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Les Faits Marquants SAPS en 2018

. © Inra, saps
Mis à jour le 01/08/2019
Publié le 25/06/2019
Mots-clés : FAITS MARQUANTS

Sommaire

PP1 : Construction des phénotypes

 

PP2 Sélection dans les élevages de demain

 

PP3 : Nouvelles stratégies pour la santé animale et la santé publique

 

PP4 : Prédiction des phénotypes et des réponses adaptatives

 

Science et Société

 

Présentations des Faits Marquants

#PP1 : Construction des phénotype

1- Comparaison moléculaire de la pluripotence dans plusieurs espèces de mammifères

Embryon de vache au stade blastocyste, huit jours après fécondation. On distingue la masse cellulaire interne ou bouton embryonnaire et le trophoblaste.. © Inra, CHESNE Patrick
© Inra, CHESNE Patrick

L’aptitude des cellules embryonnaires à se spécialiser en différents tissus (pluripotence) présente des caractéristiques différentes selon l’espèce, expliquant la difficulté à obtenir et cultiver in vitro des cellules pluripotentes chez les mammifères domestiques.

Dans le cadre d’un consortium européen, des chercheurs de l’UMR BDR ont mis en évidence des gènes caractéristiques des cellules pluripotentes et communs aux souris, bovins et porcs, à différents stades du développement embryonnaire. Ces nouveaux marqueurs seront utiles afin d’améliorer les techniques de dérivation des cellules pluripotentes chez le bovin et le porc.

Publications:
Bernardo, Andreia S.*, Alice Jouneau*, Hendrik Marks, Philip Kensche, Julianna Kobolak, Kristine Freude, Vanessa Hall, et al. « Mammalian Embryo Comparison Identifies Novel Pluripotency Genes Associated with the Naïve or Primed State ». 2018 Biology Open 7, nᵒ 8. doi.org/10.1242/bio.033282. (*co-first authors).

Contact : Alice Jouneau,Equipe Embryon et pluripotence : épigénétique et environnement (EPEE), Unité Biologie du Développement et Reproduction*

2- Identification de marqueurs contribuant à la barrière épigénétique entre différents types de cellules souches pluripotentes chez la souris

Marquage d’oligodendrocytes enrichis en DHA issus de cellules souche de cerveau de rat. Ces cellules élaborent la gaine de myéline autour des axones neuronaux. Le DHA, acide gras oméga 3 fortement présent dans le cerveau, favorise la complexité de la morphologie des oligodendrocytes et par conséquent leur maturation. Les noyaux des cellules sont colorés en bleu, et les protéines du cytosquelette en vert (associer avec l'image PCD9101-IMG0124.PCD).. © Inra, HEBERDEN Christine
© Inra, HEBERDEN Christine

La pluripotence est définie par la capacité d’une cellule à se différencier vers plusieurs types cellulaires de l’organisme. Cet état, spécifique de l’embryon, peut être capturé in vitro. Chez la souris, on distingue deux types de cellules pluripotentes : les cellules souches embryonnaires (ESCs) qui sont capables de participer à la formation d'un nouvel individu lorsqu'elles sont introduites dans un embryon et les cellules dérivées de l'épiblaste (EpiSCs) qui ne le sont pas. Il existe entre ces deux types de cellules une barrière qui empêche d'obtenir des ESCs à partir d'EpiSCs.

Les travaux de l’unité BDR sur ces deux types de cellules montrent que des modifications des séquences d'ADN hautement répétées et des protéines qui leur sont associées (constituant ainsi l'hétérochromatine), sont un marqueur discriminant des états de pluripotence. Nos résultats démontrent que la modification de ces marques -dites épigénétiques-permettent de lever la barrière qui sépare les deux états de pluripotence.

Valorisation:
Thèse : Matteo Tosolini (2013-2016), ED SDSV, Université Paris-Saclay. Financement Région Ile de France (DIM Biothérapie)

Publication
Tosolini M, Brochard V, Adenot P, Chebrout M, Grillo G, Navia V, Beaujean N, Francastel C, Bonnet-Garnier A#, Jouneau A#. (2018) Contrasting epigenetic states of heterochromatin in the different types of mouse pluripotent stem cells. Scientific Report 2018 Apr 10;8(1):5776. doi: 10.1038/s41598-018-23822-4. # corresponding authors : amelie.bonnet-garnier@inra.fr and alice.jouneau@inra.fr

Contact : Alice Jouneau ; Amélie Bonnet-Garnier, Equipe : Embryon et pluripotence : épigénétique et environnement (EPEE), Unité Biologie du Développement et Reproduction

3- Des lapins transgéniques pour servir de modèle d’étude d’un syndrome cardiaque (SQT syndrome 1) responsable chez l’humain d’anomalies sévères du rythme cardiaque.

lapin dans main. © inra
© inra

En collaboration avec les chercheurs du Département de Cardiologie et d’Angiologie de l’Université de Fribourg, des lapins transgéniques ont été produits par l’unité BDR comme modèles pour l’étude d’un syndrome cardiaque assez rare chez l’humain (nommé SQT1 pour Short QT syndrome 1), d’origine génétique,  se manifestant par diverses anomalies du rythme cardiaque (fibrillation auriculaire, tachycardie ventriculaire) avec une issue souvent fatale.

L’expression d’un gène humain portant une mutation causale dans le muscle cardiaque des lapins a permis de reproduire chez ces animaux toutes les caractéristiques de la maladie humaine. Ces animaux qui sont les premiers modèles de ce syndrome, vont permettre l’étude de la régulation des mécanismes électrophysiologiques mis en jeu dans la maladie et le développement de nouveaux traitements.

Publication :
Odening KE, Bodi I, Franke G, Rieke R, Ryan de Medeiros A, Perez-Feliz S, Fürniss H, Mettke L, Michaelides K, Lang CN, Steinfurt J, Pantulu ND, Ziupa D, Menza M, Zehender M, Bugger H, Peyronnet R, Behrends JC, Doleschall Z, Zur Hausen A, Bode C, Jolivet G, Brunner M. Transgenic short-QT syndrome 1 rabbits mimic the human disease phenotype with QT/action potential duration shortening in the atria and ventricles and increased ventricular tachycardia/ventricular fibrillation inducibility. Eur Heart J. 2019 Mar 7;40(10):842-853. doi:10.1093/eurheartj/ehy761.

Contact : Geneviève Jolivet, Equipe Différenciation gonadique et ses perturbations (DGP), Unité Biologie du Développement et Reproduction

4- L’exposition péri-conceptionnelle à un diabète de type1 perturbe le phénotype fœtal dans un modèle lapin.

Femme enceinte

Un diabète de type 1 (DT1, diabète insulino-dépendant) mal contrôlé pendant la gestation augmente les risques de troubles métaboliques chez la descendance mais qu’en est-il d’une exposition pendant la période qui précède la fécondation (péri-conceptionnelle) ?

Dans un modèle d’induction du diabète chez des lapines, des chercheurs de l’unité BDR ont montré qu’une exposition brève juste autour de la période de fécondation suffisait à induire des anomalies multiples chez les fœtus : retard de croissance, anomalies placentaires et concentrations anormales de glucides et lipides.
Cette étude est importante en terme de recommandations chez les femmes atteintes de  diabète de type 1 et ayant un projet de parentalité.

Publication :
A short periconceptional exposure to maternal type-1 diabetes is sufficient to disrupt the feto-placental phenotype in a rabbit model. Rousseau-Ralliard D+, Couturier-Tarrade A+, Thieme R, Brat R, Rolland A, Boileau P, Aubrière MC, Daniel N, Dahirel M, Derisoud E, Fournier N, Schindler M, Duranthon V, Fischer B, Santos AN, Chavatte-Palmer P.  (+contribution égale). 2019 Mol Cell Endocrinol. 480:42-53. doi: 10.1016/j.mce.2018.10.010.

Contact : Delphine Rousseau; Anne Couturier-Tarrade, équipe Placenta, Environnement et Programmation des Phénotypes (PEPPS), Unité Biologie du Développement et Reproduction

5- Le stress a-t ’il une odeur commune ?

Rat brun du laboratoire de neurobiologie de l'olfaction. On obseve et étudie chez eux les réponses comportementales en rapport à certaines stimulations olfactives.. © Bertrand NICOLAS - Inra, NICOLAS Bertrand
© Bertrand NICOLAS - Inra, NICOLAS Bertrand

La détection non invasive d’un état de stress permettrait d’agir de manière ciblée et rapide pour améliorer le bien-être animal. L’exposition à certaines odeurs a aussi été proposée comme un levier pour réduire le stress en élevage.

Des chercheurs de l’unité NBO ont démontré qu’il était possible de détecter des états de stress chez le poulet grâce à l’odeur de leurs fientes. Dans une analyse bibliographique des effets réciproques entre stress et fonction olfactive, l’idée que les odeurs pourraient apaiser les animaux (aromathérapie par inhalation) est évaluée de manière critique. Il est suggéré qu’un amalgame est fait dans la littérature scientifique entre des présumés effets spontanés d’odeurs sur la réponse de stress, et le fait que les odeurs peuvent générer un enrichissement environnemental ou rappeler un état émotionnel positif antérieur chez l’animal. Ces travaux fournissent des pistes de recherches pour identifier et réduire le stress en élevage.

Publications :
Bombail, V. Perception and emotions: on the relationships between stress and olfaction. Applied Animal Behaviour Science, 2019, 212 : 98-108 DOI 10.1016/j.applanim.2018.12.013

Bombail V, Barret B, Raynaud A, Jerôme N, Saint-Albin A, Ridder C, Collin A, Leterrier C, Guilloteau LA, Nielsen BL (2018). In search of stress odours across species: behavioural responses of rats to faeces from chickens and rats subjected to various types of stressful events. Applied Animal Behaviour Science 2018, 205: 216–226 DOI 10.1016/j.applanim.2017.10.013

Contact : Vincent Bombail, Unité NeuroBiologie de l’Olfaction NBO, Birte Nielsen, UMR Modélisation Systémique Appliquée aux Ruminants MoSAR

6- L’environnement maternel odorant modifie la sensibilité et la préférence olfactives chez la descendance.

Ratons allaités © A. Martin-Agnoux
© A. Martin-Agnoux

L’olfaction est l'un des principaux déterminants des préférences et choix alimentaires. La perception périphérique des odeurs repose sur la reconnaissance combinatoire entre un récepteur olfactif et un odorant au niveau de la muqueuse olfactive et son traitement par le bulbe olfactif. L'exposition maternelle à ces odorants impacte le développement morpho-fonctionnel des circuits olfactifs des descendants et module les comportements dont l'amplitude et la persistence dépendent de multiples facteurs.

Des chercheurs de l’unité NBO ont caractérisé l’effet d’une exposition périnatale répétée à un odorant via l'alimentation maternelle sur la mise en place du récepteur olfactif associé à cet odorant chez la souris par des approches moléculaires, comportementales et par imagerie. Nous montrons que le développement neuroanatomique des circuits olfactifs d’un récepteur exprimé dès le stade fetal est modifié chez les descendants suite à l’exposition. La sensibilité olfactive pour cet odorant est diminuée chez les animaux odorisés et s’accompagne d‘une modification des préférences olfactives à 12 et 21 jours par rapport à des individus non exposés.

Publications :

Dewaele A., Persuy M.A., Badonnel K., Meunier N., Durieux D., Castille J., Passet B., Favreau-Peigné A. and Baly C. Chronic perinatal odour exposure with heptaldehyde affects odour sensitivity and olfactory system homeostasis in preweaning mice. Brain Res. 2018 Jul 16;347:414-424. doi: 10.1016/j.bbr.2018.02.026.
Références bibliographiques :
Dewaele A. Effet d’une exposition odorante pré et post-natale sur le développement des préférences médiées par l’olfaction chez la souris – Mécanismes de neuromodulation. Thèse ED 581 ABIES Spécialité "Sciences animales", Université Paris-Saclay, 2017.

Contact : Angélique Favreau-Peigné, Christine Baly, Unité NeuroBiologie de l’Olfaction NBO

7- L’action FAANG est en plein essor.

Start of FAANG Europe COST Action. © Inra, E. Giuffra
© Inra, E. Giuffra

L’initiative FAANG (Functional Annotation of Animal Genomes) a été lancée formellement au début de l’année 2015. Depuis, l’initiative s'est élargie grâce aux activités de recherche entreprises par un nombre croissant de partenaires internationaux.

L’INRA a été, et reste, un des partenaires centraux de ce consortium. FAANG est entré maintenant dans une phase de forte expansion, dans laquelle les efforts d’annotations seront conduits à plus large échelle pour l’étude de plusieurs questions scientifiques, avec le but ultime de déchiffrer les mécanismes fins de régulation du génome pour associer génotype et phénotype et donc pour pouvoir exploiter au mieux la variabilité génétique et épigénétique. Cette revue, invitée par le journal « Annual Review of Animal Biosciences » a eu pour but de faire le point sur les résultats acquis par FAANG et de tracer les futures directions de l’initiative.

Publication :

Giuffra E, Tuggle CK. The FAANG Consortium. Functional Annotation of Animal Genomes (FAANG): Current Achievements and Roadmap. Annu Rev Anim Biosci. 2018 Nov 14. doi: 10.1146/annurev-animal-020518-114913.

Contact : Elisabetta Giuffra, Unité mixte de recherche Génétique Animale et Biologie Intégrative

#PP2 Sélection dans les élevages de demain

1- Signature de sélection chez le bovin Charolais de Cuba.

. © Inra, G. Renand
© Inra, G. Renand

Les bovins charolais importés à Cuba au début du XXème siècle constituent un modèle intéressant pour étudier l’adaptation à la chaleur.

Des études de diversité génétique ont mis en évidence 104 régions du génome qui différencient les bovins charolais cubains, dans lesquels ont été identifiés des gènes impliqués dans la résistance aux maladies, aux changements physiologiques et à la tolérance à la chaleur mais également dans le développement musculaire. Ces travaux, conduits par un groupe multidisciplinaire de chercheurs cubains, français et espagnols, fournissent des pistes pour comprendre les processus biologiques liés à l'adaptation des bovins aux conditions tropicales.

Publication :

Rodriguez-Valera Y., Renand G., Naves M., Fonseca-Jiménez Y., Moreno-Probance T.I., Ramos Onsins S., Rocha D., Ramayo-Caldas Y. (2018). Genetic diversity and selection signatures of the beef ‘Charolais de Cuba’ breed. Scientific Reports 8, 11005. DOI : 10.1038/s41598-018-29453-z.  

Contact : Yuliaxis Ramayo-Caldas, Dominique Rocha, Unité mixte de recherche Génétique Animale et Biologie Intégrative,

2- L’INRA acteur de la mise en application du Règlement Zootechnique Européen.

Logo europe. © inra
© inra

Le Règlement Zootechnique Européen 2016/1012, entré en application au 1er novembre 2018, modifie le cadre de la sélection animale. Cette disposition rend caduque la mission réglementaire de l’INRA en matière de réalisation des évaluations.

L’application du RZUE va modifier profondément l’organisation des évaluations génétiques. L’INRA s’est fortement mobilisé pour accompagner les (nouveaux) acteurs de l’évaluation et faciliter la transition.
En redistribuant les activités de production des évaluations, la nouvelle organisation permettra à l’INRA de repositionner ses forces sur ses activités de recherche autour de l’évaluation génétique, la gestion des populations animales, l’analyse de nouveaux caractères, et de continuer à contribuer à la valorisation du capital représenté par les données collectées sur les ressources génétiques animales françaises.  
En gardant un lien étroit avec les partenaires professionnels, notamment au sein des UMT, l’INRA préparera les applications de demain, au service de GenEval et de tous les professionnels du dispositif génétique français, dans un contexte de forte concurrence.

Références :

Contact : Didier Boichard, Unité mixte de recherche Génétique Animale et Biologie Intégrative

3- Déterminisme génétique de la taille des bovins.

Équipe Génétique et génomique bovine de l'Inra de Jouy-en-Josas : une révolution génomique

Dans le cadre du consortium international "1000 génomes bovins", des chercheurs de l’unité GABI et d’Allice et leurs collègues étrangers ont exploré le déterminisme génétique de la stature des animaux, mettant en évidence sa complexité.

Au moins 163 régions génomiques sont impliquées dans le contrôle génétique de la taille des bovins, mais elles n’expliquent que 14 % de la variabilité de ce caractère dans des populations contrôle. Ce déterminisme génétique complexe de la taille s’apparente à ce qui a été observé chez l’homme pour lequel les gènes mis en évidence n’expliquent que 10 à 20 % de la variabilité observée.

Références bibliographiques
Bouwman A.C., Daetwyler H.D., Chamberlain A.J., Hurtado Ponce C., Sargolzaei M., Schenkel F.S., Sahana G., Govignon-Gion A., Boitard S., Dolezal M., Pausch H., Brøndum R.F., Bowman P.J., Thomsen B., Guldbrandtsen B., Lund M.S., Servin B., Garrick D.J., Reecy J., Vilkki J., Bagnato A., Wang M., Hoff J.L., Schnabel R.D., Taylor J.F., Vinkhuyzen A.A.E., Panitz F., Bendixen C., Holm L.E., Gredler B., Hozé C., Boussaha M., Sanchez M.P., Rocha D., Capitan A., Tribout T., Barbat A., Croiseau P., Drögemüller C., Jagannathan V., Vander Jagt C., Crowley J.J., Intergenomics Consortium, Bieber A., Purfield D.C., Berry D.P., Emmerling R., Götz K.U., Van Tassell C.P, Fries R., Stothard P., Veerkamp R.F., Boichard D., Goddard M.E., Hayes B.J.  Meta-analysis of genome wide association studies for the stature of cattle reveals common genes that regulate size in mammals. Nature Genetics, 50, 362-367. DOI:10.1038/s41588-018-0056-5.

Contact : Didier Boichard, Unité mixte de recherche Génétique Animale et Biologie Intégrative

4- Création du Laboratoire International Associé GIMIC (Genetic IMprovement of Indian Cattle and buffaloes) entre l’unité GABI et une ONG indienne, la BAIF.

Visite du président de la BAIF Inde à l'Inra les 21 et 22 mars 2019 et signature du LIA GIMIC
Visite du président de la BAIF Inde à l'Inra les 21 et 22 mars 2019 et signature du LIA GIMIC

Le Laboratoire International Associé GIMIC est créé en 2018 pour une durée de 5 ans. Il coordonne les activités d’une très grande ONG indienne, la BAIF, et d’un groupe de généticiens et d’enseignants chercheurs d’AgroParisTech, membres de l’unité GABI.

GIMIC explorera l’utilisation d’outils modernes tels que la sélection génomique pour l’amélioration génétique des croisés taurins x zébus et des buffles en milieu tropical dans des élevages de très petite taille. Le projet allie recherches fondamentale et appliquée pour démontrer la faisabilité de la mise en place des programmes de sélection durables en bovins et buffles en conditions tropicales caractérisées par des systèmes d’élevage à faible intrants et des troupeaux de très petite taille. Un article de synthèse a été publié dans Frontiers in Genetics en utilisant l’expérience de la BAIF comme étude de cas. Cet article, co-signé par des membres de GIMIC, est une bonne illustration de ce qui est envisagé pour le LIA.

Références bibliographiques
Ducrocq V, Laloe D, Swaminathan M, Rognon X, Tixier-Boichard M and Zerjal T (2018) Genomics for Ruminants in Developing Countries: From Principles to Practice. Front. Genet. 9:251. doi: 10.3389/fgene.2018.00251

Contact : Vincent Ducrocq, Unité mixte de recherche Génétique Animale et Biologie Intégrative

5- Consolidation du Labcom sur la qualité épigénétique de la semence de taureau.

Observation de spermatozoides de truite arc-en-ciel en microscopie électronique à balayage (MEB).,. © Inra, LABBE Catherine
© Inra, LABBE Catherine

Une collaboration étroite entre l’unité BDR et la société ALLICE* a permis la mise en place du LabCom SeQuaMol, qui a bénéficié d’un soutien financier de l’ANR (2014-2017) renouvelé dans le cadre d’une phase de consolidation (2018-2019). SeQuaMol a aussi bénéficié du soutien d’APIS-GENE et de l’implication des entreprises de sélection et centres d’insémination partenaires d’ALLICE. 

Cette collaboration fructueuse a conduit, à ce jour, à une publication (Perrier et al., 2018), et à la participation à des congrès en tant que conférencier invité. La communauté scientifique internationale manifeste un intérêt croissant pour l’analyse des processus épigénétiques et leur contribution à la construction des phénotypes chez les animaux d’élevage, dont l’élaboration de gamètes mâles de qualité.

* ALLICE est une organisation professionnelle d'élevage représentant les filières de l'insémination bovine, caprine, ovine et porcine.

Publication :

Perrier, J-P., Sellem, E., Prézelin, A., Gasselin, M., Jouneau, L., Piumi, F., Al Adhami, H., Weber, M., Fritz, S., Boichard, D., Le Danvic, C., Schibler, L., Jammes, H., Kiefer, H., 2018. A multi-scale analysis of bull sperm methylome revealed both species peculiarities and conserved tissue-specific features. BMC Genomics, 19 (1): 404 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29843609

Contact : Hélène JammesHélène Kiefer, équipe Mécanismes Epigénétiques et Construction - Prédiction des Phénotypes, (MECP2), Unité Biologie du Développement et Reproduction

#PP3 : Nouvelles stratégies pour la santé animale et la santé publique

1- Identification de deux mutations responsables de mortalité embryonnaire en race Holstein.

Veau dans la "nursery" à la ferme de Bressonvilliers.. © Inra, NICOLAS Bertrand
Veau dans la "nursery" à la ferme de Bressonvilliers. © Inra, NICOLAS Bertrand

Le développement de la sélection génomique bovine engendre un grand nombre de génotypages. Cette base de données permet de mettre en évidence des haplotypes* présentant un déficit important d’homozygotes avec une puissance croissante.

Elle permet aussi de tester des mutations candidates mises en évidence après séquençage et avec de bonnes informations d’annotation. Ces deux approches ont permis d’identifier deux mutations létales à l’état homozygote dans les gènes SDE2 et CENPU.

*Haplotype : ensemble des gènes situés sur un même chromosome et dont les allèles ségrègent ensemble lors de la méiose

Références bibliographiques

Fritz S., Hoze C., Rebours E., Barbat A., Bizard M., Chamberlain A., Escouflaire C., Vander Jagt C., Boussaha M., Grohs C., Allais-Bonnet A., Philippe M., Vallee A., Amigues Y., Hayes B.J., Boichard D., Capitan A. 2018. An initiator codon mutation in SDE2 causes recessive embryonic lethality in Holstein cattle. J Dairy Sci, 101, 6220-6231.
Escouflaire C., Fritz S., Hoze C., Rebours E., Barbat A., Bizard M., Chamberlain A., Vander Jagt C., Boussaha M., Grohs C., Allais-Bonnet A., Philippe M., Vallee A., Amigues Y. Hayes B.J., Boichard D., Capitan A. 2018. Identification and characterization of two new recessive embryonic lethal mutations in Holstein cattle. Interbull meeting, 10-12 février 2018, Auckland, Nouvelle Zélande.

Contact : Didier Boichard, Aurélien CapitanUnité mixte de recherche Génétique Animale et Biologie Intégrative

2- Mutation du gène KIF1C : un test pour le dépistage et l’éradication de l’ataxie progressive en race bovine Charolaise, mais aussi un modèle naturel d’une maladie démyélinisante chez l’homme.

Mutation du gène KIF1C. © Inra, A. Duchesne
Mutation du gène KIF1C © Inra, A. Duchesne

L’ataxie progressive est une anomalie neurodégénérative décrite chez les bovins Charolais depuis 1972. Elle porte atteinte au bien-être des animaux atteints et elle est coûteuse pour l’élevage du fait de son expression tardive. La mutation responsable a été identifiée dans le gène KIF1C.

Une collaboration entre l’UMR GABI et l’Institut du Cerveau et de la Moelle épinière a permis d’exploiter ce modèle bovin pour avancer dans la compréhension de la physiopathologie de ces anomalies.

Références bibliographiques
Duchesne A, Vaiman A, Frah M, Floriot S, Legoueix-Rodriguez S, Desmazières A, Fritz S, Beauvallet C, Albaric O, Venot E, Bertaud M, Saintilan R, Guatteo R, Esquerré D, Branchu J, Fleming A, Brice A, Darios F, Vilotte JL, Stevanin G, Boichard D, El Hachimi KH. 2018. Progressive ataxia of Charolais cattle highlights a role of KIF1C in sustainable myelination. Plos Genetics, 14(8): e1007550. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1007550

Contact : Amandine Duchesne, Unité mixte de recherche Génétique Animale et Biologie Intégrative,

3- Laurier collectif Inra « Impact de la Recherche » Equipe Prion

Task-force Prion - Cérémonie des lauriers 2018 © MAITRE Christophe
Task-force Prion - Cérémonie des lauriers 2018 © MAITRE Christophe

La task force « Prion », dont font partie des chercheurs des unités VIM et GABI, est distinguée par le Laurier d’impact de la recherche agronomique 2018.

Les recherches qu’elle mène depuis vingt ans ont contribué à sécuriser l’alimentation et la santé humaine vis-à-vis des encéphalopathies spongiformes transmissibles (EST) dont la « vache folle » est emblématique. Ces travaux ont aussi permis de préserver les élevages de ces maladies et de sauver les filières économiques.

4- Foyers de fièvre aphteuse au Maghreb puis en Afrique de l’Ouest, une origine commune ?

Jeune éleveur africain.. © ©Sky87200
© ©Sky87200

Depuis le 20 juin 2018, 53 foyers de fièvre aphteuse (FA), soit près de 400 cas, ont été déclarés en Algérie.

L’identification de la souche a montré qu’elle était nouvelle en Algérie. En revanche, elle présente de fortes similitudes avec  2 autres souches identifiées en Afrique de l’Ouest, montrant un lien épidémiologique entre les 3 épizooties. Ces identifications ont été menées conjointement par l’unité Virologie et le laboratoire de Santé Animale de l’ANSES.

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5- Mise en évidence d’une nouvelle fonction portée par la protéine NS3 du virus de la fièvre catarrhale ovine.

Troupeau de moutons. © Inra, Gilles Cattiau
Troupeau de moutons © Inra, Gilles Cattiau

Le virus de la Fièvre Catarrhale Ovine (FCO) est transmis aux ruminants domestiques et sauvages par l’intermédiaire de morsures de moucherons hématophages.

Les chercheurs de l’unité Virologie ont montré qu’une protéine de ce virus (la NS3) interagissait avec une voie de signalisation cellulaire importante, la voie MAPK/ERK, via la protéine BRAF. Si on inhibe cette voie chimiquement,  la réplication du virus est fortement affectée, soulignant ainsi la nécessité du virus pour activer cette cascade de signalisation pour sa propre survie. Les chercheurs envisagent maintenant d’utiliser cet inhibiteur in vivo chez la souris pour évaluer son potentiel antiviral vis-à-vis de l’infection par le virus de la FCO.

Publications :

Novel Function of Bluetongue VirusNS3 Protein in Regulation of 1 the MAPK/ERK Signaling Pathway. Cindy Kundlacz, Marie Pourcelot, Aurore Fablet, Rayane Amaral Da Silva Moraes, Thibaut Léger, Bastien Morlet, Cyril Viarouge, Corinne Sailleau, Mathilde, Turpaud, Axel Gorlier, Emmanuel Breard, Sylvie Lecollinet, Piet A. van Rijn, Stephan, Zientara, Damien Vitour, Grégory Caignard. Journal of Virology. 5 juin 2019. doi: 10.1128/JVI.00336-19

Contacts :  Gregory Caignard, Damien Vitour, Unité Virologie (Inra, Anses, Enva)

6- Multiplication des foyers de fièvre West Nile et Usutu en France.

MOUSTIQUE Aedes albopictus. © Inra, James Gathany
MOUSTIQUE Aedes albopictus © Inra, James Gathany

Les virus de la fièvre du Nil occidental, ou West Nile, et de l’Usutu sont transmis par les moustiques aux oiseaux, leurs hôtes naturels. L’homme peut néanmoins être un hôte accidentel et parfois développer une forme grave de meningo-encephalites.

D’autres mammifères tels que le cheval sont aussi des hôtes accidentels sensibles. Le relevé de sites de mortalité anormale de passereaux ou de chouettes, ainsi que les cas de fièvre West Nile chez l’homme et les chevaux, permettent de suivre la localisation et la progression des virus.  Ainsi en 2018 le Laboratoire de santé animale Anses de Maisons-Alfort et l’unité Virologie ont montré que la présence des deux virus est plus précoce et plus largement répandue sur le territoire français que les années précédentes.

Article publié sur The Conversation.

Contact : Sylvie Lecollinet, Unité Virologie (Inra, Anses, Enva)

7- Mise en évidence de la variabilité génétique du virus de l’hépatite E dans un système de culture in vitro.

Virus de l'hépatite en microscopie électronique (x160000). © Inra, C. Dauguet - Institut Pasteur
Virus de l'hépatite en microscopie électronique (x160000) © Inra, C. Dauguet - Institut Pasteur

Le virus de l’hépatite E (HEV) est un petit virus à ARN simple brin. Son mécanisme de réplication n’ayant pas de  système de correction, une certaine variabilité génétique peut émerger au cours d’une infection lors de la multiplication du virus. Cela pourrait aboutir à la sélection de variants plus virulents aussi bien pour l’animal que pour l’homme.  

Des chercheurs de l’unité Virologie ont développé un système de culture cellulaire du HEV en cellules hépatiques (HepaRG).  Une fois infectées par le HEV, les HepaRG sécrètent pendant plusieurs mois des virus dans le surnageant.  Grâce à ce système unique de culture cellulaire du HEV, nous avons étudié sa variabilité génétique à différents passages par séquençage haut-débit. Différentes mutations ont été mises en évidence, dont certaines ne sont pas silencieuses et  pourraient conduire à une modification d’une protéine virale. Des études similaires seront conduites in vivo chez le porc.

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8- Evaluation de candidats vaccinaux potentiels contre les tiques et les agents qu’elles transmettent.

Femelle de la tique du mouton (Ixodes ricinus). © Inra, BOYARD chloé
Femelle de la tique du mouton (Ixodes ricinus) © Inra, BOYARD chloé

Les maladies liées aux tiques, actuellement en pleine émergence, sont très nombreuses, provoquent une morbidité et une mortalité très importantes et concernent à la fois les animaux et les hommes. A l’heure actuelle, la stratégie de lutte contre les tiques est essentiellement basée sur l’utilisation d’acaricides polluants pour l’environnement et les produits issus de l’élevage, qui atteignent la faune non cible, et dont l’utilisation génère des résistances.

Des chercheurs de l’unité BIPAR se sont donc tournés vers une stratégie vaccinale visant directement le vecteur, la tique. Des gènes exprimés dans les glandes salivaires des tiques, donc potentiellement impliqués dans la transmission des agents pathogènes, ont été identifiés. Des protéines recombinantes ont été produites et ces candidats vaccins sont en court d’expérimentation chez le mouton.

Valorisation et résultats :

Contact : Sarah Bonnet, Unité BIPAR, Département Santé Animale, Centre de Jouy en Josas

9- Organisation du premier congrès international sur les Flavobactéries marines.

Marine Flavobacteria
Marine Flavobacteria

Les flavobactéries sont une importante et abondante composante des communautés bactériennes hétérotrophes marines. On les retrouve à l’état libre dans la colonne d’eau, ou dans les sédiments des zones de marnage, à la surface d’algues, de plantes ou d’animaux marins. Certaines espèces sont de redoutables agents pathogènes de poissons tandis que d’autres se sont avérées être des éléments clefs pour la décomposition de la matière organique marine et jouer un rôle essentiel dans ces écosystèmes.

Des chercheurs de l’unité VIM ont organisé le premier congrès sur les flavobactéries marines avec pour ambition de réunir les scientifiques les plus actifs sur les différents aspects de la biologie de ces microorganismes fascinants. Le congrès s’est tenu à Cargèse, en Corse, en juin 2018.

Contact : Eric Duchaud, Unité VIM, Département SA, Centre de Jouy-en-Josas

10- Le virus respiratoire syncytial détourne la machinerie cellulaire à son avantage.

Nourisson (Photo JF ELEOUET). © Inra, Jean-François Eléouët
Nourisson (Photo JF ELEOUET) © Inra, Jean-François Eléouët

L’infection des voies respiratoires par virus respiratoire syncytial (VRS ou RSV en anglais) est la principale cause de bronchiolite chez les bébés nouveau-nés et les veaux. Ce virus a un nombre de gènes si réduit qu’il doit exploiter la cellule pour se répliquer et se répandre dans les voies respiratoires. Ce détournement des fonctions cellulaires par les virus est toujours étonnante et surprenante par son ingéniosité mais souvent difficile à démasquer.

Des chercheurs de l’unité VIM, en collaboration avec l’ICSN (CNRS) et l’UVSQ, ont montré que le virus recrutait à son profit une protéine cellulaire, la protéine phosphatase1 (PP1), essentielle pour permettre la multiplication du virus. Ces résultats pourraient aboutir au développement de composés bloquant spécifiquement cette interaction avec la PP1 et donc potentiellement antiviraux, sachant qu’il n’existe à l’heure actuelle ni vaccin ni traitement thérapeutique spécifique contre ce virus.

Références bibliographiques
Richard CA, Rincheval V, Lassoued S, Fix J, Cardone C, Esneau C, Nekhai S, Galloux M, Rameix-Welti MA, Sizun C, Eléouët JF. RSV hijacks cellular protein phosphatase 1 to regulate M2-1 phosphorylation and viral transcription. PLoS Pathog. 2018 Feb 28;14(3):e1006920. doi: 10.1371/journal.ppat.1006920. eCollection 2018 Mar. PubMed PMID: 29489893; PubMed Central PMCID: PMC5847313.
ContactJean-François Eléouët, Unité VIM, Département SA, Centre Jouy-en-Josas

PP4 : Prédiction des phénotypes et des réponses adaptatives

1- Initiative de recherche stratégique PREDICT : Biologie prédictive pour la Santé.

. © Inra
© Inra

PREDICT est une initiative de recherche coordonnée par des unités de SAPS (Sciences Animales Paris-Saclay), soutenue par le département des sciences de la Vie de l’Université Paris-Saclay.

A la fois multidisciplinaire et multicommunautaire, cette initiative rassemble des équipes en sciences animales et des plantes, recherche médicale, biologie fondamentale et infectiologie, biostatistique et modélisation, éthique et droit. PREDICT crée un espace de recherche et de réflexion pour promouvoir des actions sur le thème de la prédiction pour la santé et s’inscrit dans une démarche sociétale avec l’appui de la Maison des Sciences de l’Homme de Paris-Saclay.

Contact principal : Claire Rogel-Gaillard, Unité mixte de recherche Génétique Animale et Biologie Intégrative, SAPS-Sciences Animales Paris-Saclay,

Autres Contacts INRA :
   - Animation scientifique : Sabine Riffault (UR VIM, SAPS, Jouy), Marc-Henri Lebrun (UMR BIOGER, BASC, Versailles-Grignon)
   - Réseau méthodologique analyse de données : Denis Laloë et Florence Jaffrézic (UMR GABI, SAPS, Jouy)
   - Réseau méthodologique pour la détection de biomarqueurs dans les fluides biologiques : Corinne Cotinot (UMR BDR, SAPS, Jouy)

2- Un modèle mathématique pour mesurer la robustesse des porcelets au sevrage.

porcelets  tétant leur mère. © inra, Bertrand NICOLAS
porcelets tétant leur mère © inra, Bertrand NICOLAS

La caractérisation quantitative de la robustesse des animaux au sevrage est une étape clé pour l’élaboration des stratégies visant à améliorer la santé et le bien-être animal.

Dans le cadre du projet ANR Pigletbiota, les chercheurs de l’unité MoSAR et GABI ont mis au point un modèle mathématique qui décrit la dynamique du poids corporel des porcelets en post-sevrage. Le modèle résultant permet de quantifier la capacité de l’animal à faire face à la perturbation du sevrage et de caractériser les paramètres biologiques qui renseignent sur l'amplitude, la durée de la perturbation du sevrage, ainsi que le taux de récupération des animaux. De plus, les paramètres du modèle mathématique développé sont bien corrélés à des mesures physiologiques (scores de diarrhée et mesures hématologiques).

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Science et Société

1- Organisation d’une session publique à l’Académie de l’Agriculture sur l’épigénétique.

Séance solennelle de l'académie d'agriculture française. © Bertrand NICOLAS - Inra, NICOLAS Bertrand
Séance solennelle de l'académie d'agriculture française © Bertrand NICOLAS - Inra, NICOLAS Bertrand

La session du 14 novembre 2018 organisée par Hélène Jammes de l’unité BDR a été intitulée « Quel rôle de l'Épigénétique chez l'animal, le végétal et la bactérie ? Adaptation à l'environnement, interactions hôte-pathogène ».

L’épigénétique a été présentée comme l’étude des processus moléculaires participant à la régulation de l’expression des gènes, sans modification de l’information génétique. Les différentes interventions ont eu comme objectif d’illustrer le rôle de ces processus moléculaires dans l’interprétation et la modulation de l’information génétique chez l’animal, le végétal et la bactérie.

Contact : Hélène Jammes, unité Biologie Développement et Reproduction

2- Trophée K2 en « Prévention santé : nutrition, diabète, maladies chroniques »

Pascale Chavatte-Palmer reçoit le trophée du Cercle K2, de Paule Nathan, présidente du jury "Prévention" 2018
Pascale Chavatte-Palmer reçoit le trophée du Cercle K2, de Paule Nathan, présidente du jury "Prévention" 2018

Le Cercle K2 est une organisation internationale composée de près de 1000 membres de plus de 30 nationalités qui vise à promouvoir les échanges  interdisciplinaires entre les différents acteurs de la société. Il développe des espaces de rencontre et de dialogue entre les sphères universitaire et opérationnelle par l’organisation de réunions mais aussi par la réalisation et la diffusion de vidéos de vulgarisation et d’information dans de multiples domaines.

Cette année, le trophée « Prévention santé : nutrition, diabète, maladies chroniques » a été attribué à Pascale Chavatte-Palmer de l’unité BDR pour récompenser l’ensemble de son travail et celui de son équipe sur les origines développementales de la santé et des maladies (DOHaD).

3- Prix de biologie Alfred Kastler 2017 pour des travaux sur les maladies neurodégénératives

Mohammed Moudjou, Jérôme Chapuis and Vincent Béringue reçoivent le prix de biologie Alfred Kastler 2017 de la Fondation Droit Animal, Éthique et Sciences, en présence de Louis Schweitzer, président de l'association et de André Nieoullon,président du jury du prix Kastler biologie 2017.. © LFDA, Michel Pourny
Mohammed Moudjou, Jérôme Chapuis and Vincent Béringue reçoivent le prix de biologie Alfred Kastler 2017 de la Fondation Droit Animal, Éthique et Sciences, en présence de Louis Schweitzer, président de l'association et de André Nieoullon,président du jury du prix Kastler biologie 2017. © LFDA, Michel Pourny

Mohammed Moudjou, Jérôme Chapuis et Vincent Béringue, ingénieurs et chercheurs au sein de l'équipe Macro-Assemblages Protéiques et Maladie à Prion de l'unité de recherche Virologie et immunologie moléculaires (VIM), sont les lauréats du Prix de biologie Alfred Kastler 2017 de la Fondation Droit Animal, Ethique et Sciences.

Ils sont récompensés pour la mise au point et l'utilisation d'une technique améliorée d'amplification des prions in vitro. Le procédé utilisé permet la réduction de l'utilisation des animaux vivants dans ce type de recherche.

4- La maladie d’Alzheimer, une maladie contagieuse ?

La maladie d'Alzheimer © Shutterstock - Angélique Igel-Egalon
La maladie d'Alzheimer © Shutterstock - Angélique Igel-Egalon

Plus d’une cinquantaine de démences résultant de maladies neurodégénératives sont recensées à ce jour, la maladie d’Alzheimer étant la plus largement répandue.

Des travaux récents suggèrent que la maladie d’Alzheimer pourrait, dans certaines conditions, se transmettre entre individus. Son mécanisme rappelle en effet celui des maladies à prions comme la maladie de Creutzfeldt-Jakob, dont des dizaines de cas sont survenus suite à la crise de la vache folle. Un article publié par l’unité VIM sur le site grand public « The Conversation » explique ces travaux.

5- Prion, Alzheimer, Parkinson : des interrogations en suspens...

Cliché de microscopie à force atomique (AFM) d’un assemblage de prion humain. © Angelique Igel-Egalon et Davy Martin
Cliché de microscopie à force atomique (AFM) d’un assemblage de prion humain. © Angelique Igel-Egalon et Davy Martin

Dans un entretien, Human Rezaei, unité VIM, fait le point sur les maladies à prion. Il expose les spécificités de cet agent pathogène et les points communs avec certaines maladies neurodégénératives liées au mauvais repliement des protéines et à leurs agrégations. Les perspectives thérapeutiques sont également abordées.

6- Éclairages sur la saison des grippes.

Le virus influenza aviaire pris en grippe dans les élevages. Photo prise par la chaire de biosécurite aviaire ENVT.. © Inra, Chaire de biosécurité aviaire ENVT
Le virus influenza aviaire pris en grippe dans les élevages. Photo prise par la chaire de biosécurite aviaire ENVT. © Inra, Chaire de biosécurité aviaire ENVT

Perte de productivité, coût des soins pour les animaux, voire abattage de ces derniers… Les éleveurs sont souvent démunis lorsque leur élevage est touché par la grippe. Les conséquences de celle-ci peuvent se répercuter sur plusieurs mois, voire années, entraînant des coûts économiques très importants.

Les scientifiques de l’Inra cherchent des solutions pour, non seulement aider les éleveurs, mais aussi contribuer à limiter les dégâts causés par ce virus.

7- Virus du Nil occidental : avec l’été, peut-il revenir en France ?

Cheval en Camargue, dans le sud de la France. Une région à risque, pour le virus du Nil Occidental. © Inra, Gilles Cattiau
Cheval en Camargue, dans le sud de la France. Une région à risque, pour le virus du Nil Occidental © Inra, Gilles Cattiau

L’an dernier, deux cas de fièvre du Nil occidental ont été déclarés dans le sud-est de la France. Sylvie Lecollinet, de l’unité de Virologie, fait le point sur ce virus transmis par une des moustiques les plus communs.

8- "Le Cheval athlète d’endurance : sélection, préparation, compétition.", un livre de l'Institut Français du Cheval et de l’Equitation

Un guide pratique pour sélectionner et préparer au mieux le cheval athlète d’endurance.
Un guide pratique pour sélectionner et préparer au mieux le cheval athlète d’endurance.

Le cheval d’endurance de race Pur Sang Arabe a fait l’objet de plusieurs projets de recherche, notamment pour étudier les relations entre les performances sportives, la génétique et les caractères physiologiques et biomécaniques qui déterminent l’aptitude à l’endurance.

De nombreuses publications scientifiques ont été faites mais une synthèse sous la forme d’un guide pratique était nécessaire afin de disséminer les nouvelles connaissances acquises pour les éleveurs, les cavaliers, les entraîneurs et les vétérinaires. La publication récente de ce livre rédigé par les membres de l’équipe BIGE (GABI UMR1313) permet de combler ce besoin de vulgarisation et de formation dans la filière équine.

Contact : Eric Barrey, Unité mixte de recherche Génétique Animale et Biologie Intégrative

9- Elise Bordet, Prix du public 2018 de la finale MT180 de l’université Paris-Saclay et finaliste de l’édition 2018 de MT180.

Elise Bordet en finale nationale de MT180s représentera l'Université Paris Saclay. © Inra, Elise Bordet
Elise Bordet en finale nationale de MT180s représentera l'Université Paris Saclay © Inra, Elise Bordet

Elise Bordet, doctorante VIM en Immunologie, de l'école doctorale ABIES d'AgroParisTech, a passé le stade de la demi-finale du concours MT180 (ma thèse en 180 secondes).

Elle a représenté l’Université Paris-Saclay à la finale nationale du 13/06/2018 à Toulouse.

Contact:

10- Aquakultor, le premier jeu vidéo pour smartphone dans lequel le joueur devient pisciculteur.

Capture d’écran du jeu Aquakultor.. © Inra, Mathieu Besson
Capture d’écran du jeu Aquakultor. © Inra, Mathieu Besson

La production aquacole augmente chaque année et doit faire face aux enjeux de durabilité.

C’est dans ce cadre que des travaux de thèse dans l’unité GABI ont démontré que la sélection génétique peut à la fois améliorer les retombées économiques des élevages piscicoles et réduire leurs impacts environnementaux. Nous avons voulu partager ses résultats positifs avec le grand public, sous la forme originale d’un jeu vidéo. C’est ainsi qu’est né Aquakultor, le premier jeu vidéo pour smartphone dans lequel le joueur devient pisciculteur. Dans ce jeu, le pisciculteur novice développe sa ferme tout en contrôlant son impact environnemental.

Contact :  Mathieu Besson, Unité mixte de recherche Génétique Animale et Biologie Intégrative

11- Lancement de la première chaire de transplantation nationale.

Laboratoire de chirurgie. © inra, MAITRE Christophe
Laboratoire de chirurgie © inra, MAITRE Christophe

La transplantation d’organes combine défi chirurgical et suivi rigoureux du greffon pour éviter le rejet.

Pour renforcer la recherche clinique et la formation sur ces deux aspects, l’hôpital Foch et l’Université de Versailles Saint Quentin en Yvelines ont lancé le 1er septembre 2018 une chaire nationale de transplantation qui associe trois unités de recherches de SAPS (UMR BDR, UMR GABI et UR VIM), une Infrastructure de Recherche (MIMA2) et une unité expérimentale (SAAJ) du Centre Inra Ile-de-France Jouy-en-Josas. Cette chaire de transplantation dirigée par le Dr E. Sage (hôpital Foch), une première en France, vise à développer d’une part une filière de formation spécifique sur la greffe d’organes et d’autre part des modèles expérimentaux sur cette thématique.

Publication :
Favre-Inhofer A, Carbonnel M, Revaux A, Sandra O, Mougenot V, Bosc R, Gélin V,Rafii A, Hersant B, Vialard F, Chavatte-Palmer P, Richard C, Ayoubi JM. Critical steps for initiating an animal uterine transplantation model in sheep: Experience from a case series. Int J Surg. 2018 Dec;60:245-251. doi:10.1016/j.ijsu.2018.11.017.