliser les blastomères serrés, des jonctions serrées se forment entre les blastomères extérieurs tandis que les blastomères intérieurs forment des jonctions d’écart qui permettent le mouvement des ions et des petites molécules entre les cellules. L’E-cadhérine, une molécule d’adhérence dépendante du calcium, aide à adhérer davantage les blastomères les uns aux autres.

Morula Formation

Une fois qu’il y a environ trente-deux blastomeres, le zygote devient une morula. La formation de Morula marque la fin du clivage. La morula devient alors une blastula qui passe par une différenciation plus poussée au cours des étapes suivantes du développement.


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