Epigénétique transgénérationnelle : analyse de l'influence de l'environnement embryonnaire sur les générations ultérieures chez la caille

Job Type:

Contexte
S'il a été démontré que l'épigénétique est responsable d'une partie de la variabilité des caractères complexes liés aux interactions avec l'environnement (Feil and Fraga 2011, Skinner 2015), la contribution réelle de l'épigénétique à la variabilité phénotypique reste à évaluer. Ces dernières années, un nombre croissant d'études ont révélé que l'information épigénétique peut être transmise d'une génération à l'autre (Miska and Ferguson-Smith 2016), mais un débat subsiste sur la façon dont les marques épigénétiques acquises lors d'expositions environnementales pourraient être transmises au-delà des générations exposées (Jablonka and Raz 2009, Heard and Martienssen 2014). La caille constitue un modèle idéal chez les oiseaux pour de telles études transgénérationnelles, grâce à son temps de génération court, à des procédures d'élevage bien établies et à un assemblage génomique de qualité facilitant ensuite les analyses moléculaires par séquençage haut-débit.
Nous avons développé un modèle, chez la caille, permettant de modifier l'environnement de développement sans affecter la santé des embryons, par injection de modificateurs de méthylation dans l'œuf avant l'incubation, sur 4 fonds génétiques différents. Pour l'un des fonds génétiques et l'un des produits (la génistéine, phyto-œstrogène entrant dans la catégorie des perturbateurs endocriniens), deux "épilignées" de caille (Epi+ et Epi-) ont été produites en utilisant des œufs fécondés provenant de la même population fondatrice. Après 3 générations parallèles de reproduction intra-épilignée, sans autre injection, plusieurs caractères ont été affectés par le traitement des ancêtres, incluant à la fois la reproduction et des caractères de comportement. Le dispositif étudié a donc permis de démontrer pour la première fois chez l'oiseau - sous réserve d'écarter l'implication de modifications génétiques "épilignée-spécifiques" - l'existence d'une transmission transgénérationnelle des effets de l'environnement (Leroux, Gourichon et al. 2017). Pour chaque lignée et chaque traitement nous disposons d'échantillons de tissus de plusieurs individus, sur lesquels seront disponibles des données de méthylation de l'ADN obtenues par séquençage haut-débit.

Sujet
La question scientifique majeure du projet dans lequel s'insère le stage est l'étude chez l'oiseau de la transmission intergénérationnelle des effets de l'environnement pendant le développement, via des phénomènes épigénétiques. L'objectif du stage est de caractériser la réponse de l'épigénome aux variations de l'environnement embryonnaire, en fonction du génotype, et de mettre en évidence les régions du génome affectées par la transmission intergénérationnelle des effets de l'environnement.
L'étudiant s'appuiera sur des données de méthylation obtenues par séquençage haut-débit (l'ADN génomique extrait d'échantillons sanguins est séquencé (Illumina HiSeq 4000, NovaSeq) après traitement de l'ADN 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 embryonnaire sur le méthylome des individus et de leurs descendants après 3 générations, aux relations génome x épigénome, à leur interaction avec les effets des différentes molécules, et à leur contribution dans la construction des phénotypes. Les données recueillies pourront également être exploitées dans le cadre de la caractérisation fonctionnelle du génome (annotation, compréhension des mécanismes de régulation de l'expression des gènes).

Compétences acquises durant le stage
- Analyse de données de séquençage haut-débit
- Utilisation, et développement si nécessaire, de scripts bioinformatiques pour le traitement de gros fichiers de données
- Utilisation de bases de données génomiques pour l'identification de gènes candidats

Contact: 

Frédérique Pitel

email: 
Frédérique dot Pitel at inra dot fr
Phone: 
0561285435