Thèse Etude du Lien Entre Nad+ et Sirt1 dans Remodelage de la Chromatine au Cours Développement Précoce de l'Embryon Bovin H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Biosphera - Biologie, Société, Ecologie & Environnement, Ressources, Agriculture & Alimentation
École doctorale : Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement et Santé
Laboratoire de recherche : BREED - Biologie de la Reproduction, Environnement, Epigénétique et Développement
Direction de la thèse : Amélie BONNET-GARNIER ORCID 0000000220953365
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-07T23:59:59

Ce projet vise à acquérir des connaissances fondamentales sur une étape essentielle du développement précoce des mammifères : la mise en route du génome embryonnaire (EGA) dans l'embryon bovin. L'EGA est un processus complexe au cours duquel de nombreuses modifications épigénétiques se produisent, en lien avec un remodelage de la chromatine qui favorise l'activation de la transcription. Cette période du développement est très sensible aux modifications de son environnement, et donc aux conditions de culture in vitro. L'amélioration des conditions de culture des embryons bovins est d'un intérêt majeur pour les entreprises de la filière bovine qui produisent des embryons in vitro à partir de génisses sélectionnées pour leur participation à un schéma de sélection génétique, afin d'accélérer la diffusion des caractères d'intérêt dans les élevages.
Nous nous intéresserons au lien entre le NAD+, les histones désacétylases et le remodelage de la chromatine pendant l'EGA, au cours du développement in vitro de l'embryon bovin. Nous appliquerons une stratégie de modulation in vitro de la disponibilité en NAD+ et de l'activité de la désacétylase d'histones SIRT1 afin de déterminer l'impact de ces modulations sur le succès du développement embryonnaire précoce (suivi par vidéo-microscopie) et sur la reprogrammation de la chromatine et l'expression génique (méthodes omiques : RNAseq, ATACseq et Cut&Tag).

Les changements de métabolisme ont un impact sur les changements de conformation ou d'accessibilité de la chromatine [4] car les enzymes qui modifient la chromatine utilisent des métabolites comme substrats ou cofacteurs pour catalyser les modifications épigénétiques (par exemple, l'acétyl-coA est utilisé par les histones acétyltransférases). Les histones acétylases (p300/CBP) et désacétylases (HDACs, sirtuins) induisent dans les embryons préimplantatoires des vagues d'acétylation et de désacétylation (notamment de la lysine en position 27 (K27) de l'histone 3 (H3)) qui sont cruciales pour les EGA mineures et majeures [5,6]. La privation en métabolites tels que le pyruvate ou le NAD+, qui sont nécessaires à l'activité de désacétylation de H3K27 par la SIRT1 (Sirtuin 1), induit un arrêt du développement des embryons de souris au stade 2 cellules [6,7]. Deux études récentes sur des embryons de souris [5] et d'humains [6] ont démontré qu'une supplémentation en métabolites qui augmentent l'activité de SIRT1 peut améliorer le développement jusqu'au stade du blastocyste. Il reste à vérifier si ces mécanismes sont conservés dans les embryons bovins.

Les objectifs de la thèse seront d'étudier chez le bovin :
(i) la dynamique du rapport NAD+/NADH au cours des 1ers stades embryonnaires
(ii) le rôle de la disponibilité du NAD+ sur le remodelage de la chromatine lors de l'EGA
(iii) le lien entre NAD+, histones désacétylases et remodelage de la chromatine pendant l'EGA
(iv) les bénéfices d'une supplémentation en métabolites sur le taux de développement.