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Mécanismes épigénétiques intergénérationnels mis en œuvre dans l'adaptation des animaux aux changements environnementaux chez la poule

Description: 

Stage master 2 - 6 mois

Le changement climatique, les contraintes économiques et les préoccupations sociales pour une agriculture durable vont fortement influencer les systèmes de production animale. La volaille est une source majeure de protéines pour l'alimentation humaine partout dans le monde. Améliorer les capacités d'adaptation des poulets à la variabilité du climat et de l'alimentation est une exigence pour nourrir une population humaine en croissance constante. Il manque actuellement une compréhension globale du contrôle génétique de la tolérance à la chaleur chez les poulets. Par ailleurs, la qualité des aliments est susceptible de fluctuer en raison de contraintes économiques. De plus en plus d'études, y compris chez les oiseaux, démontrent l'implication de phénomènes épigénétiques (modifications de l'expression des gènes, transmissibles par mitose et/ou méiose, sans modification de la séquence d'ADN {Feil, 2011 #81} ) dans l'influence de l'environnement sur les phénotypes, sur une ou plusieurs générations {Guerrero-Bosagna, 2018 #19}.

Le sujet de stage s'inscrit dans le cadre du programme ANR ChickStress (ANR-13-ADAP-0014-03). Nous proposons d'utiliser les méthodes génomiques actuelles pour étudier l'adaptation à la chaleur ou aux changements alimentaires d'un ensemble de génotypes contrastés, afin de couvrir toute la gamme des variations génétiques et épigénétiques, intra et inter-populations. L'étude porte sur la poule pondeuse qui a un cycle de production long et est particulièrement exposée au risque de coups de chaleur saisonniers. Une lignée expérimentale a été testée par un stress thermique au pic de ponte (température du bâtiment élevée à 32°C pendant 4 semaines). Des mesures de performance et des indicateurs physiologiques, combinés à des données transcriptomiques et épigénétiques, sont en cours d'analyse pour identifier les voies de régulation de l'adaptation. Dans ce cadre le stage s'intéressera à une question particulière, étudiant la transmission intergénérationnelle des effets de l'environnement : dans quelle mesure le stress thermique subi par la mère influence-t-il le paysage épigénétique de ses descendants, donc à terme leur phénotype adulte ?

Objectifs du stage

Des analyses de méthylation tout génome ont été réalisées par séquençage haut-débit sur des embryons issus d'animaux stressés, produits avant et après le stress thermique. L'objectif de ces analyses haut-débit est de déterminer si l'influence de l'environnement peut avoir un impact sur la génération suivante, avec la double mission de mieux comprendre les mécanismes en jeu dans l'adaptation des animaux à leur environnement, et de proposer des systèmes d'élevage innovants tenant compte de ces interactions intergénérationnelles.

L'étudiant s'appuiera sur des données de méthylation obtenues par RRBS (Reduced Representation Bisulfite Sequencing) : l'ADN génomique est séquencé (Illumina HiSeq 2500) après traitement au bisulfite de sodium. L'étudiant utilisera des pipelines d'analyses bioinformatiques et biostatistiques qui ont été développés au laboratoire pour l'analyse de ce type de données. Les analyses s'intéresseront à l'effet de l'environnement maternel sur le méthylome des individus, et s'appuieront en outre sur des données de transcriptome (RNASeq) obtenues sur les mêmes échantillons pour approfondir le sens biologique des résultats obtenus en épigénétique. Les données recueillies pourront également être exploitées dans le cadre de la caractérisation fonctionnelle du génome (compréhension des mécanismes de régulation de l'expression des gènes).

Type de l'offre: 
Date limite de la candidature: 
01/03/2020
Période d'emploi: 
01/01/2020 - 30/06/2020
Email du contact: 
Unité de recherche d'affectation: 
Localisation CR INRA: