EXERCICE DE T
Sujet : Les services aux entreprises : un outil de développement économique et
.... + 2001 et 2002 : QCM Biologie des animaux vertébrés 1h pour 25 questions.
part of the document
BCPST-Véto 1 - Mercredi 20 juin 2007 Devoir N°10
Epreuve B partielle (limitée à un seul thème)
Durée : 1 heures 45 minutes
Lusage de la calculatrice, dabaques et de tables est interdit pour cette épreuve.
Si, au cours de lépreuve, un candidat repère ce qui lui semble être une erreur dénoncé, il le signale sur sa copie et poursuit sa composition en expliquant les raisons des initiatives quil a été amené à prendre.
A partir de lexploitation des documents et de vos connaissances, étudiez quelques-unes des inductions impliquées dans la formation de lil de Vertébré
* Lexposé limité au seul thème abordé sera encadré par une introduction et une conclusion et sera structuré par un plan faisant apparaître explicitement la progression suivie.
* Le candidat ne doit pas rédiger de longs développements indépendamment de lexploitation des documents.
* Les documents peuvent être découpés et intégrés à la copie à condition dêtre exploités.
L'oeil des Vertébrés dérive de formations issues de plusieurs feuillets embryonnaires :
De l'ectoderme dérivent des tissus épidermiques (cristallin, cornée, iris), et des tissus neurodermiques (rétine).
Du mésoderme dérivent les enveloppes protectrices de loeil ainsi que les muscles oculomoteurs.
La formation de lil fait appel à un grand nombre de mécanismes embryologiques, et en particulier à une cascade d'inductions.
La figure 1 récapitule les principales étapes de la formation de lil. Au niveau du diencéphale, apparaissent deux expansions latérales, ce sont les vésicules optiques. L'épiderme situé à leur contact s'épaissit, se différenciant en une placode cristallinienne, qui s'invagine en vésicule cristallinienne. Dans le même temps, la vésicule optique se replie en une cupule optique, qui se referme progressivement en une sphère. Après différenciation, la vésicule cristallinienne donne le cristallin, et la cupule optique la rétine et le nerf optique. L'ectoderme qui avait recouvert la vésicule cristallinienne après son internalisation se différencie en donnant la cornée.
Figure 1 : Schémas simplifiés de la formation de l'oeil. (1) Bourgeonnement de la vésicule optique à partir du diencéphale. (2) et (3) Mise en place de la cupule optique et de la placode cristallinienne. (4) et (5) Mise en place de la rétine et du cristallin.
La figure 2 permet dobserver cette organogenèse sur une coupe transversale dun embryon de Souris de 13 jours.
$ Diverses expériences réalisées chez l'Amphibien ont permis la mise en évidence des phénomènes dinduction au cours de la formation du cristallin de lil.
* Expérience dablation du mésoderme précordal : Si elle est réalisée à la fin de la gastrulation, aucune vésicule optique ne se mettra en place et lembryon sera anophtalme, c'est-à-dire dépourvu dyeux.
* Expérience de Spemann (figure 3) : L'ablation sur une neurula du champ morphogénétique de la vésicule optique conduit à deux constatations, la rétine ne se développe pas ainsi que les autres structures de l'il issues de l'épiderme, en particulier le cristallin.
* Expérience de Lewis (figure 4) : Elle étudie les conséquences de la greffe d'une vésicule optique, prélevée chez un embryon, en différents points du tube neural dun autre embryon.
Par ailleurs, la greffe dun autre tissu ne provoque jamais la formation dun il où quelle soit réalisée.
* Expérience de Grainger : Des greffes sont réalisées en enlevant lépiderme qui in situ donne le cristallin et en le remplaçant par de lectoderme provenant dune autre région. On teste par immunohistochimie lapparition de protéines cristalliniennes. Les résultats sont récapitulés dans le tableau I ci-dessous.
Tableau I
Origine du greffon
(moment du prélèvement du greffon)
Apparition de protéines cristalliniennes
Ectoderme céphalique
(prélevé après la mi-gastrula)
OUI
Ectoderme céphalique
(prélevé avant la mi-gastrula)
NON
Ectoderme ventral
(prélevé avant ou après
la mi-gastrula)
NON
diencéphale
Figure 2 : Coupe transversale d'un embryon de souris de 13 jours.
mésencéphale
Figure 3 : Expérience de Spemann.
N.B. Tous les embryons schématisés sont observés par leur face dorsale, pôle antérieur en haut et pôle postérieur en bas.
Figure 4 : Expérience de Lewis
N.B. Par souci de simplicité, les structures optiques situées du même côté que le greffon ont ici été omises
$ Les résultats dautres expériences portant sur le contrôle de la différenciation de la vésicule optique en rétine sont récapitulés dans le tableau II ci-dessous.
Tableau II
Expériences RésultatsAblation de la placode cristallinienneLa vésicule optique ne forme quun épithélium pigmenté, elle névolue pas en cupule optique et la couche neurale de la rétine ne se différencie pas.Ablation du mésenchyme céphaliqueLa couche externe de la cupule optique névolue pas en couche pigmentaireTransplantation des deux couches de la cupule optique non différenciée au contact dune vésicule cristallinienne en les retournantLa couche initialement interne se pigmente, la couche initialement externe évolue en rétine sensorielle (couche neurale)
$ Lexpression de certains gènes est étudiée par hybridations in situ au cours du développement, en particulier Pax 6 et RX qui codent pour des facteurs de transcription.
La figure 5 présente le résultat de ce type dexpériences, appelé « patron dexpression », pour le gène Pax 6 chez le Xénope à un stade précoce du développement.
Le gène RX a une localisation dexpression comparable à Pax 6.
La figure 6 présente une vue latérale droite de deux embryons de Souris dont lune a subi un knock-out du gène RX.
La figure 7 présente une vue latérale gauche de la tête de ratons, normal ou muté pour le gène Pax 6, à la naissance.
Figure 7 : Têtes de ratons à la naissance en vue latérale gauche : Témoin normal (à gauche) et Mutant Pax 6 (à droite)
Figure 6 : Témoin Souris Knock-out pour RX
Le gène Pax 6 sexprime également à des stades plus tardifs du développement, notamment dans la placode cristallinienne et la vésicule optique. Les résultats dexpériences de « recombinaison » de tissus mutants avec des tissus sauvages sont récapitulés dans le tableau III ci-dessous.
Tableau III
Vésicules optiques
Sauvage +//+Mutant Pax 6//Pax 6Sauvage +//+Mutant Pax 6//Pax 6Placodes cristalliniennes
Sauvage +//+Sauvage +//+Mutant Pax 6//Pax 6Mutant Pax 6//Pax 6Formation du cristallinOUIOUINONNON
Au cours du développement les patrons dexpression évoluent. Ceux de RX et de Pax 6 se séparent en deux champs latéraux lorsque le mésoderme préchordal se positionne sous cette région antérieure.
Une expérience d'extirpation du mésoderme préchordal entraîne la formation d'une vésicule optique unique centrale. Lexpression de Pax 6 est également mal séparée. Un seul oeil se forme alors (cyclope).
Chez des mutants pour le gène Sonic Hedgehog qui code pour une molécule secrétée, la séparation des patrons dexpression de RX et Pax 6 en deux champs latéraux ne se produit pas.
Daprès : HYPERLINK "http://www.snv.jussieu.fr/vie/documents/oeil/index.htm" www.snv.jussieu.fr/vie/documents/oeil/index.htm & biologie.univ-mrs.fr/upload/p85/2e__768_partie.doc
Barème correction SUJET TYPE B 20 juin 2007 : Soin de présentation, Orthographe, Mots clés soulignésINTRODUCTION : amener sujet : Embryo. Expérimental, Dévt = enchaînement de phénomènes = f(induction).poser le problème : Lorganogenèse dépend dinductions impliquant des zones de +en + limitées ici ex de lil avec mise en place notamment du cristallin et de la rétine à partir dune placode cristallinienne et dune vésicule optique.FIG2 : vésicules optiques sphériques s'évaginant à partir du diencéphale, placode cristallinienne non discernable.dégager la problématique ( plan : A partir de résultats expérimentaux ( mécanismes dinduction à lorigine du cristallin de la rétine et quelques aspects du déterminisme génétique associé.I- INDUCTION A LORIGINE DE LA DIFFERENCIATION DU CRISTALLINLe mésoderme préchordal intervient dans lorganogenèse oculaire, il a une action, au-delà du stade gastrula, dans lévolution du diencéphale en vésicules optiques.FIG3 Spemann : Champ morphogénétique de la vésicule optique = zone du neuroderme déjà déterminée donnant au cours du développement la vésicule optique (absente en cas dablation du champ). Aussi absence de cristallin, donc épiderme a besoin de la présence d'une vésicule optique pour se développer en cristallin, doù signal émis par la vésicule optique induisant la formation du cristallin à partir de l'épiderme céphalique.FIG4 Lewis : Induction confirmée du cristallin par la vésicule optique. Induction si et seulement si greffe dans la région céphalique du receveur. Une greffe en région troncale n'aboutit pas à une induction. Lectoderme céphalique est compétent et peut donc être induit. L'ectoderme troncal n'est pas compétent, et ne peut donc pas être induit.Grainger : Induction possible si prélèvement après mi-gastrula donc en gastrula moyenne, l'ectoderme présomptif du futur cristallin devient compétent (fenêtre temporelle de compétence). Lectoderme ventral ne devient jamais compétent (régionalisation de la compétence)Tr : Schéma récapitulatif partiel possible et pb de linduction de la vésicule optique ici inductrice du cristallin
II- INDUCTION A LORIGINE DE LA DIFFERENCIATION DE LA VESICULE OPTIQUE EN RETINETableau II : Placode cristallinienne induit lévolution de la vésicule en cupule et la différenciation de la couche neurale interne. Donc induction réciproque vésicule optique cristallinLe mésenchyme (issu du mésoderme préchordal) lui induit la différenciation de la couche pigmentaire externeLes deux couches de la cupule optique ne sont pas déterminées précocement puisque linversion de position des deux inverse également leur différenciation (externe ( neurale ! et interne ( pigmentaire !).Lenvironnement tissulaire est fondamental dans lorientation de la différenciation des tissusTr : Schéma récapitulatif partiel possible et pb du déterminisme génétique de ces inductionsIII- QUELQUES GENES IMPLIQUES DANS LE DEVELOPPEMENT DE LOEILHybridation in situ : Utilisation de sondes d'acides nucléiques mettant en évidence et localiser dans des tissus, des séquences complémentaires de la sonde par leurs bases (outil incomparable pour étudier l'expression des gènes)Knock-out : technique d'invalidation d'un gène par recombinaison homologue (remplacement du gène ou partie)Les gènes RX et Pax 6 sont exprimés dans une région antérieure continue de la plaque neurale (FIG5) et non dans deux champs distincts droite et gauche correspondant aux deux futurs yeux. L'absence des facteurs de transcription Rx (FIG6) ou Pax6 (FIG7) entraîne l'absence de formation des yeux.(FIG7) Vu malformations importantes de la face du mutant ( rôles multiples de Pax 6 au cours du dévt de la tête. Tableau III : la capacité de l'épiderme à répondre aux signaux des vésicules optiques est liée à l'expression du gène Pax 6 dans les placodes. En revanche, laction inductrice par les vésicules optiques ne semble pas en dépendre.Vu son positionnement et la conséquence et leffet de lablation, le mésoderme préchordal est responsable de la séparation en deux champs latéraux; il contribue donc à réprimer la formation dun oeil dans la région centrale.La protéine Sonic Hedgehog sécrétée par le mésoderme chordal assure la répression centrale de RX et Pax 6CONCLUSION : Schéma synthétique des phénomènes inductifs réciproques mis en évidence et gènes impliqués
( = induction)
DIENCEPHALE (RX, Pax 6) Cascade inductive (+ inductions réciproques), limitées
dans le temps et dans lespace.
Mésoderme précordal EPIDERME CEPHALIQUE (compétent)
(SonicHedgehog) (Pax 6)
2 VESICULES OPTIQUES
CRISTALLIN
(pigmentaire) (neurale)
RETINE Moralité : Sans Sonic Hedgehog, nous serions tous des cyclopes !!!Ouverture : Parallèle entre phénomènes inducteurs (par contact ou sécrétions paracrines) = communication intercellulaire sans voie sanguine et autres modes de communications par voie sanguine (hormones) ou nerveuseEXERCICE de T.P. 1- Coupe sagittale de gastrula (bouchon vitellin) dAmphibien (avant/dos/arrière/ventre)Ectoderme pigmenté, archentéron, blastocoele, endoderme (+vitellus), mésoderme (précordal, cordal, caudal, lames latérales), lèvres dorsale et ventrale du blastopore ) bouchon vitellin.2- Soin du schéma, respect couleurs et des limites des territoires présomptifs Endo, Ecto et Mésoderme3&4- Dos/Ventre Ectoderme : Epiderme, Tube nerveux ; Endoderme : Tube digestif ; Mésoderme : Derme, colonne vertébrale, chorde, musculature D &V, vaisseaux sanguins, rein
EXERCICE de T.P. 1- Coupe sagittale de gastrula (bouchon vitellin) dAmphibien (avant/dos/arrière/ventre)Ectoderme pigmenté, archentéron, blastocoele, endoderme (+vitellus), mésoderme (précordal, cordal, caudal, lames latérales), lèvres dorsale et ventrale du blastopore ) bouchon vitellin.2- Soin du schéma, respect couleurs et des limites des territoires présomptifs Endo, Ecto et Mésoderme3&4- Dos/Ventre Ectoderme : Epiderme, Tube nerveux ; Endoderme : Tube digestif ; Mésoderme : Derme, colonne vertébrale, chorde, musculature D &V, vaisseaux sanguins, rein
EXERCICE de T.P. 1- Coupe sagittale de gastrula (bouchon vitellin) dAmphibien (avant/dos/arrière/ventre)Ectoderme pigmenté, archentéron, blastocoele, endoderme (+vitellus), mésoderme (précordal, cordal, caudal, lames latérales), lèvres dorsale et ventrale du blastopore ) bouchon vitellin.2- Soin du schéma, respect couleurs et des limites des territoires présomptifs Endo, Ecto et Mésoderme3&4- Dos/Ventre Ectoderme : Epiderme, Tube nerveux ; Endoderme : Tube digestif ; Mésoderme : Derme, colonne vertébrale, chorde, musculature D &V, vaisseaux sanguins, rein
EXERCICE de T.P. 1- Coupe sagittale de gastrula (bouchon vitellin) dAmphibien (avant/dos/arrière/ventre)Ectoderme pigmenté, archentéron, blastocoele, endoderme (+vitellus), mésoderme (précordal, cordal, caudal, lames latérales), lèvres dorsale et ventrale du blastopore ) bouchon vitellin.2- Soin du schéma, respect couleurs et des limites des territoires présomptifs Endo, Ecto et Mésoderme3&4- Dos/Ventre Ectoderme : Epiderme, Tube nerveux ; Endoderme : Tube digestif ; Mésoderme : Derme, colonne vertébrale, chorde, musculature D &V, vaisseaux sanguins, rein
EXERCICE de T.P. 1- Coupe sagittale de gastrula (bouchon vitellin) dAmphibien (avant/dos/arrière/ventre)Ectoderme pigmenté, archentéron, blastocoele, endoderme (+vitellus), mésoderme (précordal, cordal, caudal, lames latérales), lèvres dorsale et ventrale du blastopore ) bouchon vitellin.2- Soin du schéma, respect couleurs et des limites des territoires présomptifs Endo, Ecto et Mésoderme3&4- Dos/Ventre Ectoderme : Epiderme, Tube nerveux ; Endoderme : Tube digestif ; Mésoderme : Derme, colonne vertébrale, chorde, musculature D &V, vaisseaux sanguins, rein
EXERCICE de T.P. 1- Coupe sagittale de gastrula (bouchon vitellin) dAmphibien (avant/dos/arrière/ventre)Ectoderme pigmenté, archentéron, blastocoele, endoderme (+vitellus), mésoderme (précordal, cordal, caudal, lames latérales), lèvres dorsale et ventrale du blastopore ) bouchon vitellin.2- Soin du schéma, respect couleurs et des limites des territoires présomptifs Endo, Ecto et Mésoderme3&4- Dos/Ventre Ectoderme : Epiderme, Tube nerveux ; Endoderme : Tube digestif ; Mésoderme : Derme, colonne vertébrale, chorde, musculature D &V, vaisseaux sanguins, rein
EXERCICE DE T.P. :
DEVELOPPEMENT EMBRYONNAIRE ET POST-EMBRYONNAIRE
DES AMPHIBIENS (10 points)
1- Titrer, orienter et légender la photographie du stade de développement dun Amphibien présentée ci-dessous.
.
EMBED PBrush
2- Réaliser ci-dessous un schéma de la photographie en utilisant les couleurs conventionnelles des 3 feuillets embryonnaires.
3- Orienter et légender la photographie de coupe transversale de têtard dAmphibien présentée ci-dessous.
4- Souligner les organes repérés par les couleurs conventionnelles indiquant leur origine embryologique.
N.B. Cette feuille sera rendue avec la copie.
COMMENTAIRES SUR LE DEVOIR N°10 de BCPST-Véto 1 du mercredi 20 juin 2007
- FORME :
* Toutes les copies de concours nationaux sont à petits carreaux. Il est donc indispensable de rédiger les DS de toutes les matières sur des copies doubles à petits carreaux pour shabituer. Y penser lors du stockage de matériel scolaire fin août 2007 entre deux révisions (ou visions pour les chapitres de fin dannée) du programme de sup
* La présentation de la copie laisse souvent à désirer. Des « pages océan » dencre bleue, bleue, bleue où le correcteur va se noyer ; Une écriture proche de lillisible pour quelques copies, pas un mot clé souligné, pas un schéma synthétique, pas un document collé et annoté
Cest suicidaire quand on connaît le nombre de points de forme attribué au concours. Ne pas tomber cependant dans lextrême inverse : « Trop souligner tue le soulignage »
* Pour beaucoup, la rédaction doit être également améliorée. Il faut être plus concis donc plus efficace et ainsi gagner le temps précieux qui a manqué à la grande majorité. Ne pas paraphraser (ni recopier) le texte sans y ajouter le(s) idée(s) personnelle(s) qui va (vont) rapporter le(s) point(s) attribué(s) par le barème.
Sinterdire les bouts de phrases stériles (bla-bla) du genre : « Dans un premier temps, nous allons donc pouvoir nous intéresser à partir de plusieurs expériences à
» Allez droit au but, si jose dire !
Eviter absolument les « on » et les « nous » en intro ou en transition. Préférer le passif en introduction.
* Ne pas placer de titre en bas de page mais passer en haut de page (ou au milieu).
* Certains sessaient aux transitions, cest louable mais pas toujours très réussi. Il faut persévérer mais quelles ne se transforment plus en une simple répétition du titre à venir (sinon elles deviennent des lourdeurs inutiles).
* Le collage de certains documents est indispensable. Il a un double intérêt : Il aère la copie et fait gagner du temps (et des points) au rédacteur si il est correctement annoté et au correcteur qui juge plus facilement et attribue plus vite les points. Ne pas passer trop de temps au découpage mais le faire proprement cependant. Attention tous les documents ne sy prêtent pas. Ceux qui ont collé des documents ont fait en général les bons choix et leur copie se lit plus vite et ils gagnent forcément des points
- FOND :
Il est important de retenir que les molécules dites inductrices vont agir sur un tissu voisin compétent (possédant des récepteurs spécifiques) où sexpriment alors de nouveaux gènes qui orientent son devenir.
On parle dinduction du tissu compétent qui se trouve alors déterminé.
Un secteur déterminé est appelé un champ morphogénétique ; un non déterminé est un territoire présomptif.
Induction et compétence évoluent au cours de lembryogenèse dans lespace (régionalisation de la compétence) et dans le temps (« fenêtre » temporelle de compétence). Des expériences du devoir montraient ces deux aspects.
Attention : La détermination nest pas synonyme de différenciation. La détermination précède la différenciation.
* Le sujet est souvent bien amené, la problématique présentée, mais le problème posé nest pas assez explicité. Le sujet portant sur les inductions, il ne fallait pas pendant une à deux pages répéter ce que disait le texte sur les modalités de formation de lil. Quelques lignes synthétiques sur cette formation permettaient en introduction darriver judicieusement aux 2 parties détaillant les inductions aboutissant au cristallin et à la rétine.
* Penser à rapprocher certains documents qui lexigent surtout si, comme cétait le cas, lun peut préciser les résultats de lautre et infirmer lune des hypothèses envisagées.
- Orthographe :
Cest un handicap préoccupant dans plusieurs copies. Que peut penser un correcteur de « cest expérience sont » ? Petit rappel : pluriel en « -ent » aux verbes à la 3ème personne du pluriel et « s » aux noms et non linverse !!! Précoce na pas comme racine Ecosse ! Cristallinien na pas comme racine Staline ; ce nest pas un cri stalinien !!!
- Perles très très fines :
Un document ne met pas évidence une hypothèse !!! Un néologisme sympathique : « le niveau troncul » (sic) pour niveau troncal ! Le verbe « ablatir » nexiste pas, ni « ablationner » dailleurs. il ne sécrit pas « oeuil » trouvé 2 fois tout de même !
PAGE
PAGE 9
Figure 5 :
Hybridation in situ sur un embryon de Xénope
Je vous ai à lil !
il (encore fermé à la naissance)