Contexte
Il est maintenant démontré que l'alimentation précoce pendant le développement embryonnaire et fœtal a un impact sur la santé des adultes chez les humains, ce qui a conduit au concept des origines développementales de la santé et de la vie (DOHaD ; Charles et al., 2016). Les effets de l’alimentation précoce sur les performances de production des animaux de ferme sont également activement étudiés (Sinclair et al., 2016). Chez les oiseaux, l'alimentation maternelle influence l'apport en nutriments de l’œuf, et donc l'environnement nutritionnel de l'embryon en développement, ce qui affecte également le phénotype du nouveau-né et, plus tard, celui de l’adulte (Morisson et al, 2017). Dans ce contexte, nous avons conçu un modèle original de programmation nutritionnelle chez le canard mulard, qui est le produit hybride du croisement d'une cane commune (Anas platyrhynchos) et d'un canard Barbarie (Cairina moschata) et qui est utilisé pour la production de foie gras. Nous avons nourri les canes avec un régime alimentaire restreint en méthionine et nous en avons mesuré les effets sur les performances de ponte des canes et sur le phénotype de leurs descendants mulards des deux sexes. Les résultats montrent que le poids de l’œuf, le poids du blanc et le pourcentage de matière sèche du blanc sont réduits. Ainsi, les canetons issus des canes ayant reçu le régime restreint en méthionine ont eux-mêmes subi une carence en nutriments lors de leur développement embryonnaire et présentent un plus faible poids à l'éclosion et des paramètres plasmatiques modifiés. Les effets de cette programmation nutritionnelle sont encore observés à l'âge de 12 semaines car le taux de lipides hépatiques et le poids du gras abdominal sont diminués. Plus tard, à 14 semaines d’âge et après 12 jours de gavage, le métabolisme hépatique reste altéré puisque le poids du foie gras est diminué de plus de 10% chez les animaux carencés. De plus, une étude ciblée sur 170 gènes d’intérêt montre un différentiel d’expression pour plus de 50 gènes dans le foie des canetons nouveau-nés confirmant l’impact de la programmation nutritionnelle sur le métabolisme hépatique. Les analyses de ce jeu de données démontrent clairement l'influence de l'alimentation de la mère sur les phénotypes des descendants, ouvrant de nouvelles perspectives en production animale.
- Charles et al., 2016. Le concept des origines développementales de la santé. Medecine/Science. 32: 15-20
- Morisson et al., 2017. Nutritional programming and effect of ancestor diet in birds. In: V Patel and V Preedy (eds.), Handbook of Nutrition, Diet, and Epigenetics. Cham:Springer International Publishing, 2017, 1–18.
- Sinclair et al., 2016. Epigenetics and developmental programming of welfare and production traits in farm animals. Reprod. Fertil. Dev. 28:1443–1478.
Objectifs du stage
Grâce à ce modèle original, l'étudiant participera à identifier les mécanismes moléculaires en cause dans l'influence multigénérationnelle du régime alimentaire, véritable front de science actuellement. Concrètement, il s’agira d’exploiter les données récoltées chez les descendants des 2 sexes et aux 3 âges étudiés. - Chez les canetons nouveau-nés : 15 données phénotypiques et 170 données d’expression (qPCR) - Chez les animaux de 12 semaines avant gavage : 14 données phénotypiques et 170 données d’expression (qPCR) - Chez les animaux de 14 semaines après gavage : 15 données phénotypiques et 170 données d’expression (qPCR)
Les objectifs du stage sont: - L’interprétation biologique, via la recherche d’enrichissements fonctionnels de processus biologiques et l’étude de réseaux de gènes (par exemple réseaux de co-expression, de co-occurrence avec Ingenuity, …). - L’intégration des données phénotypiques avec analyses multivariées sous R, mixOmics. - La participation à la rédaction d’une publication.
Formation et compétences recherchées
Master 2 ou école d’ingénieur. Une connaissance minimale des analyses statistiques sous R est recommandée. La connaissance des outils et méthodes pour l’étude de réseaux de gènes serait appréciée.
Environnement et conditions du stage
Le stage se déroulera au sein de l’UMR GenPhySE ( équipe GENOROBUST ) du centre INRA de Toulouse. Les recherches de l’équipe d’accueil visent à identifier les leviers permettant d'accroître la robustesse des animaux en rétablissant un meilleur équilibre entre production et adaptabilité. Dans ce contexte, nous analysons les processus métaboliques impliqués dans l'équilibre entre la production et l'adaptation (en particulier le métabolisme énergétique des muscles et du foie). L’équipe utilise les approches de génomique les plus récentes (séquençage haut-débit…) et a une bonne expérience en biologie intégrative et réseaux de gènes .
Contacts:
Mireille Morisson : mireille.morisson@inra.fr ; 05 61 28 55 66
Cécile Bonnefont : cecile.bonnefont@ensat.fr ; 05.34.32.39.97