Co-encadrement :
Laurence Liaubet
Agnès Bonnet

Laboratoire INRAE GenPhySE, 31326 Castanet-Tolosan
Equipe Genorobust

Context: CO-LOcATION project (funding: ANR)
The substantial increase in pre-weaning piglet mortality is a major concern in pig production. The most critical period is the perinatal period, essentially the first 24 hours after birth. The high mortality of piglets represents a significant economic loss as well as an ethical problem with regard to animal welfare. The early mortality of piglets depends greatly on their maturity at birth, which is acquired at the end of gestation. In particular, fetal-maternal interactions regulate the distribution of resources between mother and fetus, impacting its development and future health.

Lab: INRAE GenPhySE lab in Castanet Tolosan: GenPhySE website
Team : GenoRobust
Supervisors : Cécile Bonnefont Agnès Bonnet

Context: CO-LOcATION project (funding: ANR)
The CO-LOcATIOn project aims to answer the following question: how do the maternal and fetal genomes affect the metabolism and the gene expression to drive fetal maturity?
The feto-maternal crosstalk associated to fetal maturity are explored, using an integrative omics approach (metabolome, lipidome and transcriptome) and by simultaneously questioning the two adjacent tissues (placenta/endometrium) that are players of feto-maternal interactions.
The fetuses were already sampled at 2 dates of gestation (90 vs 110 days of gestation), from sows of 2 genotypes: Meishan (MS) or Large White (LW) mated with boars of the 2 genotypes (MS and LW). The neonatal piglet mortality is known to be lower in MS breed than in LW breed. Around 20 phenotypes were registered on all fetuses and the fetuses were split into 3 maturity status.

But du stage
Les Unités Expérimentales des Départements de Recherche Phase (PHysiologie Animale et Systèmes d’Élevage) et GA (Génétique Animale) de l’INRAE utilisent les appareils de saisie portables pour saisir les données liées aux animaux sur le terrain. Pour les différentes espèces animales, une dizaine d’applications mobiles ont ainsi été développées pour permettre la saisie des données d’élevage, de reproduction, d’évènements sanitaires… Ces applications ont été développées en C# pour des appareils type PDA (Personal Digital Assistant) sous Windows Mobile. L’utilisation des Windows Forms, fournis par le Framework Microsoflt .NET, a permis de développer des interfaces pour ces appareils. Les PDA sous Windows Mobile sont amenés à disparaître, remplacés par des appareils Android. Il est donc impératif que les applications existantes soient migrées vers ce nouveau système. La solution multi-plateformes proposée par le Framework Xamarin a été choisie dans ce cadre. Le sujet de ce stage concerne la migration de deux applications : Casame Mobile (donnée sanitaires) et Sicpa Poisson Mobile (données d’élevage poisson) afin qu’elles puissent être compatibles avec différents appareils de saisie.

Environnement fonctionnel
GenPhySE est une unité de recherche dont les travaux vont de l'étude du génome à l'échelle cellulaire chez plusieurs espèces agronomiques (ovins, caprins, lapins, porcins) à l'évaluation et la conception de systèmes d'élevage plus durables pour ces mêmes espèces.
Le stagiaire intégrera cette Unité au sein de l'équipe Informatique et Automatismes. Cette équipe contribue aux travaux de recherche par le développement d’outils de collecte de données et de systèmes d’information.

Supervisors: Annabelle Meynadier & Christel Marie-Etancelin

Français (english version below)

Présentation

La recombinaison est un processus biologique fondamental chez les eucaryotes. Il assure la ségrégation équilibrée des chromosomes parentaux dans les gamètes et conduit à la formation de nouvelles combinaisons alléliques dans les populations.

Le génotypage dense de populations dont les généalogies sont connues permet d'identifier la localisation des évènements de recombinaison. Ces jeux de données fournissent alors l'opportunité de caractériser finement la distribution de la recombinaison le long des chromosomes (profils de recombinaison). De nombreuses études ont ainsi pu mettre en évidence des différences de profils de recombinaison entre sexes ou entre groupes d'individus. Cependant, les méthodes utilisées pour ce faire ne sont pas standardisées et ne tiennent pas suffisamment compte de l'hétérogénéité de l'information disponible entre groupes (taille d'échantillon par exemple) ou le long du génome (détecter des recombinaisons est plus difficile aux extrémités des chromosomes).

L'objectif de ce stage est de développer des modèles statistiques expliquant les données de répartition des recombinaisons le long du génome qui incluent des paramètres permettant de caractériser les différences de profils entre groupes d'observations (sexe, populations, individus ...). Nous chercherons à étendre un modèle Bayésien Poisson-Gamma décrit dans Petit et al. (2017) pour y intégrer différents niveaux de structuration hiérarchique. Ces modèles seront implémentés dans un programme informatique et appliqués sur plusieurs jeux de données publics existants pour leur validation.

Profil Recherché

• Master 2 en statistiques appliquées avec un intérêt pour la biologie / en génétique avec des compétences en statistiques et programmation
• Langages de programmation : python / R

English

Contexte

Chez le canard, il existe encore aujourd’hui une très grande variabilité du poids des foies après gavage et du taux de fonte de ces foies au cours de la cuisson. Ainsi, identifier des biomarqueurs plasmatiques, peu invasifs, du poids et de la qualité des foies gras permettrait de sélectionner des animaux pour l’homogénéité des réponses au gavage.
Chez les mammifères, la chémérine est une adipocytokine pro-inflammatoire exprimée et sécrétée majoritairement par les adipocytes et les hépatocytes. Pour agir au niveau cellulaire, la chémérine est capable de se fixer sur trois récepteurs CMKLR1 (chemokine like receptor 1 aussi connu sous les noms chemR23), GPR1 (G protein-coupled receptor 1) et CCRL2 (C-C chemokine receptor-like 2) (Mattern et al., 2014 ; Fatima et al., 2014). Son rôle chez l’homme dans la régulation de la stéatose hépatique a récemment été rapporté (Ba et al., 2019 ; Levin et al., 2019).
Afin de mieux étudier cette protéine nous avons développé et validé des anticorps spécifiques aviaires (qui fonctionnent également chez les palmipèdes) contre la chémérine et ses récepteurs. Nous avons également adapté un dosage ELISA commercial permettant de déterminer la concentration plasmatique de la chémérine. Chez le poulet, tous ces outils nous ont permis de montrer une relation négative entre la concentration de chémérine plasmatique et l’engraissement périphérique des animaux (Mellouk et al., 2018).
-Ba et al., Clin Med Insights Pediatr . 2019 Jun 5;13:1179556519853780. doi: 10.1177/1179556519853780.
-Levin et al., Endocr Connect. 2019 Aug 1;8(8):1097-1107. doi: 10.1530/EC-19-0300.
-Mattern et al., IUBMB Life, 2014 Jan;66(1):19-26.doi: 10.1002/iub.1242.
-Fatima et al., Peptides, 2014 Dec;62:15-20. doi: 10.1016/j.peptides.
-Mellouk et al., Int J Endocrinol. 2018 Jun 19;2018:4579734. doi: 10.1155/2018/4579734.

Objectifs du stage

Contexte

Les ovins élevés au pâturage sont inévitablement infestés par les strongles gastro-intestinaux qui occasionnent des pertes de production importantes, particulièrement dans les régions de l’arc Atlantique telles que les Pyrénées-Atlantiques. Depuis plusieurs décennies, la lutte contre ces parasites s’organise autour des molécules chimiques à activité anthelminthique. Toutefois, ces traitements représentent une charge financière pour l’éleveur, leur rejet sur les prairies a un impact environnemental négatif et leur utilisation répétée provoque l’apparition de résistance dans les populations de strongles.

Le stage s’inscrit dans le projet PARALUT (région Nouvelle Aquitaine) et le projet SMARTER (Europe). PARALUT a pour objectif l’évaluation et la promotion d’une approche intégrée de la maîtrise du parasitisme s’appuyant sur la sélection génétique et l’utilisation d’alicaments à effets anthelminthiques (plantes à tannins). SMARTER vise à adapter la sélection génétique aux nouveaux critères de performances tels que la résilience et la santé des animaux, notamment concernant les risques parasitaires.

Pour cela, dans le bassin de production de lait de brebis des Pyrénées-Atlantiques, une enquête approfondie auprès de plus de 500 éleveurs de race locale adhérents au Centre Départemental de l’Elevage Ovin a été réalisée en 2019, visant (i) à connaitre les pratiques de maîtrise du parasitisme des éleveurs, et (ii) à évaluer l’acceptabilité des éleveurs à mettre en œuvre des itinéraires techniques couplant l’introduction de la sélection génétique avec l’apport d’alicaments (granulés de sainfoin) en bergerie.

Contexte

Le comportement d’acceptation / la docilité à la traite arrive en 3 ème position dans un questionnaire envoyé aux éleveurs concernant les nouveaux objectifs de sélection. En effet, certaines jeunes brebis sont très réactives à la traite. Leur agitation entraîne des décrochages fréquents et ce comportement peut être transitoire ou persistant. La réactivité exacerbée des agnelles et les coups de pattes donnés aux trayeurs peuvent affecter l’éleveur et mener à l’utilisation de moyens de contention plus ou moins respectueux du bien-être animal.

Ces problèmes de docilité ont de nombreuses conséquences : - Traite incomplète et lait souvent contaminé : perte économique - Travail de l’éleveur plus astreignant alors qu’il y a de moins en moins de personnes à la traite et que la période post-mise bas est déjà par elle-même épuisante : ambiance de traite plus tendue pouvant influer sur l’attractivité du métier de berger et amplifier le stress des animaux. - Des réformes de brebis jeunes (après 1 ère lactation) liées à la difficulté de traite qui s’ajoutent aux autres causes de réforme pour au moins 15% des éleveurs.

Pour faire face à ce constat, une des pistes d’amélioration de la docilité repose sur l’habituation / dressage des agnelles à la traite. Dans un premier temps, il convient d’établir un état des lieux des difficultés des éleveurs et des pratiques de dressage utilisées en ferme. Pour cela, un questionnaire d’enquête a été conçu et sera déployé pendant la campagne 2020 auprès de 200 éleveurs sélectionneurs.

Description

Le stage, basé sur des données acquises, pourra commencer dès février 2020. Il comprendra les phases suivantes : - Participation à quelques enquêtes terrain pour se familiariser au questionnaire - Synthèse bibliographique (méthodologie d’analyses) - Application de tests statistiques et analyses multivariées - Rédaction d’un rapport d’analyse de l’enquête

Contexte

La pasteurellose est une maladie causée par une bactérie, Pasteurella multocida, qui est responsable de la moitié des réformes de lapines dans les élevages. Aucun traitement efficace n’existe pour cette maladie. Les traitements antibiotiques conduisent à de nombreuses rechutes et ne suffisent pas à réduire sa prévalence. Une solution pour contrer ce problème serait de pouvoir identifier des gènes, ou des portions génomes (QTL), associés à une meilleure résistance à la maladie. Ainsi, on pourra choisir comme reproducteurs les animaux porteurs de ces gènes ou QTL afin d’améliorer la résistance à la pasteurellose de la population.

Objectif du stage

Détecter des portions du génome associées à la résistance à la pasteurellose.

Déroulement du stage

• Etude bibliographique, visite de l’unité expérimentale cunicole de l’INRA
• Etude des données sous Excel ou sous R
• Utilisation de GEMMA, logiciel permettant de faire des études d’association tout génome (GWAS)

Profil souhaité

Master ou dernière année d’école d’ingénieur

Encadrement

Mélanie GUNIA : melanie.gunia@toulouse.inra.fr; 05 61 28 51 40 Le stagiaire fera partie de l'équipe Modgen composée d’une dizaine de chercheurs et ingénieurs en génétique quantitative.

Description du travail stage

La mise en place d'une filière française compétitive pour la sélection génétique des abeilles mellifères nécessite de développer des connaissances sur la diversité et les origines génétiques des colonies utilisées en production. Au laboratoire, des travaux précédents ont permis d'établir un panel de plusieurs millions de marqueurs génétiques répartis sur le génome et ségrégeant dans quelques populations françaises. Plus récemment, dans le cadre de programmes d'évaluation de la résistance des colonies à l'acarien /Varroa/, des données de séquençage en mélange de plus de 1000 colonies ont été receuillies sur l'ensemble du territoire français. L'analyse bioinformatique de ces données a été effectuée et a abouti à la création d'un jeu initial de données consolidées. L'objectif du stage proposé est de participer à l'analyse statistique de ces données pour caractériser la structure génétique des abeilles françaises.