Contribution paternelle au développement embryonnaire: rôle des petits ARN non codants – Paterleg

Le projet PaterLeg s’interesse à la question émergente de l'héritage des petits ARN non codant sncRNAs du sperme et de leur potentiel à façonner le développement de l'embryon et à transmettre d’éventuels phénotypes acquis par le père. Le décryptage du "code de l'ARN du sperme" et de ses conséquences sur l'expression des gènes de la progéniture pourrait faire évoluer le domaine vers des applications dans les domaines de la médecine humaine de la reproduction et de l'élevage de précision. Nous souhaitons ici évaluer dans quelle mesure les sncRNAs du sperme peuvent influencer le développement précoce de l'embryon de mammifères. Nous utiliserons pour cela l'embryon bovin comme modèle d'embryon non rongeur. En effet la souris présente des caractéristiques particulières de régulation du développement précoce, qui n’en font pas toujours un modèle pertinent pour les autres mammifères. De plus, l'impact économique des biotechnologies du sperme et de l'embryon dans la sélection génétique est important pour la filière bovine. Nous évaluerons d'abord l’apport paternel en sncRNAs à l'embryon précoce, en le comparant au contenu de l'ovocyte et aux sncRNAs synthétisés par l'embryon lui-même. Nous explorerons ensuite le rôle des sncRNAs hérités du père par des expériences de surexpression ou d’inhibition artificielle dans l'embryon, de petits groupes de sncRNAs sélectionnés parmi les scnRNAs différentiellement présents dans les spermatozoides de taureaux fertiles versus subfertiles, et/ou acquis tardivement par le spermatozoide, au cours de son passage dans l’épididyme. Les embryons résultants seront phénotypés par une analyse morphocinétique de leur développement préimplantatoire, l’intégration des données RNAseq et sncRNAseq et par analyse de leur protéome. Grâce à des approches mathématiques originales, des réseaux de gènes seront déduits des ensembles de données temporelles et interventionnelles générées par PaterLeg afin de formuler et de valider de nouvelles hypothèses sur le rôle des sncRNA du sperme. PaterLeg améliorera donc nos connaissances des mécanismes moléculaires régissant le développement des mammifères. Il ouvrira également la possibilité d'améliorer le développement embryonnaire précoce par de nouvelles approches biotechnologiques et contribuera à la validation de sncRNAs candidats comme marqueurs de la fertilité des taureaux.