Une fécondation bien inégale.

« Eh bien pour faire un bébé, il faut déjà un papa et une maman »…  Cette phrase classique est souvent la première étape d’une plus ou moins longue explication que beaucoup de parents donnent à leur enfant. Cette affirmation  se vérifie facilement, et dès l’antiquité on pense qu’il faut obligatoirement un échange de « fluides » entre l’homme et la femme pour donner naissance à un nouvel individu, et même si la vierge marie, « sainte mère de Dieu », vient compliquer le problème, l’affaire semble entendue. Mais la part relative de chaque parent dans la « conception » d’un nouvel individu reste à expliciter… Aujourd’hui, dans un contexte de révision des lois bioéthiques, je vous propose une relecture moderne des concepts ovistes. Commençons par voir de quoi il s’agit.

Ovistes contre animalculistes.

Même si l’importance des deux parents est rapidement perçue, la « théorie de la fécondation » n’est formalisée qu’en 1900 par l’allemand Oskar Hertwig. Entre temps deux camps s’opposent: les animalculistes d’une part, qui pensent que le spermatozoïde contient des êtres miniatures préformés, ou homunculus (voir gravure ci-contre) ; ils n’envisagent l’ovule que comme une chambre de développement. Les ovistes d’autre part, pour qui c’est l’ovule qui primordial pour la procréation, et le sperme ne joue qu’un rôle d’activateur. Et dans certains cas tels que la parthénogénèse il n’est même pas nécessaire ! Cette théorie n’est plus d’actualité aujourd’hui car elle supposait également l’existence d’un individu préformé, à l’intérieur de l’ovule. Mais voyons en quoi la prépondérance de l’ovule dans le développement se révèle pertinente.

Parthénogenèse et pertinence de l’ovisme.

La parthénogénèse est le développement d’un individu à partir d’un ovule non fécondé. Le premier exemple naturel a été observé par Bonnet en 1745 qui obtient plusieurs générations de pucerons du fusain en isolant des femelles dès la naissance. C’est la présence de réserves nutritives uniquement dans le gamète femelle (ovule) qui rend ce mode de reproduction possible et inenvisageable à partir d’un spermatozoïde (gamète mâle). Et oui les ovules sont généralement les cellules les plus volumineuses de l’organisme, il n’y a qu’à voir la taille du jaune d’œuf pour s’en rendre compte !  Si la parthénogénèse existe naturellement chez certains groupes, on peut également la déclencher artificiellement, comme se fut fait chez la souris en 2004. Suite à la fusion de deux noyaux ovocytaires (dont un muté par génie génétique) on a pu obtenir pour la première fois 2 souris sans père…

[Un puceron et sa progéniture pathénogénétique]

L’inégale participation de chaque gamète.

En définitive qu’apporte le spermatozoïde lors de la fécondation ? Et bien à y regarder de plus près, pas grand-chose… Évidemment il y a le noyau qui contient le bagage génétique, ce qui n’est tout de même pas rien : pour chaque paire de chromosomes homologues l’un d’eux est issu du spermatozoïde ! Lors de la parthénogenèse plusieurs solutions sont apportées pour remédier à ce manque: fusion avec une autre cellule, suppression d’une phase de division cellulaire etc. Le deuxième élément apporté est un centriole : une petite structure cylindrique nécessaire au bon agencement des composants de la cellule lors de la division. Au final aucun autre élément ne rentre dans l’ovocyte, ainsi 100% des mitochondries de nos cellules sont d’origines maternelles ! Donc d’un point de vue cytoplasmique au moins, le volumineux ovule semble effectivement prépondérant, qu’en est-il d’un point de vue génétique ?

[Le "jaune" de l'œuf d'autruche correspond à la plus volumineuse cellule animale connue.]

 Gynogénèse, Androgénèse et guerre des sexes...

On l’a dit déjà le mâle apporte 50% des chromosomes mais certaines constatations semblent montrer que cet apport génétique n’est cependant pas équivalent fonctionnellement à celui de la femelle. En effet chez certains groupes des ovocytes fécondés par un spermatozoïde peuvent se développer, sans que le génome mâle ne participe. Celui-ci ne s’intègre pas au génome maternel et est éliminé : c’est la gynogenèse. L’équivalent avec un génome mâle est l’androgénèse, elle ne se produit que chez les mammifère lorsqu’un spermatozoïde fusionne avec un ovule sans noyau. Dans ce cas des tissus analogues au placenta se forment mais ne donnerons jamais un véritable embryon. Ainsi dans de nombreux cas le génome femelle seul suffit à produire un embryon tandis que le génome mâle est insuffisant ! L’apport ne semble donc pas équivalent. En fait 100 à 200 gènes s’exprimeraient ou non selon leur origine parentale : c’est le phénomène de l’empreinte génomique.
 

[Môle hydatiforme totale: ce kyste anormal issu de la prolifération du trophoblaste se forme par développement d'un ovocyte fécondé mais ne contenant pas de noyau initialement. Il n'y a donc pas d'embryon. Cette anomalie concerne 0,1 à 0,5 % des grossesses. On parle de grosses molaire]

Une expérience menée chez la souris nous en dit un peu plus : elle consiste à former un embryon gynogénétique (génome femelle uniquement) et un embryon androgénétique (génome mâle uniquement). On constate que la gynogénèse donne un embryon mais pas les structures extra-embryonnaires nécessaires à sa nutrition. A l’inverse comme l’on a dit plus haut l’androgenèse donne surtout des tissus extra-embryonnaires de type placenta permettant la nutrition de l’embryon.

Il semble donc que les gènes paternels favoriseraient une plus grande exploitation des ressources in utero, tandis que les gènes maternels tendent à limiter cette exploitation afin de préserver l’organisme pour de futures reproductions. C’est exemple de conflit sexuel où les intérêts des mâles et des femelles sont divergents du fait d’un investissement différent des ressources dans la reproduction. Il y aurait vous vous en doutez, tellement plus à dire sur ce sujet… Mais pour notre sujet du jour la conclusion qui s’impose, c’est que la contribution de chaque parent est fondamentalement inégale lors de la fécondation, de là à restaurer l’ovisme il n’y a qu’un pas et comme d’habitude je ne le franchirai pas ...

Liens et références :

• Wikipédia sur la fécondation, la parthénogenèse, les gènes à empreinte.
• Référence de l'article de 2004, sur la pathénogénèse chez la souris : Kono T, Obata Y, Wu Q, et al. Birth of parthenogenetic mice that can develop to adulthood. Nature 2004;428:860-4 
• Lien sur la relation empreinte génétique / guerre des sexes. (Revue médicale suisse)
• Pour en savoir plus sur la grosses molaire : http://www.embryology.ch/francais/fplacenta/patholpl04.html

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