Impact de l'enrichissement maternel sur la plasticité cérébrale des descendants chez la souris

UMR1198 BREED Biology of Reproduction, Environment, Epigenetics and Development,  Equipe MeCP2

Responsable à contacter : Christine Baly (e-mail)

• Résumé : Chez la plupart des mammifères, l'exposition à des odeurs pendant la gestation et/ou le développement précoce peut prédisposer l'individu en construction à des modifications des comportements de préférence et de choix à la naissance, voire au-delà, mais les effets sont parfois labiles dans le temps. Les mécanismes sous-tendant cette plasticité cérébrale sont mal connus. Dans le cadre d'un projet ANR en collaboration avec plusieurs équipes, nous avons développé un modéle d'odorisation prénatale murin soumis ou pas à un renforcement positif. Quatre groupes maternels sont ainsi définis, odorisé ou non, enrichi ou non. Nous avons caractérisé les effets de la réexposition à l'odeur sur les comportements alimentaires et socio-émotionnels des descendants au sevrage. Ils sont associés à des variations du niveau de la neurotransmission monoaminergique dans différentes zones cérébrales. Nous souhaitons rechercher les mécanismes neuroépigénétiques sous-tendant la mémorisation à long terme de l'odeur maternelle par approche moléculaire. L'étudiant sera chargé : i) de la préparation et validation qualitative des échantillons d'ADN/ARN à partir de différentes zones cérébrales déjà  prélevées sur les 4 groupes maternels. ii)  la prise en charge de l'analyse des données de RNAseq soustraitées. iii) la validation par RT-PCR des variations d'expression des gènes d'intérét. iv) les analyses épigénétiques des régions génomiques par analyse de méthylation de l'ADN. L'étudiant mettra en forme ses données, développera une approche statistique avec l'appui de biostatisticien de l'équipe pour la comparaison des données entre individus et selon l'âge ou le sexe afin d'identifier les mécanismes impliqués dans la mémoire épigénétique de la vie fétale.

Un nouveau pneumovirus pathogène chez les porcs et potentiellement chez l'homme ? 

UMR Virologie et Immunologie Moléculaires

Responsable à contacter : Jean-François Eleouet (e-mail)

• Résumé : Un "nouveau" pneumovirus, le swine orthopneumovirus a tout d'abord été identifié aux USA par RT-PCR à partir d'écouvillonnages nasaux de porcs (Hause et al., 2016). Il est assez proche du pneumovirus de la souris (PVM) et du chien (CPV), mais plus éloigné du virus respiratoire syncytial (RSV) agent principal des bronchiolites du nouveau-né. Le SOV a ensuite été détecté en France par notre équipe (Richard et al., 2018), en Espagne (Martin-Valls et al., 2022), en Allemagne (Graaf-Rau et al., 2023), et en Corée du sud (Park et al., 2023). Dans les 3 dernières publications le SOV était présent dans des animaux présentant des maladies respiratoires seul (30%) ou en co-infection (45%) avec d'autres virus porcins comme le PPRV, le coronavirus porcin ou le virus influenza. La forte homologie entre ces trois virus PVM, CPV et SOV indique qu'ils pourraient être zoonotiques. Objectif 1 : le SOV est-il pathogène chez le porc ? Si les récentes publications suggèrent que le SOV pourrait être pathogène chez le porc, reste à le démontrer. Pour cela nous développons l'outil de génétique inverse basé sur les séquences complètes des SOV identifiés en Corée en 2023. Cet outil est déjà au point au laboratoire pour d'autres pneumovirus (RSV humain et bovin, métapneumovirus humain HMPV). Il permettra de générer des virus recombinants en laboratoire L2+ (un L3+ est également disponible si besoin). Ceux-ci pourront alors être utilisés pour des infections expérimentales. Objectif 2 : existe-t-il un équivalent du SOV/PVM chez l'homme ? Le PVM est un pathogène respiratoire de la souris ; il a été identifié il y a longtemps (Horsfall et Hahn 1940) mais a été peu étudié, probablement du fait de l'absence d'homologue chez l'homme. Cependant des anticorps neutralisants anti-PVM ne croisant pas avec RSV ont été détecté chez l'homme en 1986 au Royaume-Uni par Pringle et Eglin (75% des sérums testés).  Même si une étude plus récente a mis en doute la présence du PVM chez l'homme (Brock et al., 2012), personne n'a encore étudié la possible contamination des humains par le SOV. Nous reprendrons ces études en exprimant en cellules par transfections la glycoprotéine de fusion F du RSV, cible des anticorps neutralisants, sera utilisé en contrôle. Ces études seront faites en collaboration avec le Dr Slim Fourati, médecin-chercheur à l'hôpital Henri Mondor ayant accès à de nombreux échantillons humains.

Identification of key cell-cell interactions for the biology of pluripotent embryonic stem cells  

UMR 1313 GABI Génétique Animale et Biologie Intégrative, équipe GaLac

Responsables à contacter :  Hervé Acloque (e-mail), Anne Burtey (e-mail) 

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Etude du déterminisme génétique de la réponse à la photopériode et de l’activité circadienne sur les performances et la santé des vaches laitières  

UMR 1313 GABI Génétique Animale et Biologie Intégrative, équipes G2B et GaLac

Responsables à contacter : Marie-Pierre Sanchez  (e-mail), Hervé Acloque (e-mail)

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Pipeline bioinformatique sur une application à la thérapie ARN par oligonucléotides antisens  

UMR 1313 GABI Génétique Animale et Biologie Intégrative, équipes BIGE 

Responsable à contacter : Eric Barrey (e-mail)

• Sujet (stage M2 ou PFE) : L’objectif du stage sera de concevoir un pipeline bioinformatique pour prédire des oligonucléotides antisens (séquence ADN courte) qui doit s’hybrider sur une séquence ARN longue codante ou non-codante. Cette séquence ARN a une structure 3D dont on doit tenir compte. Le principe général de la méthode a été éprouvé en manuel et il faut maintenant consolider le processus par un script complet en Python faisant appel à des librairies bioinformatiques et d’IA existantes et/ou à améliorer. 

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Etude de l'effet de la production in vitro sur le taux d'aneuploïdie des ovocytes et des embryons bovins  

UMR1198 BREED Biology of Reproduction, Environment, Epigenetics and Development,  Equipe EPEE 

Responsable à contacter : Amélie Bonnet-Garnier (e-mail)

• Sujet : Depuis 2013 les biotechnologies de la reproduction sont largement utilisée par les entreprises de sélection bovine françaises pour accélérer et diffuser le progrès génétique en produisant plusieurs embryons d'un même fond génétique in vitro. Or, une grande proportion de ces embryons produits in vitro (PIV) n’aboutit pas une gestation après transferts d’embryons dans des femelles receveuses ni à la naissance de veaux. En effet, environ 45% des embryons PIV initient une gestation contre 60% pour des embryons collectés in vivo. Cette différence de taux d’implantation provient d’une plus faible qualité des embryons PIV due au protocole in vitro mis en oeuvre pour produire ces embryons. Ce protocole se décompose en trois étapes majeures réalisées in vitro : une étape de maturation ovocytaire in vitro (MIV), une étape de fécondation in vitro (FIV) et enfin une étape de culture in vitro jusqu’au stade blastocyte, stade auquel l’embryon sera transplanté dans une femelle receveuse. Plusieurs publications (Hornak et al., 2016, Brooks et al., 2022) font état d'un pourcentage élevé (20 à 40%) d’aneuploïdies qui auraient une origine précoce : soit un défaut de maturation ovocytaire soit une polyspermie ou encore des erreurs lors de la première mitose. Deplus, selon Demyda-Peyrás et al. (2013), la composition du milieu de MIV etde FIV (notamment la présence de sérum) pourrait influencer l'incidence des anomalies de méiose ou de fécondation.
  L'objectif du stage est donc d'analyser des ovocytes maturés in vitro ou des embryons fécondés in vitro après fixation puis marquage en fluorescence des fuseaux et de l'ADN. Il s'agira de déterminer les fréquences d'apparition d'erreur de ségrégation chromosomique ou de fécondation (non expulsion du GP, anomalie du fuseau méiotique, nombre de pronoyau au stade zygote, identité parentale du pronoyau, contenu des blastomères au stade 1C et 2C) dans deux conditions de cultures différentes. Certains embryons seront micro-injectés avec des ARNm codants pour des protéines fluorescentes ce qui permettra le suivi en live de la première mitose et d'identifier précocement les causes d'aneuploïdies.

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Transition vers un élevage au pâturage : impact sur l'organisation sociale et l'état émotionnel des chêvres

UMR MoSAR Campus de Palaiseau, lieu principal du stage UE FERLUS INRAE, 8660 Lusignan 

Responsables à contacter : Masoomeh Taghipoor (e-mail), Hugues Caillat (e-mail), Mathilde Valenchon (e-mail)

• Contexte : Les animaux d'élevage devront faire face à d'importants défis dans le contexte du changement climatique et de la transition agroécologique actuellement initiée. À l'avenir, leur hébergement en groupe dans des milieux plus extensifs (ex. pâturage) pourrait offrir des opportunités pour un plus grand bien-être grâce à la richesse environnementale et à une adéquation avec les besoins fondamentaux de ces espèces. Cependant, cette transition pourrait également exposer les animaux d’élevage à un nombre croissant de perturbations écologiques, telles que la fluctuation des ressources alimentaires et des conditions météorologiques, ce qui pourrait affecter leur bien-être. Ainsi, il est aujourd’hui indispensable d’étudier l’impact de ces modes d’élevage, en comparaison avec des pratiques plus traditionnelles comme l’élevage en bâtiment, sur l’organisation sociale des troupeaux, le budget d’activité et le bien-être des animaux. Pour les chèvres laitières, cette comparaison est cruciale afin de mieux comprendre les effets d’une transition à court et à long terme vers un élevage en pâturage sur leur comportement et leur qualité de vie. Pour explorer cette problématique, nous proposons de tirer parti des nouvelles technologies du numérique, telles que les capteurs et la modélisation, qui ouvrent la voie à un suivi à distance et continu de l’état de bien-être des animaux, en complément des approches observationnelles plus classiques issues de l’Ethologie. 
  Ainsi, ce stage s’inscrira dans une étude que nous allons mener au sein de l’unité expérimentale FERLUS qui a mis en place une expérimentation-système de grande envergure permettant d’étudier l’impact de pratiques d’élevage agroécologiques sur des troupeaux de chèvres laitières. Notre étude consistera à comparer le comportement, l’état de bien-être et l’organisation sociale de chèvres maintenues en bâtiment vs. en troupeaux et au pâturage une partie de l’année, avec une emphase sur la période précédant la mise au pâturage, la période de transition du bâtiment vers le pâturage, et enfin la période de stabilité au pâturage. Pour cela, nous combinerons observations comportementales, tests comportementaux et suivi numérique grâce à des accéléromètres et possiblement des analyses vidéo automatisées. Ainsi, nous déterminerons l’impact d’une mise au pâturage sur les dynamiques sociales des groupes de chèvres (e.g. organisation spatiale, réseaux sociaux), sur les budgets d’activités des animaux et sur leur état émotionnel (bien-être, stress). 

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Détection de signatures de sélection chez le bovin français à partir de données de séquençage génome entier

UMR 1313 GABI Génétique Animale et Biologie Intégrative, équipe GBOS 

Responsable à contacter : Mekki Boussaha (e-mail)

• Contexte:Depuis longtemps, les bovins sont soumis à de très fortes pressions de sélection exerçées par l'homme et l'environnement. Ces processus ont donné lieu à  une grande variété de races bovines présentant des caractéristiques spécifiques. En effet, les pressions de sélection ont entrainé des modifications génomiques particuliéres permettant de contrôler le standard de race, la conformation corporelle, les performances de production, la reproduction, le comportement ou l'adaptation à différentes conditions environnementales. Ces empreintes uniques laissées dans les régions génomiques soumises à la sélection sont appelées à "signatures de sélection". La cartographie de ces empreintes est d'un intérêt tout particulier car elle permet d'identifier les gênes et les mutations favorables qui apportent un avantage sélectif chez le bovin et de retracer l'histoire des populations.
  Depuis 2012, l'équipe G2B s'est pleinement investie dans des gros projets de séquençage haut débit et a séquencé le génome entier d'environ 1400 animaux de 18 races bovines. L'équipe a aussi accès aux données issues des séquences de 6191 bovins produites par le consortium international "1000 génomes bovins". Ce dispositif a été exploité pour construire une base de données contenant 103 millions de variants génétiques couvrant l'ensemble du génome bovin. Cette base, unique par sa richesse, permettra de conduire cette étude de cartographie fine des régions génomiques soumises à ces forces de sélection.  
  Objectifs : Dans ce contexte, l'objectif principal de ce projet est d'exploiter cette base de variants génétiques pour mieux caractériser la diversité génétique et la structure des races et identifier les régions génomiques sous-jacentes aux processus de sélection.
  Travail demandé : Identification des régions génomiques soumises à des pressions de sélection.Recherche et étude des génes bovins associés à ces régions. Etude de leur lien avec certains phénotypes d'intérêt agronomique.

Evaluation du modèle de cellules épithéliales nasales pour étudier la dysfonction épithéliale des voies respiratoires en lien avec un déficit en STAT3

Lab VIM, équipe V2I, antenne VIM Suresnes, UMR 0892. Lieu de Stage : Hôpital FOCH, Suresnes 

Responsable à contacter : Hélène Salvator (e-mail)

• Contexte: Le syndrome Hyper-IgE , appelé également syndrome de Job-Buckley, est un déficit héréditaire de l’immunité. Le plus fréquemment lié à une mutation du gène codant pour le facteur de transcription STAT3, il est de transmission autosomique dominante. Il en découle un déficit en STAT3, dont le pleiotropisme explique la variété des symptômes observés au cours de ce syndrome, notamment des manifestations respiratoires. Les manifestations pulmonaires sont en effet une cause majeure de morbidité et de mortalité chez ces patients et la fréquence élevée des anomalies bronchiques et des dystrophies survenant à la suite d'infections respiratoires fait suspecter un défaut de réparation épithéliale. L'accès aux cellules épithéliales des voies respiratoires inférieures (CE) pour les études in vitro peut s'avérer difficile ; il est donc nécessaire d'adopter une approche peu invasive et sûre pour collecter et étudier la fonctionnalité des cellules épithéliales respiratoires. 
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Développement d’une approche bioinformatique de génotypage par séquençage à haut débit chez les bovins

UMR 1313 GABI Génétique Animale et Biologie Intégrative, équipe GBOS 

Responsables à contacter :  Mekki Boussaha (e-mail), Didier Boichard (e-mail)

• Objectifs : L’objectif de ce projet de stage est de construire un pipeline permettant d’imputer précisément le maximum de variants du génome à partir de séquences faible couverture et de la base de référence disponible, en un temps compatible avec le volume anticipé ; d’estimer la couverture minimale (probablement de l’ordre de 0.1 à 0.5X) nécessaire pour une imputation précise, et d’estimer le nombre de variants imputables avec un haut niveau de confiance ; d’identifier les manques potentiels dans la population de référence ; éventuellement de réfléchir à un système de stockage de ces données à haut débit. Le travail sera exclusivement bioinformatique et statistique, le séquençage low-pass sera mimé à partir de séquences génome complet récentes de profondeur 15X environ qui serviront également de population de validation.
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Impact de la génétique sur les variations de comportement de poules élevées à l’extérieur

UMR 1313 GABI Génétique Animale et Biologie Intégrative, équipe GeMS 

Responsables à contacter :  Fanny Calenge (e-mail), Marie-Hélène Pinard-van der Laan (e-mail)

• Objectifs : L’élevage à l’extérieur des animaux, dont la poule, est en plein essor en raison d’une demande sociétale très forte en faveur de l’amélioration du bien-être animal qu’il est censé générer. Cependant son impact réel sur la santé et le bien-être des animaux est encore peu connu. Le (la) candidat(e) retenu(e) pour ce stage s’intéressera aux résultats de suivi de comportement obtenus sur une cohorte d’environ 400 jeunes poules, élevées dans un bâtiment avec un accès ouvert vers un parcours extérieur. L’expérimentation a déjà eu lieu. Nous disposons de données issues de la détection de puces RFID individuelles lors de la sortie de chaque animal à l’extérieur. L’objectif principal du stage sera d’utiliser ces données brutes d’identification pour obtenir des données individuelles évaluant le comportement de sortie à l’extérieur : moment, fréquence, durée des sorties de chaque animal. Ces données seront utilisées pour déterminer l’étendue des variations de ces paramètres dans la population. Puis, en collaboration avec des généticiens, elles seront mises en relation avec les génotypes individuels pour mesurer leur héritabilité et, si leur distribution dans la population le permet, rechercher des régions génétiques contrôlant leur variation par étude d’association (GWAS). Nous pourrons également rechercher des corrélations phénotypiques et génétiques avec d’autres caractères, tels que les réponses à différents vaccins ou des paramètres de description du microbiote. L’étudiant(e) recruté(e) sera aidé par une doctorante de l’équipe effectuant sa thèse à partir du même projet, et bénéficiera, sous notre supervision, de l’expertise de nos collaborateurs du SYSAAF et d’INRAE pour l’analyse des données RFID et pour les études génétiques.
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Mise en place d’un outil de détection d’oeufs de parasites par diffraction de la lumière assistée par intelligence artificielle

ANSES Laboratoire de Santé Animale, Maisons-Alfort, équipe ParaNEm  

Responsable à contacter :  Gregory Karadjian (e-mail)

• Objectifs : L’objectif principal est d’optimiser la détection des oeufs par imagerie sans lentille.
  Après une première phase de formation à l’approche de diffraction de la lumière sur un objet afin d’obtenir un diffractogramme, au CEA de Grenoble, le stagiaire aura en charge l’optimisation des différents paramètres qui permettront, au sein d’une matrice donnée, de récupérer le signal le plus informatif possible pour détecter des oeufs de parasites : longueur d’onde d’excitation, distance source lumineuse-objet, distance objet-capteur, … Dans les matières fécales, de nombreux éléments peuvent être retrouvés comme des pollens, d’autres débris végétaux, des restes de repas d’origine animale, … qui auront également une signature au diffractogramme. Au sein des résultats, le stagiaire analysera les différences entre les diffractogrammes afin, par la suite, de différencier les éléments parasitaires par rapport aux autres composants de la matrice.
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