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Qualité de la semence et fertilité chez les bovins: développement de nouveaux outils moléculaires de diagnostic – SeQuaMol

SeQuamol

Qualité de la semence et fertilité chez les bovins

Développement de nouveaux outils moléculaires de diagnostic

SeQuaMol, «Qualité de la semence et fertilité chez les bovins: développement de nouveaux outils moléculaires de diagnostic », propose une nouvelle caractérisation moléculaire de la semence de taureaux. La variabilité en fonction de la diversité génétique et d'un grand nombre de conditions environnementales et biologiques sera analysée. Ces informations seront mises à profit pour étudier l'impact de ces conditions (individuellement ou en interaction) sur la fécondance, la capacité de développement des embryons et l'expression du potentiel génétique des taureaux et de leur descendance. SeQuaMol associe l'expertise de l'UMR 1198 en épigénomique bovine et en biologie du développement, aux compétences d’ALLICE en phénotypage de la semence et biotechnologies de la reproduction. Il fera largement appel aux ressources biologiques et aux bases de données phénotypiques et génétiques de l'UNCEIA et de ses adhérents. Seule une synergie forte entre ces deux structures peut garantir la mise en oeuvre d'un outil diagnostic et de surveillance de haute performance concernant la fertilité mâle des animaux d'élevage.<br />Ces travaux académiques proposent une approche intégrative de connaissances fondamentales sur la variabilité des spermatozoïdes en terme de protéomique, lipidomique, glycomique et d’épigénome mettant en oeuvre des analyses haut débit. La connaissance de ces facteurs et de leur variabilité, ainsi que leur intégration à l'indexation génétique permettra d'en analyser l'impact sur la fertilité mâle en lien avec la qualité de la semence. Ces travaux permettront l'identification de nouveaux mécanismes ou gènes clés essentiels à la fécondance et apporteront aussi des données fondamentales sur l'impact de la transmission paternelle sur le développement embryonnaire et la descendance.<br />Ces travaux s'inscrivent dans les priorités définies par les filières bovines en termes d'efficacité reproductive<br />{programmes APIS-GENE et GIS AGENAE3).

Détermination du methylome en association avec l'identification du profil de modifications des histones et le ratio protamines/histones

- Methylation levels at the GNAS locus is not associated with field fertility in Holstein bulls.
-Epigenetics of bovine semen: tools for DNA methylation analysis

Poursuite du travail en cours selon programme établi das le projet

Communiqués de presse
- Newsletter de l'INRA «La lettre pour les entreprises«
(http://www.inra.fr/Entreprises-Monde-agricole)
www.inra.fr/Entreprises-Monde-agricole/Dispositifs-de-partenariat/Toutes-les-actualites/SeQuaMol

Posters
- Methylation levels at the GNAS locus is not associated with field fertility in Holstein bulls. Sellem E, Perrier JP, Kiefer H, Prezelin A, Acloque H, Congras A, Fritz S, Boichard D, Schibler L & Jammes H. European Cooperation in Science and Technology (COST) Action : EpiConcept Workshhop, Dubrovnik
(http://cost-epiconcept.eu/Epiconcept%20Proceedings%20Workshop%202015.pdf)
- Epigenetics of bovine semen: tools for DNA methylation analysis. Perrier J.P., Prezelin A., Jouneau L.,Piumi F., Sellem E., Fritz S., Boichard D., Weber M. , Schibler L., Jammes H. and Kiefer H. European Cooperation in Science and Technology (COST) Action : EpiConcept Workshhop, Dubrovnik
(http://cost-epiconcept.eu/Epiconcept%20Proceedings%20Workshop%202015.pdf)

Oral Presentations:
- Association of GNAS locus methylation status with field fertility in bulls. Sellem E. 12th International Symposium on Spermatology Association for Applied Animal Andrologists, 2014 New Castle Australie
- Epigenetics of bovine semen: tools to analyse DNA methylation. Perrier J-P, Prezelin A, Jouneau L, Sellem E, Fritz S, Renard J-P, Boichard D, Schibler L , Jammes H and Kiefer H. Session “New sources of phenotypes in cattle production”, 66th annual meeting of European Federation of Animal Science, Varsovie
- Combinations of in vitro assessed semen quality criteria to predict fertility of bull semen E. Sellem,
26th Annual European AI-Vets Meeting, Bulgarie
(http://www.esdar.org/esdar-conference-2015/ai-2015.html)
Pas de brevet au vue de l'avancement du projet

Un élevage durable suppose de produire des animaux robustes et résilients, adaptés à une grande diversité d’environnements changeants et à même d’assurer une production efficace de bonne qualité pour les générations présentes et futures. Dans un contexte d’augmentation de la demande en produits animaux, l'efficacité reproductive apparait comme un facteur clé de l'efficacité globale des filières bovines car elle conditionne au moins deux fondamentaux de la durabilité : l’économie, en augmentant la compétitivité, et l’environnement, en limitant l’utilisation et le gaspillage des ressources tout comme l’empreinte environnementale des élevages bovins.
La semence utilisée en insémination artificielle (IA), est le vecteur principal de diffusion du progrès génétique en élevage bovin (7 millions de femelles inséminées ; plus de 2 millions de doses exportées). La qualité de la semence et la fertilité des taureaux constituent ainsi un enjeu majeur.
En effet, l’utilisation de taureaux sub-fertiles influence directement la durabilité des élevages en entraînant des pertes de production (veaux et lait) et une augmentation du taux de réforme des génisses pour infertilité. Chaque étape se traduit par des pertes économiques importantes et un gaspillage des ressources naturelles et énergétiques.
Le Labcom «Qualité de la semence et fertilité chez les bovins: développement de nouveaux outils moléculaires de diagnostic », qui associe l’UMR INRA-ENVA 1198 et l’UNCEIA, a pour objectif la caractérisation moléculaire fine de la semence pour en analyser la variabilité en fonction de multiples paramètres génétiques, biologiques et environnementaux. Une approche intégrative sera menée à l’aide des dernières générations d’outils « omiques » afin d’acquérir des connaissances fondamentales sur la variabilité de la composition de la semence et de l’épigénome spermatique. Ces travaux permettront l’identification de nouveaux mécanismes ou gènes clé essentiels à la fécondance et apporteront aussi des données fondamentales sur l’impact de la transmission paternelle sur le développement embryonnaire et la descendance.
Ces connaissances seront mises à profit pour développer des prototypes de méthodes et d’outils technologiques permettant de valider à la fois la faisabilité des approches et les hypothèses biologiques. Forte de son expérience en transfert technologique, l’UNCEIA optimisation ces outils et diffusera ces innovations dans les centres de production de semence de ses adhérents et plus largement au niveau international. Une sélection des futurs reproducteurs ou des lots de semence pourra ainsi être mise en œuvre sur la base de ces informations afin d’éliminer les taureaux sub-fertiles ou les lots de semence de qualité insuffisante.
Le Labcom pérennisera son activité de recherche ultérieure en analysant l’impact des biomarqueurs de fertilité/qualité de l’embryon sur la compétence au développement de l’embryon après transfert et en étudiant le rôle des petits ARN non codants et les processus biologiques perturbés par les modifications de l’épigénome.

Coordination du projet

Hélène JAMMES (Biologie du Développement et Reproduction)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

INRA Biologie du Développement et Reproduction

Aide de l'ANR 312 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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