Biologie du développement : de l'œuf à l'organisme

La fécondation correspond à la rencontre d'un spermatozoïde haploïde (n) et d'un ovocyte II également haploïde (n). Elle aboutit à la formation d'une cellule-œuf diploïde (2n), le zygote, qui contient l'ensemble du programme génétique de l'individu. Cette union rétablit la diploïdie et déclenche la reprise de la méiose de l'ovocyte ainsi que les premières divisions. Chez l'humain, la fécondation a lieu dans le tiers supérieur des trompes utérines. Le zygote migre ensuite vers l'utérus tout en commençant à se diviser.

Après la fécondation, le zygote subit une série de divisions rapides appelées segmentation. Ces divisions ne s'accompagnent pas d'augmentation de volume : l'embryon se divise en cellules de plus en plus petites, les blastomères. Au stade de 16 à 32 cellules, l'embryon forme une masse compacte appelée morula. Puis une cavité, le blastocèle, se creuse et l'embryon devient une blastula (ou blastocyste chez les mammifères). Cette étape prépare les mouvements cellulaires de la gastrulation.

La gastrulation transforme la blastula en gastrula par d'importants mouvements cellulaires. Les cellules migrent et se réorganisent pour former trois feuillets embryonnaires : l'ectoderme, le mésoderme et l'endoderme. Chaque feuillet est à l'origine de structures précises : l'ectoderme donnera le système nerveux et l'épiderme, le mésoderme les muscles, le squelette et le système circulatoire, l'endoderme le tube digestif et ses glandes. Cette mise en place des feuillets détermine le plan d'organisation de l'organisme. Elle est essentielle pour la suite de l'organogenèse.

L'organogenèse correspond à la différenciation des feuillets en organes et en systèmes fonctionnels. Les cellules se spécialisent, s'organisent en tissus puis en organes, sous le contrôle de gènes du développement et d'interactions cellulaires. Chez l'humain, le cœur commence à battre dès la troisième semaine et le tube neural se forme à partir de l'ectoderme. La croissance fœtale permet ensuite l'acquisition de la taille et de la maturité nécessaires à la naissance. Toute perturbation de ces étapes peut entraîner des malformations.