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Proposition de sujet de thèse 2020-2023 Centre : INRAE Ile-de-France Jouy-en-Josas Unité : UMR GABI - Génétique Animale et Biologie Intégrative Titre de la thèse : Effet combiné de la génétique et du microbiote intestinal sur les variations de la réponse vaccinale et leur impact sur le bien-être chez la poule Résumé (10 – 15 lignes) La vaccination est la stratégie la plus efficace pour la prévention des maladies infectieuses. Cependant, la plupart des vaccins présentent une efficacité variable. Les variations génétiques de l’hôte et celles du microbiote intestinal sont deux des probables facteurs de variation de cette efficacité. Etudier leur effet combiné sur la réponse vaccinale constitue une stratégie intégrée et novatrice. Ce projet reposera sur l’étude de 2 lignées expérimentales de poule, différant pour leur réponse vaccinale. Nous étudierons l’effet sur la réponse vaccinale d’une forte perturbation du microbiote intestinal d’une part, et l’effet d’un changement d’environnement d’élevage conduisant à un changement de composition du microbiote d’autre part. Par ailleurs nous explorerons l’effet de ces perturbations sur le bien-être des animaux. Les objectifs de cette thèse sont (1) d’évaluer le rôle du microbiote intestinal dans la réponse vaccinale, (2) d’identifier des biomarqueurs prédictifs ou signatures des réponses vaccinales issus de la description du microbiote et de l’immunité, (3) d’évaluer l’impact de l’interaction microbiote x génétique sur le bien-être animal. Ces travaux pourront contribuer à l’identification des meilleurs leviers (génétique, microbiote, environnement d’élevage) à combiner pour élever des animaux plus robustes. Encadrement Responsable(s) de la thèse : Marie-Hélène Pinard-van der Laan ; Fanny Calenge Université d’inscription de l’étudiant en thèse : Université Paris Saclay Ecole doctorale : ED SDSV Liste de 5 publications récentes du (des) responsable(s) de la thèse, en rapport avec le projet proposé [submitted] Borey, M., Estellé, J., Caidi, A., Hennequet-Antier, C., Mignon-Grasteau, S., Gabriel, I., Calenge, F. Broilers genetically divergent for digestibility display different digestive microbial ecosystems. PlosOne. In revision Calenge F, et al., 2019. Biodiversity of the caecal microbiota and role of host genetics in its variations in chicken. XIth European symposium on Poultry Genetics, 23–25 October 2019, Prague, Czech Republic. Invited. Calenge, F. (2019). Improving gut health by modulating the digestive microbiota of chickens? How metagenomics can help. 22nd European Symposium on Poultry Nutrition, Gdansk, POL (10-13 june). Invited. [submitted] Pinard-van der Laan M.-H et al, 2019. Genetics and genomics of immunity and disease traits in poultry species. In Aggrey S.E. et al (Eds.), "Advances in Poultry Genetics and Genomics", BDS Publishing. Blanc F, …., Pinard - van der Laan, M.-H., 2019. How to predict that some animals respond better to vaccination than others: application to vaccination against Eimeria maxima in chickens. XIth European symposium on Poultry Genetics, 23–25 October 2019, Prague, Czech Republic. UMR1313 – GABI Rejoignez-nous sur : https://www6.jouy.inrae.fr/gabi Génétique Animale et Biologie Intégrative Twitter : @UMR_GABI Domaine de Vilvert 78350 Jouy-en-Josas France
Description du projet (4 pages maximum) Enjeux scientifiques et socio-économiques auxquels répond le projet La vaccination est la stratégie la plus efficace pour la prévention des maladies infectieuses. Cependant, la plupart des vaccins présentent une efficacité variable à l’échelle individuelle. En élevage, la variabilité génétique de la réponse aux vaccins a été mise en évidence, soit en sélectionnant cette réponse avec succès soit en estimant son héritabilité. L’amélioration génétique de la résistance aux maladies et plus généralement de l’immunocompétence pourraient constituer une approche intéressante et complémentaire à l’utilisation de produits pharmaceutiques et au management. Par ailleurs, il est maintenant établi chez l’Homme comme chez les espèces animales d’élevage, dont la poule, que le microbiote intestinal interagit avec l’hôte et contribue à l’expression de nombreux caractères liés notamment à la santé et au bien-être, à tel point qu’il est considéré comme un partenaire symbiotique pour son hôte (Blottière et al, 2013) Dans de nombreux domaines de la biologie, l’étude de l’impact du microbiote intestinal est devenue incontournable, en plus de celle des facteurs de l’hôte. Chez les animaux d’élevage dont la poule, il est établi qu’à la fois l’hôte et son microbiote intestinal contribuent à l’expression des caractères phénotypiques d’intérêts (Hanning and Diaz-sanchez 2015). Chez la poule, la santé en particulier est le résultat d’interactions complexes entre les microbes intestinaux et l’immunité de l’hôte (Broom and Kogut 2018). De nombreuses maladies d’élevage chez la poule causent un dysfonctionnement du tractus digestif, ou bien touchent directement le tractus digestif (Kogut and Arsenault 2016). Le microbiote intestinal a été identifié depuis longtemps pour son effet protecteur contre la colonisation par des salmonelles par un phénomène d’exclusion compétitive. Son implication a été montrée depuis pour le contrôle de plusieurs autres pathogènes, pas tous intestinaux (Clavijo et al. 2018). Plus récemment, quelques travaux ont montré des liens entre microbiote inestinal et comportement ou bien être chez la Caille (kraimi et al 2018, 2019) ou la poule (van der Eijk 2019, 2020). D’autres travaux montrent l’effet du système d’élevage sur le microbiote et le bien-être animal (Chen et al 2019). Ces résultats ont pu être établis grâce à l’apport des technologies de séquençage, qui ont entraîné des avancées considérables en matière d'écologie microbienne, en donnant un accès rapide et beaucoup plus exhaustif aux nombreux microbes de chaque écosystème, dont le microbiote intestinal. La plupart des travaux emploient une approche dite « 16S », qui permet la reconstruction de la composition taxonomique des écosystèmes par le séquençage d’un gène marqueur. Ce gène, codant pour l’ARN ribosomique 16S bactérien est à la fois présent dans chaque génome bactérien et hypervariable, spécifique de la souche ou de l’espèce bactérienne dont il est issu. L’identification de biomarqueurs génétiques ou physiologiques permettant de prédire la réponse immunitaire à un vaccin est une question qui commence à intéresser l’industrie pharmaceutique vétérinaire. Combiner cet effet de la génétique avec celui du microbiote intestinal sur la réponse vaccinale pourrait constituer une stratégie encore plus intégrée et novatrice. Les interactions entre l'immunité de l'hôte et le microbiote intestinal dans les premiers jours de la vie seraient d'une importance cruciale pour la maturation du système immunitaire et pour le développement d'un répertoire d'anticorps (Clavijo et al, 2018 ; Broom et Kogut, 2018). Les variations de composition du microbiote sont associées à des niveaux de résistance différents pour de nombreuses maladies infectieuses (Clavijo et al, 2018). Cependant leur influence sur les réponses individuelles à la vaccination a été moins étudiée chez la poule. Pourtant, la modulation précoce du microbiote intestinal est déjà envisagée pour améliorer la santé intestinale des animaux et est également de plus en plus considérée comme une stratégie prometteuse pour améliorer la réponse vaccinale chez l’Homme (Ciabattini et al., 2019; Zimmermann et Curtis, 2018). La compréhension des effets respectifs des variations du microbiote intestinal et des variations génétiques de l’hôte sur la santé et le bien-être, et de leurs interactions, est un des enjeux scientifiques des plus actuels et des plus stimulants. UMR1313 – GABI Rejoignez-nous sur : https://www6.jouy.inrae.fr/gabi Génétique Animale et Biologie Intégrative Twitter : @UMR_GABI Domaine de Vilvert 78350 Jouy-en-Josas France
Le projet répond à des enjeux socio-économiques de plus en plus prégnants: - Le marché des vaccins vétérinaires est colossal (3,6 milliards d’euros dans l’UE avec 8% de son chiffre d’affaires consacré à la recherche et au développement). Améliorer l'efficacité des vaccins en adoptant une médecine vétérinaire plus personnalisée revêt un intérêt direct pour ce marché. A ce jour, les sociétés pharmaceutiques ne prennent pas en compte l'influence du microbiote intestinal précoce et de la génétique de l'hôte lors de la mise au point de nouveaux vaccins. - Parallèlement, le secteur de l'élevage et de la sélection représente un gain économique annuel de 1,83 milliard €, dont 10% environ sont réinvestis dans la recherche. Des programmes d'amélioration génétique efficaces sont essentiels à la compétitivité des filières d'élevage. La découverte de marqueurs prédicteurs d’une meilleure santé et l'identification de la variabilité génétique sous-jacente, associées à des conseils nutritionnels permettant de moduler un microbiote favorable, permettra de concevoir des programmes de sélection innovants intégrant une amélioration de la santé et de la robustesse. - Les attentes sociétales revendiquent des filières de production plus responsables, avec notamment l’essor des filières « bio » (Delanoue et al., 2018). La recherche doit contribuer à cette évolution, et cette thèse contribuera à produire des connaissances qui permettront d’accompagner le changement de pratiques, notamment en termes de gestion intégrée de la santé et du bien-être dans les élevages de volailles. Etat de l’art scientifique – Originalité du projet Le microbiote intestinal a des fonctions multiples et importantes au-delà de son rôle par ailleurs essentiel dans la digestion et dans la réponse aux infections. Par exemple il a été démontré chez les Mammifères que les métabolites d'origine microbienne agissent en tant que neurotransmetteurs et influencent la régulation de la consommation alimentaire et de l'état mental (Kraimi et al., 2019). Chez l’Homme de plus en plus de résultats tendent à montrer que l’axe intestins-cerveau, influencé par le microbiote intestinal, serait impliqué dans des désordres neuro- psychiatriques tels que l’anxiété ou la dépression (Rieder et al, 2017). Il est vraisemblable que cet axe soit également impliqué dans les variations de comportement, voire de bien-être, chez les animaux d’élevage. Ainsi récemment, des différences dans la composition du microbiote chez les poules pondeuses ayant une activité de picage élevée et faible suggèrent une influence de l'activité microbienne sur ce comportement dommageable (van der Eijk 2019, 2020). De nombreux travaux chez la poule montrent par ailleurs que le microbiote du tube digestif influence la réponse immunitaire des animaux (Broom and Kogut, 2018). Enfin, on peut expérimentalement perturber le microbiote des poulets en leur administrant de fortes doses d’antibiotiques (par exemple Schokker et al., 2017 ; Wisselink et al., 2017). Le projet de thèse est original et innovant sur de nombreux aspects, dont trois principaux : (1) Il abordera le rôle du microbiote dans deux contextes génétiques chez la poule (lignées sélectionnée et témoin). Jusqu'à présent, l'intérêt de la sélection et l'impact du microbiote comme leviers sur les réponses vaccinales ont été étudiés en tant que facteurs individuels, mais jamais en combinaison à notre connaissance. Cependant, il est établi que la génétique de l'hôte influe sur la composition du microbiote intestinal. Pour obtenir une amélioration significative de l'efficacité du vaccin grâce à la modulation des facteurs de l'hôte, il est essentiel d'étudier les effets combinés du microbiote intestinal et de la génétique. Ceci sera réalisé ici avec des lignées de choix présentant une grande variabilité de réponses à un vaccin, entre et intra lignées. (2) Cet effet combiné de la génétique de l'hôte et du microbiote sera étudié en interaction avec l’environnement en comparant deux modes d’élevage : en bâtiment exclusif et avec parcours extérieur, correspondant à deux types d’élevage fréquemment rencontrés et pour lesquels les solutions d’amélioration de la réponse vaccinale sont potentiellement différentes. UMR1313 – GABI Rejoignez-nous sur : https://www6.jouy.inrae.fr/gabi Génétique Animale et Biologie Intégrative Twitter : @UMR_GABI Domaine de Vilvert 78350 Jouy-en-Josas France
(3) Le projet considèrera l’immunocompétence et le bien-être conjointement en explorant pour la première fois leurs relations avec la génétique de l’hôte, le microbiote intestinal et les modes d’élevage. UMR1313 – GABI Rejoignez-nous sur : https://www6.jouy.inrae.fr/gabi Génétique Animale et Biologie Intégrative Twitter : @UMR_GABI Domaine de Vilvert 78350 Jouy-en-Josas France
Questions de recherche proposées au candidat La question principale de la thèse est : « Quels sont les effets combinés de la génétique et du microbiote intestinal sur la réponse vaccinale et le bien-être chez la poule ? » D’autres questions de recherche pourront être abordées : - Peut-on identifier des biomarqueurs issus de la description de l’immunité et du microbiote intestinal, qui prédisent le niveau de réponse vaccinale ? - L’environnement d’élevage influence-t-il la composition du microbiote ? - L’environnement d’élevage influence-t-il le niveau de réponse vaccinale ? Hypothèses de travail (1) L’administration d’une forte dose d’antibiotique à un jeune âge modifie fortement la composition du microbiote intestinal. (2) Le mode d’élevage affecte le microbiote intestinal, l’immunocompétence (évaluée par la mesure de la réponse vaccinale) et le bien-être des poules (évalué par les indicateurs EBENE). (3) Il y a des interactions significatives entre la génétique de l’hôte et le microbiote intestinal ; la composition taxonomique du microbiote intestinal en particulier, est en partie génétiquement contrôlée. Matériel nécessaire (disponible et/ou à produire), et méthodes envisagées Matériel expérimental disponible: Deux lignées expérimentales de poules élevées à l'unité INRA PEAT (Nouzilly) seront utilisées : 1- Une lignée sélectionnée (dite ND3) et 2- une lignée contrôle non sélectionnée (diteTémoin), dérivées d’une même population de base White Leghorn du commerce (pondeuses à œufs blancs). La lignée ND3 est sélectionnée depuis 25 ans pour une réponse anticorps accrue au vaccin inactivé contre le virus de la maladie de Newcastle (NDV) 3 semaines après une vaccination effectuée à l'âge de 3,5 semaines. Puce OpenArray disponible: Une puce OpenArray a été réalisée (projet H2020 SAPHIR) pour tester par RTqPCR le niveau d’expression d’un set de 108 gènes prédicteurs d’une meilleure réponse vaccinale chez la poule. La preuve de concept de gènes prédicteurs de réponse vaccinale a été apportée chez la poule et le porc. Plateforme de séquençage disponible : Le séquençage d’amplicons 16S des ADN du microbiote intestinal de poulet sera effectué par la plate-forme @Bridge (INRA, Jouy-en-Josas), possédant un séquenceur Miseq adapté au séquençage à réaliser. Analyses bio-informatiques et bio-statistiques : Il est attendu de la personne recrutée qu’elle ait comme discipline majeure la bio-informatique. Elle pourra en plus s’appuyer sur l’expertise de l’équipe GeMS en analyse bio-informatique pour la description taxonomique du microbiote intestinal à partir de données de séquençage, ainsi que pour l’intégration de données hétérogènes (phénotypes immunitaires, composition du microbiote, données de séquençage, etc) pour l’identification de biomarqueurs. Elle pourra également collaborer avec la cellule bio-informatique et bio-statistique de l’unité (équipe GiBBS) pour utiliser des méthodes récentes dans ce domaine, par exemple pour exploiter les cinétiques de réponse vaccinale par la reconstruction de trajectoires. Immuno-phénotypage et microbiologie : Pour l’immuno-phénotypage, le doctorant bénéficiera de l’expertise développée dans l’équipe GeMS par Fany Blanc (ingénieure de recherche) et de l’appui des techniciens, et hors équipe à l’INRAE, ISP avec Sascha Trapp et Rodrigo Guabiraba-Brito (immunologie et microbiologie aviaire). UMR1313 – GABI Rejoignez-nous sur : https://www6.jouy.inrae.fr/gabi Génétique Animale et Biologie Intégrative Twitter : @UMR_GABI Domaine de Vilvert 78350 Jouy-en-Josas France
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Evaluation du bien-être : Pour les mesures exploratoires de bien-être, l’expertise de membres du réseau AgriBEA (dont Christine Leterrier et Ludovic Calandreau, spécialistes du comportement et du bien-être des volailles, PRC, INRAE) sera recherchée pour l’évaluation du bien-être spécifiquement en volailles. Les encadrantes et un technicien de l’équipe se formeront en même temps que le/la doctorant(e) et participeront aux expériences. Nous appliquerons des grilles d’évaluation comportementale déjà mises au point pour l’analyse de groupes d’animaux et utilisées en élevage commercial (méthode EBENE). Par ailleurs nous pourrons effectuer des mesures physiologiques individuelles pour évaluer le niveau de stress des animaux (ex. taux de cortisol). L. Bignon, L. Warin, A. Mika, J. Litt, V. Bonnaud, C. Mindus, C. Picchiottino, C. Souchet, V. Guesdon, I. Bouvarel (2018). Protocole EBENE, guide pour les utilisateurs Programme de recherches Les objectifs de la thèse sont de mieux comprendre, principalement : 1) L’influence du microbiote intestinal sur la réponse vaccinale et le bien-être chez le poulet, 2) L’effet combiné de la génétique et du microbiote sur la réponse vaccinale et le bien-être, 3) l’influence de l’environnement d’élevage (extérieur vs intérieur) sur le microbiote. Le programme de recherche permettra de répondre concrètement à ces objectifs de la manière suivante : 1. Perturbation du microbiote intestinal en conditions d’élevage contrôlées (intérieur). Dans une première phase, nous comparerons, en bâtiment intérieur, c’est-à-dire en conditions d’élevage contrôlées, deux lignées de poules (ND3 et Témoin, respectivement sélectionnée pour une forte réponse vaccinale au virus de Newcastle (NDV) et témoin non sélectionnée) traitées ou non par l'administration d'antibiotiques avant la vaccination afin de déterminer les effets d'une forte perturbation du microbiote sur la réponse vaccinale à NDV. - Une première expérience pilote utilisant la lignée Témoin (n=24 traités et n=24 non traités) sera d’abord réalisée pour valider les conditions du traitement aux antibiotiques, son efficacité à induire une forte perturbation du microbiote, à un point critique de l’interaction avec le système immunitaire. Des prélèvements seront réalisés à différents moments pour déterminer si la perturbation du microbiote entraîne des différences d'intensité et/ou de cinétique de la réponse vaccinale à NDV et ainsi définir les meilleurs moments de prélèvement dans la deuxième expérience à grande échelle. - La deuxième expérience à grande échelle testera l’effet d’une forte perturbation du microbiote sur la réponse vaccinale à NDV, en suivant le protocole mis en place lors de l'expérience pilote. Un total de 288 poules des deux lignées ND3 et Témoin sera divisé en 4 lots différents : 1- traités par antibiotiques et vaccinés (n=48 par lignée), 2- traités par antibiotiques et non vaccinés (n=24), 3- non traités par antibiotiques et vaccinés (n=48), 4- non traités par antibiotiques et non vaccinés (n=24). Chaque lot comportera autant de mâles que de femelles pedigree. Ces expériences permettront d’avoir des réponses aux questions suivantes : a- Effet de l’administration précoce d’une forte dose d’antibiotiques sur le microbiote intestinal. Cet effet sera étudié grâce à l’analyse comparative à différents pas de temps de la composition du microbiote entre les traités et les non traités dans l’expérience pilote et entre les non vaccinés traités et non traités de la grande expérience. b- Effets de la vaccination sur le microbiote. Cet effet sera étudié grâce à l’analyse comparative de la composition du microbiote intestinal après vaccination entre les vaccinés non traités et les non vaccinés non traités de la grande expérience. c- Effet d’une perturbation du microbiote due à l’administration d’antibiotiques sur la réponse vaccinale. Cet effet sera étudié grâce à l’analyse comparative de la réponse vaccinale à NDV entre les vaccinés traités et les vaccinés non traités de l’expérience pilote et de la grande expérience. UMR1313 – GABI Rejoignez-nous sur : https://www6.jouy.inrae.fr/gabi Génétique Animale et Biologie Intégrative Twitter : @UMR_GABI Domaine de Vilvert 78350 Jouy-en-Josas France
d- Biomarqueurs prédictifs de la réponse vaccinale. Différents paramètres et marqueurs d’immunocompétence (composition cellulaire du sang par cytométrie de flux, ARN du sang – OpenArray ‘SAPHIR’) ainsi que la composition du microbiote seront analysés chez tous les animaux avant d’être vaccinés à NDV. En reliant ces paramètres au niveau de réponse vaccinal à NDV, on identifiera ainsi des biomarqueurs du sang et du microbiote prédictifs de l’intensité de la réponse vaccinale à NDV. Et comme ces biomarqueurs seront identifiés à la fois chez les animaux traités et non traités par antibiotique, on pourra ainsi étudier si ce sont les mêmes biomarqueurs prédictifs d’une réponse vaccinale dans le cas d’un microbiote dégradé ou non. e- Lien entre microbiote et réponse vaccinale. Dans les animaux vaccinés, traités et non traités, nous étudierons le microbiote après la vaccination, au moment correspondant aux taux maximaux d’anticorps anti-NDV dans le sérum, afin de déterminer les corrélations entre l’intensité de la réponse vaccinale et la composition du microbiote, dans le cas d’un microbiote dégradé ou non. f- Effet d’une perturbation du microbiote sur le bien-être. Cet effet sera étudié grâce à l’analyse comparative d’indicateurs du bien-être (mesures réalisées avec la méthode EBENE) entre les non vaccinés traités et les non vaccinés non traités de la grande expérience. g- Effets combinés de la génétique et du microbiote sur la réponse vaccinale et le bien-être. En comparant, pour leurs réponses vaccinales à NDV et pour leurs indicateurs de bien-être, la lignée ND3 sélectionnée pour une réponse vaccinale élevée à NDV à sa lignée Témoin, nous déterminerons si la perturbation du microbiote intestinal provoquée par le traitement aux antibiotiques est de même ampleur dans les deux lignées. En d’autres termes, nous évaluerons pour la première fois, les interactions entre la génétique de l’hôte et microbiote intestinal sur ces caractères. Cela pourrait démontrer l’intérêt d’améliorer, en sélectionnant, la réponse à un vaccin, afin de limiter l’effet négatif de la perturbation du microbiote (due aux traitements antibiotiques ou à d’autres causes). 2. Perturbation du microbiote en conditions d’élevage non contrôlées (extérieur). Dans une deuxième phase, nous proposons de renouveler cette démarche expérimentale de perturbation du microbiote intestinal et de répondre aux mêmes questions, mais cette fois-ci en élevant les animaux dehors (dès 5 semaines), ce qui occasionnera un changement du microbiote plus modéré, comme on peut l’observer dans les différents systèmes de production avicole. Pour cela, un deuxième lot d’animaux pedigree identique à celui de la première phase des lignées ND3 et Témoin sera produit (pleins frères/sœurs du premier lot). Nous pourrons alors, en plus des questions déjà adressées dans la phase 1, étudier les aspects suivants : a- Effet du mode d’élevage (extérieur) sur la composition du microbiote intestinal, la réponse vaccinale et le bien-être. b- Comparaison des biomarqueurs prédictifs de la réponse vaccinale de l’expérimentation 2 (extérieur) avec ceux de l’expérimentation 1 (intérieur). A l’issue de ces deux expérimentations, des données originales et des nouvelles connaissances auront été produites sur 1- les effets combinés de la génétique et du microbiote sur la réponse vaccinale et le bien-être et sur 2- l’impact du mode d’élevage sur le microbiote, la réponse vaccinale et le bien-être. Ces travaux pourront ouvrir des pistes de recherches pour de nouveaux leviers d’actions pour un élevage durable et plus respectueux du bien-être et de la santé des volailles. UMR1313 – GABI Rejoignez-nous sur : https://www6.jouy.inrae.fr/gabi Génétique Animale et Biologie Intégrative Twitter : @UMR_GABI Domaine de Vilvert 78350 Jouy-en-Josas France
Calendrier Septembre 2020 - février 2021: année 1 - Expérience pilote sur la lignée Témoin (Déc 2020). - Analyse et planification de l’expérience à grande échelle. - Revue bibliographique du sujet. - Analyse de la valeur prédictive de la puce OpenArray sur la réponse vaccinale à partir des résultats de l’expérience pilote et d’autres résultats acquis précédemment sur les lignées ND3 et Témoin. - Ecriture de l’article n°1 à partir de cette analyse. Mars 2021 – Mai 2022 : - Apprentissage des mesures de bien-être sur les volailles en partenariat avec les experts du comportement et bien-être de la volaille (Christine Leterrier et Ludovic Calandreau) - Expérience à grande échelle: phase 1 – intérieur (janvier-mars) puis phase 2 – extérieur (avril-juin). - Intégration et analyse des données en continu, en collaboration avec la cellule bio-info/bio-stat de GABI. - Rédaction article n°2. Juin 2022 – Juin 2023 : - Intégration et analyse des données (continuation). - Ecriture des articles n°3 et n°4 et complétion de la thèse. Publications envisageables 1- Validation de gènes prédicteurs de la réponse vaccinale (OpenArray) dans la lignée Témoin (expérience pilote) et dans les lignées Témoin et ND3 (projet SusTradeOff). 2- Effet d’une prise d’antibiotique sur le microbiote et la réponse vaccinale dans plusieurs lignées de poule. 3- Effet de la génétique et du microbiote intestinal sur le bien être chez la poule. 4- Effets de l’environnement d’élevage sur le microbiote intestinal, la réponse vaccinale et le bien-être Congrès envisageables : Des présentations pourront être faites aux congrès pertinents, JRA, ESPG, AIRG, EAAP, WCGALP… Compétences cognitives et techniques acquises par le doctorant Compétences cognitives: La thèse sera résolument interdisciplinaire, les questions de recherche posées relevant de diverses disciplines biologiques : génétique, immunologie, écologie microbienne, physiologie, comportement et mathématiques / biologie intégrative : bio-statistique, bio-informatique. En fonction de son profil, le(la) doctorant(e) aura une discipline majeure (bio-info) dans laquelle il(elle) se perfectionnera et apprendra beaucoup des autres disciplines en collaboration avec les scientifiques experts de l’équipes (immunogénétique, bio-informatique, génétique) et hors- équipe (immunologie et microbiologie aviaire, comportement, bio-statistiques, bio-informatique). Il est attendu que la personne recrutée soit de nature curieuse et ouverte. Compétences techniques: Le(la) doctorant(e) acquerra des compétences en matière de : planification, suivi et analyse de données expérimentales ; immuno-phénotypage ; analyse bio-informatique du microbiote ; mesures de bien-être, bio- statistiques. UMR1313 – GABI Rejoignez-nous sur : https://www6.jouy.inrae.fr/gabi Génétique Animale et Biologie Intégrative Twitter : @UMR_GABI Domaine de Vilvert 78350 Jouy-en-Josas France
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Partenariat scientifique et industriel dans lequel s’inscrit le travail Le travail s’inscrit dans le cœur du projet scientifique de l’équipe d’accueil GeMS (Génétique Microbiote Santé). Le (la) doctorant(e) pourra bénéficier du partenariat scientifique déjà très riche de ses directrices de thèse (en volaille) et collègues (en porc sur des approches similaires) tant au niveau national (INRAE, ANSES, Institut Pasteur, Carnot, MPs) qu’Européen (réseaux scientifiques, projets H2020 et en cours de montage sur cette thématique génétique-santé-BE X microbiote X environnement). L’environnement local SAPS, avec des approches « Meta-One-Health » interdisciplinaires sera également très propice aux interactions et à l’épanouissement du (de la) doctorant(e). Côté partenariat industriel : il n’y a pas de partenaires industriels impliqués directement dans le projet à ce stade, mais le projet répond aux intérêts et demandes des professionnels avec lesquels nous avons des contacts actuels : sociétés pharmaceutiques (contacts établis dans le cadre du H2020 SAPHIR), liens étroits avec des sociétés de nutrition animale (pour développer des stratégies pro / prébiotiques ou d'alimentation) et des éleveurs par le biais de projets et de consortiums (ex consortium MetaChick avec 14 partenaires industriels). Références bibliographiques Bignon L., Warin L., Mika A., Litt J., Bonnaud V., Mindus C., Picchiottino C., Souchet C., Guesdon V., Bouvarel I. (2018). Protocole EBENE, guide pour les utilisateurs. Broom LJ, Kogut MH. (2018). The role of the gut microbiome in shaping the immune system of chickens. Vet Immunol Immunopathol. 204:44-51. Ciabattini, A.; Olivieri, R.; Lazzeri, E.; Medaglini, D. (2019) Role of the Microbiota in the Modulation of Vaccine Immune Responses. Front. Microbiol. 10, 1305. Clavijo V, Flórez MJV. (2018). The gastrointestinal microbiome and its association with the control of pathogens in broiler chicken production: A review. Poult Sci. 1;97(3):1006-1021. Delanoue E., Dockes A.C., Chouteau A., Roguet C., Philibert A., (2018). Social acceptability of French livestock production: debated issues and controversies on livestock production, points of view of multiple stakeholders. INRA Prod. Anim., 31, 51-67. Hanning I. and Diaz-sanchez S. (2015). The functionality of the gastrointestinal microbiome in non-human animals. Microbiome. 10;3:51. Kraimi N., Calandreau L., Rabot S., Guitton E., Velge P., Zemb O., Biesse M., Leterrier C. (2018). From Genotype to Phenotype: Influence of Gut Microbiota in Japanese Quails. European Conference in Behavioural Biology p. 37, Liverpool (UK) Kraimi, N., Dawkins, M., Gebhardt-Henrich, S., Velge, P., Rychlik, I., Volf, J., Créach, P., Smith, A., Colles, F., Leterrier, C., (2019). Influence of the microbiota-gut-brain axis on behavior and welfare in farm animals: A review. Physiology & Behavior. 210. 112658. Schokker D, Jansman AJ, Veninga G, De Bruin N, Vastenhouw SA, de Bree FM, et al. (2017) Perturbation of microbiota in one-day old broiler chickens with antibiotic for 24 hours negatively affects intestinal immune development. BMC Genomics.18(1):241. van der Eijk J.A.J., de Vries H., Kjaer J.B., Naguib M., Kemp B., Smidt H., Rodenburg T.B., Lammers A.. (2019) Differences in gut microbiota composition of laying hen lines divergently selected on feather pecking. Poultry Science. 98(12):7009–7021. van der Eijk J.A.J., Rodenburg T.B., de Vries H., Kjaer J.B., Smidt H., Naguib M., Kemp B., Lammers A.. (2020). Early-life microbiota transplantation affects behavioural responses, serotonin and immune characteristics in chicken lines divergently selected on feather pecking. Sci Rep. 17;10(1):2750. Wisselink HJ, Cornelissen JB, Mevius DJ, Smits MA, Smidt H, Rebel JM. (2017). Antibiotics in 16-day-old broilers temporarily affect microbial and immune parameters in the gut. Poultry Science. 96(9):3068–78. Zimmermann P., Curtis N. (2018). The influence of the intestinal microbiome on vaccine responses. Vaccine 36 4433–4439. 10.1016/j.vaccine.2018.04.066 UMR1313 – GABI Rejoignez-nous sur : https://www6.jouy.inrae.fr/gabi Génétique Animale et Biologie Intégrative Twitter : @UMR_GABI Domaine de Vilvert 78350 Jouy-en-Josas France
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