Description

Dans le contexte du changement climatique, il est essentiel de prévenir les infections pathogènes et d'anticiper les épidémies infectieuses, non seulement pour l'industrie porcine, mais aussi dans l’optique des programmes One Health et d'EcoHealth. La sélection tend à réduire la diversité génétique des populations. Une conséquence potentielle est la perte d’allèles ou variants génétiques clés des populations ce qui limite leur capacité à s'adapter aux pathogènes récurrents et émergents. On peut supposer que les programmes d'élevage permettant de maintenir la diversité génétique au niveau des loci clés de la réponse immunitaire de l'hôte pourraient offrir aux éleveurs de porcs un niveau de protection durable. D’autre part, la collecte des caractères de résistance à des maladies infectieuses in vivo est onéreuse et éthiquement discutable. Dans ce contexte des 3R du bien-être animal en recherche (remplacement, réduction, raffinement), le phénotypage in vitro offre une alternative. L'objectif de la thèse est d'établir un workflow in silico-in vitro permettant d'identifier la diversité génétique de loci sélectionnés et valider son caractère fonctionnel, dans des populations commerciales. Bien que motivé par l'objectif à long terme de fournir des données pour modéliser la préservation de leur diversité tout en maintenant les objectifs de production, ce sujet dépasse le cadre de la thèse.
Pour sa réalisation, le projet s'appuie sur l'ensemble des connaissances disponibles sur les récepteurs viraux et les facteurs de restriction de l'hôte sur le SarsCov-2 humain et d'autres coronavirus, y compris les coronavirus entériques porcins (TGEV, virus de la gastro-entérite transmissible, et PEDV, virus de la diarrhée épidémique porcine). Ces derniers sont connus pour causer de lourdes pertes dans les productions porcines, soit directement, soit en prédisposant à des infections secondaires. Nous avons ainsi identifié 150 gènes hôtes clés, correspondant à des récepteurs et à des facteurs de restriction pan-viraux identifiés dans des études antérieures sur les coronavirus. Leurs variants génétiques représentent des facteurs de résistance potentiels aux infections pathogènes.
Sur la base des variants génétiques localisées dans ces gènes et identifiées dans les troupeaux commerciaux ciblés, le doctorant devra : i) développer et utiliser des approches permettant de prédire l'impact fonctionnel des variants codants et régulateurs sur l'expression des gènes et la fonction des protéines ; ii) valider expérimentalement les variants prédits comme les plus impactants dans des modèles de lignées cellulaires, et caractériser leurs conséquences phénotypiques lors d'une infection par le TGEV à l'aide de systèmes hétérologues et organoïdes in vitro.
Le présent projet ouvre la voie à une gestion efficace et hautement flexible de la biodiversité fonctionnelle des populations porcines commerciales, fondée sur des approches génomiques. Cette dernière est conforme au principe des 3R , adaptée à tout locus économiquement pertinent, et pouvant être étendue à d'autres espèces d'élevage.

Compétences requises

Nous recherchons un doctorant motivé et collaboratif, titulaire d'un master européen (ou équivalent) en biotechnologies, sciences vétérinaires, sciences biomédicales ou similaire, ayant une expérience en bio-informatique et des compétences en culture cellulaire. Ce projet de doctorat sur la recherche de pointe en génomique à l'aide d'outils bioinformatiques et la validation in vitro dans différents systèmes sera co-supervisé par le Dr Arnaud Boulling, le Dr Giorgia Egidy et le Dr Elisabetta Giuffra en laboratoire, avec le Dr Mathieu Charles comme référent en bioinformatique.

Bibliographie

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Mots clés

variants génétiques, validation fonctionnelle , prédiction génomique, biodiversité, coronavirus, organoïdes