Life Sciences Université Paris-Saclay

Alors que la semence de taureaux est un produit largement diffusé sur le marché de l’insémination artificielle, il existe peu de données sur la méthylation de l’ADN dans le spermatozoïde bovin. Le méthylome spermatique est pourtant le fruit d’une reprogrammation épigénétique ayant démarré dès la vie fœtale, et joue un rôle essentiel dans la compaction de la chromatine et la protection du patrimoine génétique paternel. Dans un article paru récemment dans BMC Genomics, Hélène Kiefer et ses collaborateurs de l’UMR Biologie du Développement et Reproduction (BDR, INRA-ENVA 1198, Jouy en Josas) on mené une étude multi-échelle de la méthylation de l’ADN dans le spermatozoïde bovin comparativement à d’autres types cellulaires et d’autres espèces.

Les chercheurs ont comparé le méthylome spermatique avec celui de cellules somatiques adultes (fibroblastes, foie, monocytes) en utilisant deux approches pan-génomiques couvrant des régions différentes du génome : RRBS (Reduced Representation Bisulfite Sequencing) et MeDIP-chip (immunoprécipitation de l’ADN méthylé et hybridation sur une puce de promoteurs bovins). Deux sets indépendants de séquences différenciellement méthylées dans les spermatozoïdes par rapport aux cellules somatiques ont ainsi pu être identifiés. Dans les deux sets, une grande majorité de ces séquences se trouve hypométhylée dans les spermatozoïdes. Conformément à ce qui est décrit chez d’autres espèces, les séquences spécifiquement hypométhylées dans les spermatozoïdes sont enrichies en gènes de la méiose et de la spermatogenèse, de la machinerie de production des piRNA, ainsi qu’en séquences répétées de type satellite. Une validation par bisulfite-pyroséquençage a permis de valider le statut hypométhylé (≤20% méthylation) de BTSAT4, la séquence satellite majoritaire dans nos données, ainsi que des gènes DDX4 et SYCP3. De manière plus inattendue, la comparaison par LUMA (LUminometric Methylation Assay) avec des spermatozoïdes d’autres espèces (béliers, boucs, étalons, verrats, souris mâles et Homme) a montré que la méthylation globale de l’ADN était particulièrement basse dans le spermatozoïde bovin (45.5% contre 57.1% à 76.1% pour les autres espèces), en miroir avec un taux de séquences satellites particulièrement abondant aux sites ciblés par LUMA. La surreprésentation de ces séquences dans le génome bovin, ainsi que leur hypométhylation, pourraient expliquer pourquoi les spermatozoïdes bovins présentent un taux de méthylation global plus bas que les spermatozoïdes d’autres espèces de mammifères.

L’originalité de ce travail est d’étendre au génome bovin les connaissances disponibles sur les séquences hypométhylées dans les spermatozoïdes de différentes espèces (article), et de montrer que les séquences satellites, qui ne sont que partiellement déméthylées au cours de la reprogrammation épigénétique de la lignée germinale mâle chez l’Homme et la souris (article), présentent un niveau de méthylation très bas dans le spermatozoïde bovin. Ces résultats suggèrent que des mécanismes spécifiques à l’espèce bovine sont à l’œuvre pour la reprogrammation ou le maintien de la méthylation dans la lignée germinale mâle.

Financements : ANR-13-LAB3-0008-01, « SeQuaMol » et ANR-11-INBS-0003, « CRB-Anim ».

Contact : Helene.Kiefer@inra.fr

La concentration du secteur semencier durant les dernières décennies et en 2015-2017 préoccupe de nombreux acteurs. Ils s'inquiètent de ses conséquences sur le prix et la diversité des semences, ainsi que du pouvoir alimentaire acquis par les plus grandes firmes du domaine. Cependant le secteur des semences est plutôt mal connu. Aussi est-il utile de chercher à mieux le connaitre et à explorer les impacts possibles de la concentration accrue sur la chaîne agroalimentaire.

Un article en accès libre est paru à ce sujet dans la revue scientifique à comité de lecture Sustainability. Il dresse un panorama du secteur mondial des semences et de sa grande diversité en apportant de nombreux éléments chiffrés et des données en la matière. Il présente également l'évolution technologique du secteur et les enjeux liés. Puis il examine les points de vue des différents types d'acteurs sur le mouvement de concentration en cours. Les analyses opposées sur ses effets paraissent liées aux controverses sur l'orientation que l'agriculture doit prendre pour faire face aux multiples enjeux du 21ème siècle, les uns prônant une agriculture high-tech, d'autres des orientations plus paysannes et agroécologiques.

L’ITMO BCDE, la SFBD et la SBCF souhaitent confier à de jeunes chercheurs l’organisation scientifique d’un congrès. La rencontre aura pour thème "Biologie cellulaire et biologie du développement du futur". Elle se déroulera au printemps 2019.

Date limite pour les propositions : 22 juin 2018

Soutien des projets d’envergure moyenne, à un stade de développement assez avancé et pouvant se finaliser de manière indépendante.
Financement max : 5000€
Sélection : 8 projets sélectionnés
Date limite de candidature : jeudi 20 septembre 23h59
Candidature via le formulaire sur cette page internet uniquement (les candidatures mails ou autres ne seront pas acceptées)

Le dysfonctionnement des cellules b-pancréatiques est connu pour jouer un rôle central dans la pathogenèse du diabète de type 2. En effet, l'apparition de ce dernier survient au moment d’une défaillance des cellules b-pancréatiques à produire et à sécréter de l’insuline mais également par l’apoptose de ces cellules. Des études ont montré que les acides gras saturés, apportés par notre alimentation, jouent un rôle clé dans le dysfonctionnement des cellules b, un phénomène appelé « gluco-lipotoxicité ».

Cependant, les acides gras mono-insaturés semblent contrecarrer les effets toxiques de la gluco-lipotoxicité induite par les acides saturés. Il a également été montré que les gras polyinsaturés n-3, tel que l'acide docosahexaénoïque (DHA), pouvaient moduler également la gluco-lipotoxicité. Néanmoins, à ce jour, le rôle d’une synthèse endogène d’acides gras polyinsaturés n-3 par rapport à ceux apportés par l'alimentation sur la gluco-lipotoxicité est relativement inconnu, en particulier au niveau des cellules b-pancréatiques.

Dans une étude parue récemment dans Diabetologia chez des souris, Hervé Le Stunff et son équipe à l’Institut Paris-Saclay Neuroscience (Neuro-PSI, CNRSUPSud UMR 9197, Orsay) ont démontré que la synthèse de DHA est réalisée grâce à l’élongase-2 (Elovl2). Au cours de ce travail, les auteurs ont montré que l’inhibition d’Elovl2 potentialise l'apoptose des cellules b-pancréatiques de rongeurs et humains induite par la gluco-lipotoxicité. A l’inverse, la surexpression d'Elovl2 et la supplémentation en DHA inhibent partiellement cette mort cellulaire. L'axe Elovl2/DHA est incapable de modifier directement la synthèse des céramides, un lipide pro-apoptotique. En revanche, l’axe Elovl2/DHA favorise la survie des cellules b-pancréatiques en augmentant l'oxydation du palmitate via l’activation de la carnitine palmitoyltransférase 1 (CPT1), l’enzyme limitante de la β-oxydation des acides gras.

Pour la première fois, ces résultats ont permis de mettre en évidence que la modulation des taux de DHA intracellulaires via l’activation d’Elovl2 dans les cellules b-pancréatiques pourrait constituer une nouvelle stratégie thérapeutique pour prolonger leur survie et limiter le développement du diabète de type 2.

Ce projet a été soutenu par des subventions du CNRS, des Universités Paris Diderot et Paris-Sud, le programme Européen IMIDIA (subvention no. 155005), et l'Agence Nationale de la Recherche (ANR PRCI-15-CE14-0027-01 BetaDiamark). Lara Bellini a reçu une bourse doctorale IMIDIA-ENSO. Mélanie Campana a reçu une bourse de doctorat du Cardiovasculaire-Obésité-Rein-Diabète-Domaine d'Intérêt Majeur (CORDDIM), Ile de France.

Contact : herve.le-stunff@u-psud.fr ou lbellini88@gmail.com

Lorsqu'une molécule d'ARN se replie en trois dimensions, ses nucléotides s'assemblent pour former des réseaux d'interactions complexes dans lesquels se forment des sous-structures qui sont essentielles pour façonner l'architecture de la molécule et pour la doter de fonctions telles que l'affinité à des protéines ou à des ligands. Ces sous-structures sont récurrentes, au sens où elles apparaissent à différentes positions dans des molécules qui n'ont parfois aucun lien entre elles. Savoir détecter, classifier, analyser ces sous-structures que l'on appelle des réseaux  d'interaction récurrents (RINs : Recurrent Interaction Networks) est une étape cruciale vers la compréhension du repliement tridimensionnel de l'ARN.

Dans un article récemment publié dans Nucleic Acids Research, l'équipe de Bioinformatique Moléculaire de l'I2BC, avec celle de Bioinformatique du LRI et des chercheurs de trois autres équipes en France et au Canada, a développé une approche algorithmique d'extraction automatique et de classification de ces motifs basée sur une représentation des structures par des graphes. Cette méthodologie permet pour la première fois de détecter et de classifier les RINs reliant des éléments distincts de la structure de l'ARN, mettant en évidence à la fois leur diversité et leur conservation dans des ARN fonctionnellement très différents. L'équipe a catalogué tous les RINs présents dans un jeu de 845 structures d'ARN issues de la base de données RNA3DHub. L'analyse qui en a été faite a permis de mettre en évidence l'organisation hiérarchique complexe des réseaux d'interaction récurrents. Les résultats sont en libre accès dans une base de données interactive en ligne (http://carnaval.lri.fr) qui offre plusieurs outils d'exploration et qui donne la possibilité à l'utilisateur de détecter automatiquement les RINs connus dans une structure qu'il fournit.

Note sur les auteurs : Vladimir Reinharz a effectué un séjour doctoral de 6 mois à l'Université Paris-Sud, avant de soutenir sa thèse d'Informatique à l'Université McGill (Montréal) en 2017. Antoine Soulé est doctorant à l'Ecole Polytechnique et à l'Université McGill. Eric Westhof est Professeur émérite à l'Université de Strasbourg, membre de l'Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IBMC). Jérôme Waldispühl est Associate professor à l'Université McGill. Alain Denise est Professeur à l'Université Paris-Sud, membre du Laboratoire de Recherche en Informatique (LRI) et de l'Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC).

Contact : alain.denise@u-psud.fr

Strigolactones constitute a recently discovered class of plant hormones, repressing shoot branching, and regulating root architecture and drought tolerance. Strigolactones are widely distributed in the green lineage. The strigolactones synthesis pathway has been described as conserved from mosses, an ancient diverging land plant phylum till flowering plants, but the signaling pathway is so far only described in vascular plants. Following reception of the hormone, the MORE AXILLARY GROWTH2 (MAX2) F-box protein targets proteins for degradation by the proteasome, in a comparable process to those described for auxin or gibberellin signaling. In Arabidopsis, the MAX2 protein is also involved in seed germination and seedling photomorphogenesis, independently from the strigolactones.

In collaboration with the group of Paul Hills from Stellenbosch University (South Africa) and the group of Jill Harrison from Bristol University (UK), the team of Catherine Rameau and Sandrine Bonhomme at the Institut Jean-Pierre Bourgin (UMR1318 INRA-AgroParisTech, Université Paris-Saclay, Versailles, LabEX SPS) have isolated and characterized mutants in the moss homologue of the MAX2 gene. The results published recently in New Phytologist highlight that the moss Ppmax2 mutant shows very distinct phenotypes from a moss strigolactone-deficient mutant (Ppccd8, previously characterized by the group, Proust et al, 2011) and remains sensitive to strigolactones, particularly in dark growth conditions. Still, the Ppmax2 moss mutant is affected in photomorphogenesis like the Arabidopsis max2 mutant (Figure).

These unexpected data indicate that in Bryophytes, the primary role for MAX2 is photomorphogenesis rather than strigolactone response and suggest divergent evolutionary trajectories for strigolactone signaling pathway evolution in land plants. Physcomitrella patens shows a diversification of homologues to the strigolactone receptor from vascular plants, further strengthening this hypothesis.

Contact: sandrine.bonhomme@inra.fr

OPENING CONFERENCE
June 25, 2018 - Campus Châteauform les berges de Seine (Seine-Port 77)
Free access upon registration

Internationally recognized experts were invited to present the latest developments in human genomics and metagenomics
both in the medical field and the bioinformatics and mathematical modeling field.
More information on the opening conference

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ONE WEEK TRAINING
25-29 juin 2018, Campus Chateauform Les berges de Seine (Seine-Port 77)

Last chance registration for the last places available
summerschool.genopole.fr

​Un projet du SIMOPRO soutenu par la SATT Paris-Saclay : validation in vivo de l’efficacité de la molécule DTR8, mise au point et brevetée au SIMOPRO (Département Médicaments et Technologies pour la Santé) en collaboration avec l’Inserm, comme traitement de la glomérulonéphrite rapidement progressive.

Daniel Gillet (SIMOPRO) et son équipe ont exploité la capacité naturelle de la toxine diphtérique à se lier au précurseur du Facteur de Croissance Epidermique fixant l'Héparine (« Heparin Binding-Epidermal Growth Factor ») pour mettre au point un inhibiteur sélectif très puissant de ce facteur de croissance : la protéine DTR8. Dans le cadre d'une collaboration avec le néphrologue Pierre-Louis Tharaux de l'Inserm, DTR8 a montré son efficacité chez le primate non humain pour traiter la glomérulonéphrite rapidement progressive, une pathologie rénale rare dans laquelle la surexpression du facteur de croissance est directement impliquée. Un brevet couvrant l'Europe, les Etats-Unis et le Japon a été délivré.

Accompagnés par la cellule Valo de l'institut, et avec l'aide d'un premier financement de la Fondation Maladies Rares, Daniel Gillet et son équipe ont mis en place un consortium regroupant l'Inserm, la SATT Paris-Saclay et un investisseur privé, dans le but de financer la preuve de concept in vivo chez un modèle de cochon représentatif de la pathologie humaine. La convention de maturation venant d'être signée, le programme prévu sur deux ans peut maintenant débuter.

A l'issue du programme, et en cas de démonstration consolidée de l'efficacité de la protéine thérapeutique DTR8 contre la glomérulonéphrite rapidement progressive, l'objectif sera de licencier le brevet à un industriel de la pharmacie ou de créer une start-up.

Contact : daniel.gillet@cea.fr

La Diagonale Paris-Saclay relance un nouvel appel à projets « Coup de pouce » (2ème session 2018) ! Ces appels à projets sont destinés aux personnels et associations étudiantes membres d’un établissement de l’Université Paris-Saclay investis dans un projet de culture scientifique, technique et/ou industrielle autour des champs de l’Arts&Sciences, la Médiation et le Patrimoine. Nous encourageons les projets à se développer en partenariat avec d’autres structures, académiques ou non, ou prévoir d’en développer ultérieurement (artistes, designers, associations, médiathèques, musées…).

Financement maximum : 5000€

Date limite de candidature : jeudi 20 septembre

Informations sur cet Appel à projets

Nous organisons une soirée d’informations et de rencontres autour de cet appel à projets le mardi 19 juin (18h) au PROTO204, bât 204 du campus d’Orsay (Université Paris-Sud).
Les 12 projets lauréats de la première session Coup de pouce 2018 seront également présentés.

Information et Inscription pour la soirée

Newsletter n°19 : Découvrez toute l'actualité de la SATT Paris-Saclay !

Le système CRISPR-CAS constitue, pour les microorganismes qui en possèdent, un mécanisme d’immunité acquise contre l’invasion par des séquences étrangères, virus, plasmides et éléments transposables. La publication en 2005 du rôle de ce système par trois équipes de recherche dont l’I2BC sur le campus de l’Université Paris-Saclay, a ouvert la voie à de nombreuses études. La structure CRISPR est faite d’une succession de séquences répétées de quelques dizaines de nucléotides et de séquences uniques ou « spacers » de taille similaire provenant de l’ADN invasif. L’immunité fonctionne grâce à des gènes dits cas, organisés en modules fonctionnels permettant l’acquisition de nouveaux spacers, l’expression de petits ARNs guides et l’interférence. Les systèmes CRISPR-CAS sont d’une grande complexité génétique. Ils sont transférables d’un microorganisme à l’autre, et leur importance dans la coévolution entre les microorganismes et leurs prédateurs reste mystérieuse.

Des équipes de génomistes et de bioinformaticiens du campus ont développé un programme de détection des CRISPRs, CRISPRFinder et une base de données, CRISPRdb, et maintiennent depuis plus de 10 ans un site web devenu un des outils les plus utilisés internationalement pour l’analyse des seuls CRISPRs. Par ailleurs à l’Institut Pasteur, l’équipe dirigée par Eduardo Rocha a mis au point le programme MacSyFinder, permettant d’identifier les protéines CAS et de les classer.

La nouvelle ressource qui vient de paraitre dans la revue Nucleic Acids Research permet la recherche simultanée des structures CRISPRs et des gènes cas. Comme la précédente, elle est accessible via un site web, qui permet de réaliser des investigations de grande ampleur sans avoir besoin localement de ressources informatiques importantes ni de compétences d’informaticien. Pour les utilisateurs familiers de la ligne de commande, une version téléchargeable compatible avec les systèmes linux y compris la version linux pour windows est disponible. Cette nouvelle ressource devrait être utile à la fois aux chercheurs et aux enseignants. En effet, l’étude de ces systèmes présente un grand intérêt pédagogique.

Le nouveau site est le résultat d’une collaboration entre Université Paris-Saclay, Université de Lille et Institut Pasteur, et a bénéficié du soutien de l’Institut Français de Bioinformatique (IFB). Il a été mis en place et est maintenu par le service informatique de l’I2BC.

Contact : christine.pourcel@u-psud.fr

Les rythmes circadiens sont une caractéristique importante des organismes vivants qui leur permettent de se synchroniser avec l'environnement. Chez l'homme, par exemple, l'altération des rythmes circadiens peut produire de l'insomnie, de l'obésité, du diabète ou de la dépression. Dasn un article qui vien de âraitre dans PNAS, le groupe de José M Jiménez-Gómez (IJPB-INRA, Versailles) a constaté que les rythmes circadiens de la tomate étaient significativement ralentis lors de sa domestication. Ces changements sont déclenchés par la mutation de deux gènes: EID1 et LNK2. L'analyse de plus de 600 variétés de tomates montre que toutes les tomates cultivées ont des copies non fonctionnelles de ces deux gènes, alors que toutes les espèces de tomates sauvages ont des copies fonctionnelles. Ces chercheurs concluent que ces mutations sont apparues dans les premières étapes de la domestication de la tomate, qui a eu lieu dans les régions équatoriales d'Amérique du Sud, et qui ont ensuite été fixées lorsque les tomates ont été cultivées dans les latitudes septentrionales. Cela leur permet d'émettre l'hypothèse que les rythmes circadiens lents permettent à la tomate de mieux pousser dans les régions tempérées du monde, où la température et la durée du jour changent grandement au fil des saisons. Fait intéressant, afin de ralentir les rythmes circadiens chez la tomate, les mutations de EID1 et LNK2 modifient l'horloge circadienne interne de la tomate seulement lorsque la lumière est présente pendant la journée, mais n'ont aucun effet sur les rythmes circadiens pendant la nuit.

Contact : jose.jimenez-gomez@inra.fr

L’horloge circadienne qui est présente dans la plupart de nos cellules repose sur une boucle de rétroaction transcriptionnelle négative. Chez la mouche drosophile, les protéines Clock et activent les gènes codant pour les répresseurs Period (Per) et Timeless (Tim) qui s’accumulent pendant la nuit pour réprimer leurs activateurs. Per et Tim sont ensuite dégradés pendant la journée permettant un nouveau cycle de transcription. L’oscillation des quantités de Per et Tim est finement régulée pour définir un cycle de 24h et cette régulation repose largement sur un contrôle post-traductionnel des protéines qui retarde leur accumulation nocturne et précipite leur dégradation pendant la journée. L’étude de nombreux mutants de l’horloge a montré que ce contrôle fait appel à des mécanismes de phosphorylation, ubiquitylation et dégradation des protéines par le protéasome. Pour étudier directement le contrôle circadien de l’ubiquitylation, l’équipe de François Rouyer à l’Institut des Neurosciences Paris Saclay (Neuro-PSI), en collaboration avec plusieurs partenaires locaux et internationaux, a utilisé une technique permettant l’incorporation d’ubiquitine biotinylée in vivo. L’étude des protéines ubiquitinylées en spectrométrie de masse montre que différents types de chaînes d’ubiquitine sont ajoutées sur Tim en fonction du temps circadien, suggérant différentes modifications des propriétés de la protéine au cours du cycle. L’étude, qui vient d’être publiée dans Cell Reports révèle également l’existence d’une ubiquitylation circadienne d’un composant du complexe de pore nucléaire, Megator. La baisse ciblée de son expression par ARNi induit des défauts du rythme veille-sommeil, suggérant qu’il pourrait intervenir dans le contrôle circadien de la transcription et/ou réguler le transport nucléaire des protéines d’horloge.

Contact : francois.rouyer@inaf.cnrs-gif.fr

Contact : tim.vlaar@u-psud.fr

L’Académie des sciences et des lettres de Norvège a rendu son verdict, le 31 mai, pour son prestigieux prix Kavli. Deux chercheuses françaises font partie des sept scientifiques récompensés. Il s’agit de la biochimiste Emmanuelle Charpentier et la généticienne Christine Petit. Cette compétition offre tous les deux ans des récompenses d’un million de dollars dans trois catégories. Emmanuelle Charpentier décroche son prix dans la catégorie des nanosciences pour la mise au point des ciseaux moléculaires Crispr. Aujourd’hui chercheuse à l’Institut Max-Planck de Berlin, elle partage sa récompense avec l’Américaine Jennifer Doudna (université de Berkeley) et le Lituanien Virginjus Siksnys (université de Vilnius). Christine Petit, quant à elle, est récompensée dans la catégorie des neurosciences. Elle partage aussi son prix avec deux autres scientifiques, l’Américain A. James Hudspeth et le Britannique Robert Fettiplace. Dans son laboratoire de l’Institut Pasteur, la Française a a permis des avancées dans la compréhension des mécanismes moléculaires et neuronaux de l’audition. Selon un communiqué commun des différentes institutions où œuvre la lauréate (Institut Pasteur, Collège de France, université Pierre-et-Marie-Curie, Inserm), « les trois lauréats ont utilisé des approches complémentaires pour éclairer les mécanismes par lesquels les cellules ciliées dans l’oreille interne transforment le son en signaux électriques pouvant être déchiffrés par le cerveau ». Les prix seront officiellement remis le 4 septembre, à Oslo.

Dans le cadre du projet PhyChiM3 et la chaire Alembert de Roberto Improta, un mini-symposium aura lieu au Laboratoire de Chimie Physique (LCP) à la faculté des Sciences de l'UPSud à Orsay le mercredi 6 juin.

PROGRAM

9h30 - 9h45 Welcome Reception

9h45 - 10h30 : Bern Kohler -- "Ultrafast Charge Carrier Dynamics in Hydrated Nanostructures from DNA Strands to Metal Oxide Nanoparticles"

10h30 - 11h15 : Fabrizio Santoro -- "Mixed quantum/classical approaches for describing nuclear motion effects in electronic spectroscopy and ultrafast photophysics"

11h15 - 12h00 : Dimitra Markovitsi -- "Radical generation in DNA by direct absorption of low-energy UVradiation"

12h00 - 13h00 Buffet

13h00 - 13h45 : Damien Laage -- “Water dynamics at the interface of DNA”

13h45 - 14h30 : Sergey Denisov -- "Reaction between prehydrated electron and DNA structure elements"

14h30 - 15h15 : Pascale Changenet -- "Time-resolved circular dichroism for probing multiscale

Contact : thomas.gustavsson@cea.fr

http://iramis.cea.fr/LIDyL