Gènes à expression sexuellement dimorphique et développement précoce chez le bovin: impact de l'environnement – BosexDim

L'embryon aux premiers stades de développement est très sensible aux perturbations de son environnement, qui engendrent à l'âge adulte des modifications phénotypiques différentes selon le sexe. Ceci suppose l'existence de différences sexe spécifiques très précoces. De telles différences, antérieures à l'imprégnation hormonale, et liées aux chromosomes sexuels ont été démontrées surtout chez la souris. Pourtant cette espèce est exceptionnelle parmi les mammifères par la précocité de l'inactivation du chromosome X et le grand nombre de gènes inactivés. Ceci laisse supposer des différences phénotypiques liées au sexe plus importantes chez les mammifères non murins. BoSeX-Dim a pour ambition (i) d’identifier les dimorphismes sexuels précoces chez l'embryon de bovin (ii) d'étudier comment ces dimorphismes sont modifiés en réponse à l'environnement embryonnaire et en particulier lorsque l'embryon est produit in vitro (iii) d'améliorer les conditions de production d'embryons in vitro en prenant en compte ces dimorphismes pour augmenter l'efficacité des biotechnologies de l’embryon au cœur des schémas de sélection génomique bovins. Pour atteindre ces objectifs, le consortium formé pour ce projet rassemble des compétences en biologie du développement bovin,analyse de données génomiques à haut débit dans cette espèce, analyses et intégration de données hétérogènes issues des méthodes à haut débit, et en biotechnologies de l'embryon et sélection génomique bovine. Ces compétences vont permettre d'intégrer des données collectées à trois stades de développement clefs pour la mise en place des dimorphismes sexuels: avant et après l'inactivation du chromosome X et la mise en place de la compensation de dosage génique chez les embryons/conceptus femelles, et plus tard, avant imprégnation hormonale, lorsque les gonades fœtales sont considérées comme encore indifférenciées. La nouveauté du projet repose sur l'intégration de données hétérogènes (morphocinétique, métabolome, transcriptome, méthylome et génome) obtenues à trois stades différents, pour répondre à une question encore peu documentée chez le bovin bien que cruciale pour la recherche fondamentale et appliquée. Tirant parti des connaissances scientifiques acquises dans la première partie du projet, nous améliorerons les milieux de culture in vitro afin de rendre les embryons mâles ou femelles produits in vitro plus proches de ceux développés in vivo. Ceci devrait améliorer leur qualité et leur aptitude à la congélation, augmentant ainsi l'efficacité des biotechnologies de l'embryon afin d'en accroître l'usage dans les schémas de sélection où les embryons bovins mâle et femelle ont un devenir distinct. Les embryons mâles sont congelés dans l'attente des résultats de leur génotypage, puis seuls les meilleurs d'entre eux sont transférés dans des femelles receveuses pour produire la prochaine génération de taureaux d'élite pour l'insémination artificielle. Les embryons femelles sont le plus souvent transférés sans congélation préalable pour assurer le renouvellement des femelles. Sur le plan fondamental, comprendre comment les dimorphismes sexuels se mettent en place permettra de mieux comprendre les réponses sex-dimorphiques à des perturbations de l'environnement; cela permettra à de prendre en compte ces différences sex-spécifiques lors de la conduite des gestations dans les élevages bovins.