Société Française de Bioinformatique

Mots-Clés

transcriptomique génomique génétique animale empreinte parentale heterosis

Description

Projet de thèse

Titre

Utilisation de troupeaux de cellules souches pluripotentes porcines et bovines pour révéler les bases moléculaires de l’hétérosis et de l’empreinte parentale.

Résumé du projet de thèse

La sélection des animaux d’élevage est principalement réalisée à partir de populations de référence pour lesquelles nous possédons l’information génétique contenue dans l’ADN des individus (le génotype), et de nombreuses mesures, appelées données phénotypiques, qui représentent les caractéristiques des animaux et sont des indicateurs visibles de leur potentiel génétique.
L’association entre les données génétiques et phénotypiques permet ensuite de prédire un score qui reflète le potentiel génétique d’animaux dont on ne possède que les génotypes. Pour que le système soit efficace, il est crucial que la population de référence soit de taille conséquente et que les données phénotypiques soient précises et variées. Or, pour phénotyper certains caractères avec précision, il est nécessaire de prélever des tissus sur des centaines d’animaux, ce qui pose d’importants problèmes éthiques, logistiques et économiques.
Les cellules souches embryonnaires pluripotentes, dites « ES », sont une piste prometteuse pour répondre à ces défis. Elles peuvent se différencier in vitro vers tous les lignages cellulaires, sur lesquels on peut ensuite mesurer des phénotypes à haut-débit sur différents fonds génétiques.
Dans le cadre des projets InViTroupeau financé par ApisGene et A-CellHerd financé par le GIS FC3R, nous avons créé une collection pilote de lignées de cellules ES bovines (15 lignées) et porcines (90 lignées), représentant plus 64 génotypes distincts des races bovines Holstein et Charolaise et des races porcines Large White et Meishan, pure ou en croisement réciproque.
Le projet de thèse visera à comparer leurs transcriptomes entre groupes de sexes, races ou génotypes pour mettre en évidence des différences physiologiques très précoces. Il visera à étudier également les bases moléculaires de l’hétérosis et permettra d’identifier les gènes à expression allèle-spécifique ou soumis à empreinte génétique parentale dans les deux espèces étudier. Enfin il évaluera les effets des régions génomiques soumises à empreinte génétique identifiées sur différents caractères d’intérêts en élevage.
Ce projet contribuera à démontrer qu’un troupeau cellulaire peut servir à améliorer notre connaissance de l’architecture génétique de certains phénotypes et à estimer les effets de loci d’intérêt sur les performances des animaux en vue de leur utilisation en sélection.

Laboratoire d’accueil : Génétique Animale et Biologie Intégrative (GABI) UMR1313 , 78350 Jouy en Josas
Directeur de thèse : Aurélien Capitan 50% (aurelien.capitan@inrae.fr)
Co-directeur : Hervé Acloque 50% (herve.acloque@inrae.fr)

Publications sélectionnées des deux encadrants :

• Besnard, F., Guintard, A., Grohs, C., Guzylack-Piriou, L., Cano, M., Escouflaire, C., Hozé, C., Leclerc, H., Buronfosse, T., Dutheil, L., Jourdain, J., Barbat, A., Fritz, S., Deloche, M. C., Remot, A., Gaussères, B., Clément, A., Bouchier, M., Contat, E., Relun, A., … Capitan, A. (2024). Massive detection of cryptic recessive genetic defects in dairy cattle mining millions of life histories. Genome biology, 25(1), 248. https://doi.org/10.1186/s13059-024-03384-7
• Jourdain, J., Barasc, H., Faraut, T., Calgaro, A., Bonnet, N., Marcuzzo, C., Suin, A., Barbat, A., Hozé, C., Besnard, F., Taussat, S., Grohs, C., Kuchly, C., Iampietro, C., Donnadieu, C., Pinton, A., Boichard, D., & Capitan, A. (2023). Large-scale detection and characterization of interchromosomal rearrangements in normozoospermic bulls using massive genotype and phenotype data sets. Genome research, 33(6), 957–971. https://doi.org/10.1101/gr.277787.123
• Allais-Bonnet, A., Hintermann, A., Deloche, M. C., Cornette, R., Bardou, P., Naval-Sanchez, M., Pinton, A., Haruda, A., Grohs, C., Zakany, J., Bigi, D., Medugorac, I., Putelat, O., Greyvenstein, O., Hadfield, T., Jemaa, S. B., Bunevski, G., Menzi, F., Hirter, N., Paris, J. M., … Capitan, A. (2021). Analysis of Polycerate Mutants Reveals the Evolutionary Co-option of HOXD1 for Horn Patterning in Bovidae. Molecular biology and evolution, 38(6), 2260–2272. https://doi.org/10.1093/molbev/msab021
• Dufour, A., Rossignol, M. N., Manceau, P., Bailly, Y., Ferchaud, S., Mercat, M. J., Turhan, A. G., Djebali, S., Foissac, S., Artus, J., & Acloque, H. (2025). Single-cell omics uncover gene dynamics shaping embryonic and extra embryonic lineages in pig blastocysts. iScience, 29(1), 114519. https://doi.org/10.1016/j.isci.2025.114519
• Al Adhami, H., Bardet, A. F., Dumas, M., Cleroux, E., Guibert, S., Fauque, P., Acloque, H., & Weber, M. (2022). A comparative methylome analysis reveals conservation and divergence of DNA methylation patterns and functions in vertebrates. BMC biology, 20(1), 70. https://doi.org/10.1186/s12915-022-01270-x
• Hadadi, E., Taylor, W., Li, X. M., Aslan, Y., Villote, M., Rivière, J., Duvallet, G., Auriau, C., Dulong, S., Raymond-Letron, I., Provot, S., Bennaceur-Griscelli, A., & Acloque, H. (2020). Chronic circadian disruption modulates breast cancer stemness and immune microenvironment to drive metastasis in mice. Nature communications, 11(1), 3193. https://doi.org/10.1038/s41467-020-16890-6