Bilan de l'équipe FRPO et projet de l'équipe DOVE

(1)

HAL Id: hal-01603553

https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01603553

Submitted on 5 Jun 2020

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

Distributed under a Creative Commons Attribution - ShareAlike| 4.0 International License

Bilan de l’équipe FRPO et projet de l’équipe DOVE

Joël Gautron, Sophie Réhault-Godbert

To cite this version:

Joël Gautron, Sophie Réhault-Godbert. Bilan de l’équipe FRPO et projet de l’équipe DOVE. 2016,

pp.212. �hal-01603553�

(2)

Évaluation des entités de recherche

Vague C : campagne d’évaluation 2016 – 2017

janvier 2016 1

Vague C :

campagne d’évaluation 2016 - 2017 Unité de recherche

Dossier d’évaluation

Nom de l’unité : Unité de Recherches Avicoles Acronyme : URA

Nom du directeur pour le contrat en cours : Michel DUCLOS

Nom du directeur pour le contrat à venir : Cécile BERRI (Directrice)

Elisabeth LE BIHAN-DUVAL (Directrice Adjointe)

Type de demande :

Renouvellement à l’identique  Restructuration □ Création ex nihilo □

Établissements et organismes de rattachement :

Liste des établissements et organismes de rattachement de l’unité de recherche pour le prochain contrat (tutelles) :

- INRA (tutelle principale) – Département PHASE (pilote) et Département GA - Université François Rabelais de Tours (tutelle secondaire)

Choix de l’évaluation interdisciplinairede l’unité de recherche :

Oui □ Non 

(3)

Entitésde recherche

janvier 2016 2

SOMMAIRE

I. DOSSIER D’ÉVALUATION

1. Présentation de l’unité Politique scientifique Profil d’activités

Organisation et vie de l’unité Faits marquants

2. Réalisations

Production scientifique

 Présentation des activités et des résultats de la recherche :

Equipe 1. « Métabolisme des Oiseaux, Croissance et Adaptation» (MOCA) Equipe 2 « Fonction et régulation des protéines de l’œuf » (FRPO)

Equipe 3 « Sélection Avicole Qualité Sécurité Alimentaire et Environnement » (SAQSE) Equipe 4 « Dynamiques Nutritionnelles » (DN)

Réalisations dans le cadre du projet Transversal « Durabilité des systèmes d’élevage avicoles

 Production scientifique de l’Unité : analyse globale des publications et autres produits

 Rayonnement et attractivité académiques

 Interaction avec l’environnement social, économique et culturel 3. Implication de l’unité ou de l'équipe dans la formation par la recherche 4. Stratégie et perspectives scientifiques pour le futur contrat

Projet d’unité Analyse AFOM Stratégie scientifique

Evolution et organisation interne Projets des équipes

Equipe 1 : Métabolisme des Oiseaux, Qualité et Adaptation (MOQA) Equipe 2 : Défenses de l’Oeuf, Valorisation, Evolution (DOVE) Equipe 3 : Adaptation, Qualité et Sélection (AQSel)

Equipe 4 : Alimentation et Systèmes d’Elevage (AliSÉ)

II. ANNEXES

Annexe 1 : Présentation synthétique (Executive Summary) de l’unité et des équipes Annexe 2 : Lettre de mission du Directeur d’Unité au 1er janvier 2012

Annexe 3 : Liste des Équipements et plateformes utilisés par l’unité

Annexe 4 : Organigramme fonctionnel au 1er juin 2016 et organigramme prévisionnel 2018 Annexe 5 : Projet de règlement intérieur - modalités de gestion du temps de travail Annexe 6 : Liste des réalisations et produits de la recherche

Annexe 7 : Liste des contrats

Annexe 8 : Liste des personnels de l’unité présents au 30 juin 2016 et qui le seront toujours au 1er janvier 2018

Annexe 9 : Liste des Investissements en Matériels et Equipements - période 2011-2016 Annexe 10 : Liste du personnel des équipes 2011-2016

Annexe 11 : Liste des abréviations et glossaire

(4)

janvier 2016 3

I. DOSSIER D’ÉVALUATION

1. Présentation de l’unité

Le site INRA de Nouzilly (37380), le plus important du Centre INRA Val de Loire, est entièrement dédié aux productions animales, avec trois unités de recherche (URA, UMR ISP et UMR PRC) et trois unités expérimentales (PEAT, PAO et PFIE). La Station de Recherches Avicoles créée en 1951 à Jouy-en-Josas y a été décentralisée en 1969. Elle a été divisée en 1994 en une Unité de Recherches Avicoles (URA) et une Unité Expérimentale Avicole indépendantes. Cette dernière en fusionnant avec l’UE de Génétique Factorielle Avicole en 2008 a donné naissance à l’UE-Pôle d’Expérimentation Avicole de Tours (PEAT), avec laquelle l’URA est en forte interaction pour la réalisation de ses expérimentations sur les volailles. Les chercheurs de l’URA expérimentent aussi sur l’UE Elevage Alternatif et Santé du Magneraud (EASM) et l’UE Palmipèdes à Foie Gras (PFG) située à proximité de Mont de Marsan dans les Landes, pour les travaux sur les palmipèdes. L’URA est sous la double tutelle des départements PHASE (pilote) et GA. L’Unité dispose de deux bâtiments (431 et 471, respectivement construits en 1965 et 2000, dont elle assure la gestion et le fonctionnement. La surface SHON (surface hors œuvre nette) est de 4200 m² dont 556 m² de laboratoire. En plus de ses équipes, elle y accueille différents partenaires INRA (département PHASE, service patrimoine, une équipe de l’UMR-PRC) et extérieures (ITAVI, SYSAAF, secrétaire salariée de la WPSA).

Politique scientifique

Mission : conduire des recherches dans les domaines de la physiologie et de la génétique animale, plus spécifiquement sur les espèces de volailles, considérées à la fois comme espèces modèles et cibles d’application (Lettre de mission du Directeur d’Unité en annexe 2).

En cohérence avec la politique du département PHASE, les chercheurs de l’URA s’appuient également sur des approches de physiologie comparée pour dégager le caractère générique ou au contraire spécifique des mécanismes étudiés, en particulier, pour la nutrition et le métabolisme, en comparant porc et poulet. Les résultats obtenus sont valorisés dans les filières correspondantes. Les travaux sur les systèmes d’élevage et leur modélisation ont une vocation générique avec application aux filières avicoles et cunicoles.

Objectifs scientifiques, stratégie et structuration :

Le projet présenté pour la période 2012-2016 était structuré autour de l’objectif commun : produire des connaissances pour contribuer à une évolution vers des « systèmes d’élevage durables ». Chaque équipe y a contribué par son projet propre :

- Equipe MOCA : recherches sur les mécanismes de l’efficacité métabolique, sur l’élaboration de la qualité des viandes, sur l’adaptation des animaux, notamment à la chaleur (CT Production et Adaptation de département PHASE)

- Equipe FRPO : caractérisation des protéines de l’œuf et de leurs fonctions en lien avec la maitrise de la qualité sanitaire de l’œuf et le développement de l’œuf embryonné (CT Production département PHASE)

- Equipe SAQSE : étude des mécanismes génétiques contrôlant la qualité des produits avicoles et l’adaptation des volailles à leur environnement (CT Animal du département GA)

- Equipe DN : améliorer l’utilisation des ressources, optimiser les systèmes d’alimentation et d’élevage (CT Ressources et Systèmes du département PHASE)

La contribution des équipes s’est complétée par un projet transversal « systèmes d’élevage durables » (CT Systèmes du département PHASE).

Position nationale et internationale :

L’Unité de Recherches Avicoles est un collectif unique en France et en Europe, rassemblant des compétences complémentaires et des moyens pour l’étude des systèmes de production avicole. Il s’appuie localement sur une unité expérimentale (UE-PEAT – 30 agents), agréée pour expérimenter sur des volailles à toutes les étapes de leur cycle de production. La présence sur le site d’équipes avec des compétences sur la reproduction, le comportement (PRC) et la pathologie (ISP) des volailles est un atout supplémentaire pour sa visibilité nationale et internationale en sciences avicoles.

(5)

janvier 2016 4

L’Unité accueille une équipe de l’ITAVI avec lequel elle est liée dans un programme d’Unité Mixte technologique (UMT) depuis 2006. Ce projet a fait l’objet d’un renouvellement UMT BIRD2 (2011-2016) pendant la période. Il a fédéré des participants de toutes les équipes URA, ainsi que certaines équipes des autres unités du site (PRC et ISP). Il s’agissait, d’une part, d’assembler et valoriser les travaux des différentes équipes pour identifier et lever des verrous biotechniques à la durabilité des systèmes d’élevage, d’autre part de développer une réflexion qui a conduit progressivement à une nouvelle définition de nos priorités scientifiques.

L’URA a également participé à la dynamique de l’Institut Carnot de Santé Animale (ICSA 2011-2016, http://www.ic-sante-animale.com/), une plate-forme partenariale impliquée dans la majorité des partenariats de l’Unité avec des industriels de l’alimentation ou de la sélection animale et pour la suite à celle de l’IC- France Futur Elevage. En activant de manière coordonnée les trois leviers d’amélioration : SANTÉ, ALIMENTATION et GÉNÉTIQUE, ce nouvel Institut Carnot, a pour objectif d’inventer les solutions techniques d’un élevage multiperformant rentable et vertueux.

Profil d’activités

Unité/Équipe Recherche académique

Interactions avec l'environnement

Appui à la recherche

Formation par

la recherche Total

Ensemble 47 18 22 13 100 %

dont équipe MOCA 45 20 20 15 100 %

dont équipe FRPO 65 10 15 10 100 %

dont équipe SAQSE 40 15 35 10 100 %

dont équipe DN 40 25 20 15 100 %

La première activité de l’URA se situe dans le champ de la recherche académique avec un objectif finalisé de contribuer à rendre les productions animales plus durables. Cet objectif nécessite des interactions importantes avec les filières de production, avec des activités de valorisation, transfert, expertise, et diffusion de la culture scientifique. Ces activités sont structurées par le partenariat d’UMT INRA – ITAVI et la participation de l’URA à l’ICSA. L’activité d’appui à la recherche est élevée du fait du rôle de Présidente de centre INRA Val de Loire, assuré par une DR de l’Unité, et de l’implication de certains chercheurs dans les comités de Master et l’Ecole Doctorale. Enfin, l’Unité est impliquée dans la formation par la recherche au travers de l’accueil régulier de doctorants (28 sur la période), masters (14) et autres (38 étudiants de niveau ≥ à Bac+2).

Organisation et vie de l’unité

Dirigée par Michel Duclos à partir de 2008, l’URA comptait, en 2011, 26 chercheurs et ingénieurs et 25 agents AI, TR et AT; elle compte actuellement 47 titulaires INRA (voir l’organigramme de l’Unité en annexe 4). Les ingénieurs sont publiants en majorité, sauf le Responsable Administratif et Financier, et pour certains, titulaires d’une HDR. Le travail de recherche est donc à attribuer à un collectif de 25 personnes

Courant 2015, conformément à la lettre de mission de Michel Duclos (2012), une réflexion s’est engagée avec les tutelles pour identifier un futur DU et le préparer à assurer cette responsabilité à partir 2017. Depuis début 2016, Cécile Berri, est directrice adjointe de l’Unité.

Organisation générale :

L’Unité est organisée en 4 équipes de recherches et une équipe d’appui. Elle a subi une érosion de ses forces vives entre 2011 (51 agents titulaires) et 2016 (47 agents). C’est l’équipe d’appui qui a été la plus affectée.

Dans le cadre d’une réflexion de site menée avec le centre et le département pilote PHASE, un certain nombre de fonctions d’appui ont été (Informatique de proximité) ou sont (contrats – achats - …) en cours de mutualisation.

Notre organisation s’appuie sur un rôle prééminent des responsables d’équipes dans l’élaboration des choix collectifs. Ceux-ci participent à un comité de direction, qui se réunit en moyenne une fois par mois pour aider le directeur dans ses prises de décisions (politique scientifique et gestion). Il s’agit d’une instance de décision collégiale aboutissant à la rédaction de comptes rendus qui sont diffusés vers l’ensemble du personnel et commentés dans chaque équipe par le ou les responsables.

(6)

janvier 2016 5

Le Conseil Scientifique se concentre sur des questions d’intérêt strictement scientifique : exposés scientifiques, journée « thésards » annuelle, discussion sur des questions de politique scientifique (équipements, réflexion sur les projets des équipes). Cette animation collective vient en complément et peut- être en concurrence de celle qui est menée dans les équipes, ce qui pourrait expliquer en partie la difficulté à tenir le planning prévisionnel.

Le Conseil de Service est constitué, conformément aux règles statutaires à l’INRA, de membres élus représentant les différents corps d’agents statutaires et se réunit 5 fois par an pour aborder toutes les questions relevant de ses compétences et répondre aux interrogations légitimes du personnel sur le fonctionnement de l’Unité.

Le DU participe aux réunions des collectifs de directeurs du Centre INRA Val de Loire, des départements PHASE et GA, ce qui permet un aller-retour régulier d’informations avec ces tutelles. Pour ce qui concerne les relations avec GA, la responsable de l’équipe SAQSE participe elle aussi aux réunions. Par ailleurs, certains membres de l’unité ont participé en tant qu’élus aux conseils de gestion du Centre et des départements, aux conseils scientifiques du centre et du département GA (actuellement 1 élue). L’unité n’était pas représentée au Conseil Scientifique de PHASE pendant la mandature (2011-2015), elle est très fortement représentée avec 4 élus au sein du nouveau conseil scientifique (3 titulaires et 1 suppléant).

Ressources humaines :

Pendant la période 2011-2016, l’URA a vu partir 2 chercheurs seniors en retraite (CR1 et DR2) et un IR senior en mobilité, dans les domaines nutrition et métabolisme, et un jeune chercheur en génétique. Elle a accueilli deux jeunes CR2 sur des thématiques émergentes (épigénétique, génétique de l’adaptation) maitrisant des approches innovantes (épigénomique, génomique), et une chercheuse senior en mobilité (CR1) qui a ouvert un nouveau champ thématique à l’interface métabolisme - santé. Deux ingénieurs de recherche ont été accueillis sur des volets plus proches de l’application (nutrition, systèmes d’élevage). Par ailleurs, on notera le recrutement en DR2 de 3 chercheurs et un ingénieur, et le recrutement d’un TR en IE dans le cadre d’un concours interne de recrutement pour renforcer nos besoins en analyse bio-informatique. Le bilan numérique sur les chercheurs et ingénieurs est donc positif et il s’accompagne d’un redéploiement thématique et méthodologique important. En outre, deux enseignants-chercheurs (EC), biochimistes, ont récemment rejoint l’unité en tant que chercheurs accueillis (septembre 2016), avec la perspective d’intégrer l’URA en 2018, l’unité étant candidate au statut d’UMR INRA – Université de Tours. Une troisième EC est candidate pour rejoindre cette future UMR en 2018.

L’évolution du personnel technique est marquée par 6 entrées (AT à AI) et 9 départs (TR à IE), le bilan est donc négatif, essentiellement pour l’équipe d’appui. L’unité a décidé de prioriser le personnel technique affecté aux équipes scientifiques et d’évoluer vers un service d’appui mutualisé avec les autres unités PHASE du site de Nouzilly. Cette évolution est en cours pour les fonctions achats et contrats et pour l’informatique de proximité.

Concernant l’accueil de doctorants, l’Unité a utilisé l’ensemble des possibilités qui s’offraient à elle.

Fortement impliquée dans l’Ecole Doctorale, avec 13 HDR regroupés dans une seule filière – A (Physiopathologie humaine – Technologies pour la santé), l’unité a pu défendre ses sujets et obtenir le soutien de ses pairs (vote lors de l’AG des HDR) pour des financements de 3 thèses alloués par l’ED (100 % région ou MENRT). L’Unité a aussi bénéficié d’un certain nombre de thèses cofinancées par l’INRA et la région Centre (8).

D’autres thèses (6) ont été financées partiellement (1) ou entièrement (5) par des bourses de gouvernements étrangers et une thèse par l’Europe (Erasmus Mundus). Enfin, l’unité s’est amplement appuyée sur le dispositif CIFRE qui lui a permis de financer 6 thèses. Il est à noter que les jeunes docteurs formés dans ce dispositif sont souvent embauchés en CDI par les entreprises du secteur des productions animales.

De plus, depuis 2009, un groupe Ressources Humaines de proximité (URA-PEAT) a été formé pour assurer l’accueil et le suivi des nouveaux arrivants (CDD, thésards, post-doctorants et nouvellement recrutés). Il est constitué de 11 personnes, représentant chacune des équipes hébergées à l’URA (y compris l’ITAVI et le SYSAAF) et de deux représentants de l’UE PEAT. Les objectifs de ce groupe sont d’assurer le suivi des nouveaux arrivants afin de mieux les connaître et de les aider à connaître leur environnement pour faciliter leur intégration dans l’unité et dans l’équipe, créer un espace informel local de discussion et pour détecter d’éventuelles difficultés affectant le bien-être et le travail. Tout nouvel arrivant rencontre chaque année un groupe de 3 personnes du groupe Ressources Humaines, ne faisant pas partie de l’équipe d’accueil et ne travaillant pas directement avec l’intéressé(e). Lorsqu’un problème est détecté, le trio essaie de résoudre la situation avec l’intéressé en faisant appel à des médiateurs locaux. Le cas échéant, le groupe accompagne les personnes vers les instances compétentes du Centre.

Principes de gestion :

L’Unité et ses équipes propres : l’Unité reçoit un soutien de base des départements, qu’elle redistribue pour partie aux équipes au prorata du nombre des cadres A et des doctorants. Les soutiens de programmes spécifiques (Crédits Incitatifs) accordés par les départements PHASE ou GA sont reversés intégralement aux

(7)

janvier 2016 6

équipes concernées pour le financement des projets correspondants. Pour les contrats de recherches, l’URA prélève sur les dotations de fonctionnement (30 % sous réserve de compatibilité) afin d’alimenter un fonds commun qu’elle affecte aux charges de fonctionnement de l’unité (fluides, …).

D’autres sources de financements telles que la subvention d’état et les ressources propres contribuent à l’entretien du laboratoire, aux investissements collectifs ainsi qu’à toutes les charges fixes et variables annuelles (frais de publication, missions, etc.). Les décisions budgétaires majeures font l’objet de présentation préalable, et discussion, en comité de direction. Tant que le budget général le permet, les équipes disposent d’un budget (dotation projets) pour leurs dépenses courantes et la réalisation de leurs travaux, l’engagement au sein de chaque équipe étant subordonné à l’aval du ou des responsables d’équipe qui doivent vérifier la bonne affectation des crédits en fonction des entrées et des engagements contractuels de l’équipe.

Relations de l’Unité avec les équipes hébergées (29 personnes en tout) : l’équipe GCR de la PRC, hébergée au laboratoire, participe aux charges du laboratoire, sous forme d’un versement annuel forfaitaire calculé sur le nombre de chercheurs et ingénieurs hébergés. Les équipes SYSAAF et ITAVI participent aux frais généraux sous forme d’un versement annuel de charges locatives selon les termes d’une convention d’accueil établie par l’INRA et s’acquittent de leurs dépenses courantes.

Investissements d’équipement et d’entretien :

L’Unité a réalisé un certain nombre d’investissements (Voir annexe 9) dans ses laboratoires pour un montant total de 880 K€ sur la période 2011-2016 dont 150 K€ de matériels scientifiques par le biais de l’obtention de soutiens de programmes.

L’INRA a investi dans la mise en conformité « incendie » des locaux, en septembre 2011 pour 18 mois de travaux, via un financement de la DIFAG (Direction du Financement de l’Administration Générale) pour un montant de 695 K€. L’URA y a également contribué sur ressources propres pour un montant de 94 K€ dont 30 K€ reversés à la DIFAG.

Equipements et recours aux plateformes technologiques :

L’Unité dispose d’un parc de matériel diversifié et adapté à ses besoins, dont la liste est disponible en Annexe 3. Un effort régulier de mise à jour est fait. L’Unité utilise aussi les équipements de différentes plateformes (Annexe 3) locales du Centre INRA de Tours, et participe à leur fonctionnement sur la base d’un forfait d’utilisation. Elle utilise notamment l’atelier de tri cellulaire de ISP, et l’atelier de « protéomique » inclus dans PAIB (travaux sur la caractérisation des protéines de l’œuf notamment). L’Unité a également recours à la plateforme "Analyse des systèmes biologiques" du Département d’Analyse Chimique et SRM Biologique et Médicale de l’Université de Tours, pour les approches métabolomiques. L’Unité assurait en début de contrat la gestion scientifique, technique et matérielle des ateliers liés à l’analyse du transcriptome : atelier

« phosphoimager » et atelier « biopuces ». L’évolution technologique a conduit à la fermeture progressive de ces ateliers, l’activité étant reportée sur des plateformes distantes (Toulouse, Jouy-en-Josas, Rennes) auxquelles l’URA fait également appel pour d’autres types de prestations (génotypage ou séquençage par exemple). En revanche l’unité continue à apporter son soutien aux différentes unités du centre pour l’analyse biostatistique et fonctionnelle des données « omiques » au travers de l’implication de C. Hennequet-Antier, IE Biostatisticienne (équipe SAQSE) et d’A. Brionne, récemment promu IE en tant que Bioinformaticien (équipe FRPO).

Documentation scientifique :

L’URA dispose d’un fond documentaire qui était géré jusqu’en 2013 par une AI, N. Wacrenier, qui a quitté l’unité depuis pour rejoindre le Centre Poitou-Charentes. Elle exerçait son travail en partenariat fonctionnel avec ML. Touzé (UMR PRC), qui continue à nous apporter des services dans ce domaine. Des chercheurs et ingénieurs de l’URA se sont mobilisés pour continuer à entretenir ce fond documentaire et organiser la collecte et l’archivage des documents produits par l’Unité, en particulier les rapports de stages et thèses, en format digital. Suite à une mobilité, une AT est venue renforcer l’Unité et elle alloue une partie de son temps à la gestion du fond documentaire, ce qui a libéré les scientifiques et ingénieurs qui n’interviennent plus qu’en conseil stratégique. A distance, N. Wacrenier nous fournit encore du soutien, notamment pour la validation des notices rédigées par les publiants sur la base ProdINRA. Pour les analyses bibliométriques nous bénéficions de l’aide de K. Robineau, documentaliste ERIST sur le Centre INRA Val de Loire.

Circulation de l’information dans l’Unité :

L’information circule via les comités de direction, les conseils scientifiques et les conseils de service qui font l’objet de comptes rendus ou de relevés de conclusions. Pour les diffuser et les archiver, l’Unité a choisi de s’appuyer sur une zone de stockage collective dans l’environnement Silverpeas, avec l’envoi d’alertes par courriel. Il est probable que les modalités de diffusion évoluent avec le nouvel outil Mercure.

(8)

janvier 2016 7

Site web :

L’Unité dispose d’un site web dédié https://www6.val-de-loire.inra.fr/recherches_avicoles ouvert en janvier 2010 sous sa forme actuelle, en français. Sous l’impulsion de jeunes chercheurs volontaires, ce site est en évolution et comprendra prochainement des accès en français et en anglais avec des pages plus clairement orientées vers les différentes cibles potentielles (partenaires académiques ou professionnels, étudiants, …).

Démarche qualité :

La démarche d’Assurance Qualité (AQ) a été structurée depuis 2003, initialement de manière transversale au secteur 4 du Centre INRA de Nouzilly (laboratoire + UE PEAT), puis depuis 2013 sur le laboratoire uniquement (URA + équipe PRC hébergée à l’URA). L’animation est actuellement assurée par I. Grasseau (TR à la PRC) assistée de M. Mills (AI, URA équipe FRPO). Un audit a été réalisé en 2007, puis une autoévaluation annuelle, la dernière ayant eu lieu en 2015. L’organisation s’appuie sur de nombreux volontaires intervenant à tous les niveaux. L’Unité a identifié des progrès à faire dans la gestion des échantillons, un processus actuellement traité de manière différente selon les équipes. L’Unité a réalisé en 2010 un investissement permettant un archivage scientifique et administratif plus structuré avec la mise en place de salles dédiées. La pérennité du système AQ est assurée grâce à l’implication de nouveaux volontaires (M. Chessé, AI équipe FRPO et Nathalie Couroussé, AI équipe MOCA) qui sont prêtes à prendre le relais en 2017.

Formation des personnels :

Globalement la formation a représenté 200 jours par an en moyenne de 2011 à 2016. Elle concerne les titulaires, les doctorants et les stagiaires. L’Unité a en effet pour politique de permettre aux non-titulaires, doctorants en particulier, de partir avec une solide formation.

Une part importante des formations relève de l’acquisition d’habilitations règlementaires, notamment l’habilitation à expérimenter sur animaux de niveau I (scientifiques et doctorants) ou II (agents). Il en va de même en matière de prévention avec des formations de sensibilisation à la radioprotection ainsi qu’une formation complète de Personne Compétente en Radioprotection, qui a permis à des nouvelles recrues d’assurer le fonctionnement de cet atelier jusqu’à sa fermeture, en cours. Pour chaque équipe des agents ont été formés à l’analyse des risques (méthode générale + risques chimiques et biologiques). Les agents participant aux expérimentations en abattoir et salle de découpe ont suivi une formation de base en hygiène en 2012 avec un recyclage prévu fin 2016. Un certain nombre de volontaires (encore insuffisant) a suivi une formation de prévention incendie ainsi qu’une formation SST. En lien avec l’assurance qualité, les agents AI, TR et AT ont suivi une formation aux « Bonnes pratiques de pipetage ».

Les agents de l’équipe Service Communs se sont formés aux nouveaux outils de gestion mis en place par l’INRA et assurent une veille sur l’évolution de la règlementation de la gestion comptable. Certains se sont documentés, ainsi que des scientifiques et ingénieurs (4), sur les mécanismes des projets européens du 7^ème PCRD et des réformes en cours.

Les agents ont suivi des formations en informatique, en langues (surtout anglais), ainsi que des formations à la rédaction ou à la communication. Le DU et certains responsables d’équipes ont été formés dans le domaine du management et de la prévention des risques psycho-sociaux. Certains agents ont été formés pour analyser leur activité en préalable à la présentation de concours de promotion et d’autres ont été préparés pour participer à des jurys de concours.

En lien avec l’évolution des travaux scientifiques, un volume important de formations a concerné les statistiques, avec un volet sur l’analyse des données du transcriptome, la bioinformatique et la biologie intégrative. Des formations dédiées à l’URA ont été mises en place avec la formation permanente locale concernant les statistiques (spécifique aux techniciens et utilisation du logiciel de statistiques SAS), les méta- analyses, la qualité du poussin et, prévue fin 2016-début 2017, l’embryogenèse aviaire.

Hygiène et sécurité :

Le suivi des questions d’hygiène et sécurité est délégué par le DU au Gestionnaire de l’Organisation du Plan de Prévention Interne (OPPI) qui s’appuie sur un groupe de 3 Assistants de Prévention (AP). La rédaction du document de prévention de l’Unité : l’évaluation des risques professionnels a commencé via l’outil OPPI. Pour faire ce travail le groupe des AP s’appuie sur des correspondants qui ont reçu une formation minimale d’évaluation des risques et ont pour mission d’identifier les risques potentiels associés aux activités conduites dans leur équipe.

Au cours de ces dernières années, nous avons mis en place certaines actions importantes en termes de prévention.

(9)

janvier 2016 8

Le bâtiment 431 (laboratoire) qui date des années 1960 montre des signes de vétusté auxquels sont associés un certain nombre de risques pour les biens et les personnes. La mise en conformité vis-à-vis du risque d’incendie, qui avait été identifiée comme un risque majeur, a fait l’objet d’un chantier important en 2011-2012.

L’Unité a identifié depuis des besoins de rénovation et mise aux normes des installations électriques, qui seront à prendre en charge progressivement sur son budget propre. Des actions urgentes ont été conduites avec intervention des services SDAR en 2015 pour une mise en sécurité des personnes (installation de disjoncteurs différentiels et coupe-circuits). Une étude plus approfondie avec intervention du SDAR (service prévention et service travaux) a permis d’établir une liste hiérarchisée des interventions à faire sur plusieurs années. Une action est en cours fin 2016 avec intervention d’un prestataire extérieur. Plus récemment est apparue la nécessité d’intervenir sur l’ascenseur, qui devrait être remplacé en 2017 sur budget INRA.

Accueil des nouveaux arrivants : un point important a porté sur l’accueil des nouveaux arrivants conformément à une procédure sous assurance qualité. Celle-ci garantit que chacun rencontre un certain nombre de personnes ressources et reçoive toutes les informations importantes en terme de prévention des accidents du travail et de contamination du milieu extérieur (gestion des déchets).

Ethique en expérimentation animale :

Les règles d’éthiques sont mises en œuvre pour la pratique de l’expérimentation animale conformément à la législation en vigueur. Les chercheurs de l’URA intervenant en tant que porteurs de projets préparent une saisine qui est ensuite déposée par le responsable de l’unité expérimentale associée au projet. Plusieurs chercheurs et ingénieurs, volontaires, participent aux travaux du CEEAVdL (Comité d’Ethique pour l’Expérimentation Animale du Centre Val de Loire).

Faits marquants

1. Une meilleure compréhension des mécanismes d’adaptation et de leur contrôle physiologique et génétique

Les travaux de l’unité ont porté sur l’adaptation à leurs conditions environnementales, notamment aux fluctuations de température et à des aliments variés :

1.1 L’acclimatation embryonnaire des poulets de chair à la chaleur ou au froid modifie la température interne des animaux, mais aussi leur physiologie, les mécanismes régulant la production de chaleur et l’expression des gènes au niveau musculaire, leur conférant ainsi une meilleure capacité d’adaptation aux variations thermiques¹.

1.2 L’adaptabilité des animaux à des ressources alimentaires variées est sous contrôle génétique. Elle peut être sélectionnée en soumettant des poulets à un régime riche en une variété de blé difficile à digérer. Les premiers QTL contrôlant ce caractère ont été identifiés chez le poulet, et certains co-localisent avec des QTL de rejets dans l’environnement. La sélection génétique sur l’efficacité digestive du poulet modifie également la composition de son microbiote digestif².

2. Des avancées significatives sur les mécanismes explicatifs de la qualité des produits avicoles, avec des perspectives d’application, en sélection et en élevage, mais aussi pour des utilisations non alimentaires, notamment pour l’œuf :

2.1 Mécanismes de contrôle du glycogène musculaire et qualité des viandes : des travaux complémentaires en génétique et en physiologie ont permis de montrer le rôle central du métabolisme du glycogène dans le déterminisme de la qualité technologique des viandes et d’en identifier des marqueurs métaboliques ou moléculaires³. Ceux-ci ouvrent des perspectives pour moduler la qualité de la viande par l’alimentation ou la sélection génétique⁴.

2.2 Mise en évidence de nouvelles activités biologiques des protéines de l’œuf : l’affinité pour l’héparine permet d’isoler des protéines à activité antimicrobienne issues du blanc d’œuf. Parmi elles, l’Ovalbumin-

1Loyau et al. (2013) J. Anim. Sci. 91(8): 3674-3685 ; Loyau et al. (2014b) Plos One 9(9): 13 p. ; Loyau et al. (2014a) Poult.

Sci. 93(8): 2078-2086 ; Loyau et al (2015) Animal 9(1): 76-85 ; Loyau et al. (2016) BMC Genomics 17(1): 15 p.

2Tran et al. (2014) Genet. Sel. Evol. 46, 25; Mignon-Grasteau et al. (2015) Plos One 10, e0135488 ; Mignon-Grasteau et al.

(2015) Genet Sel Evol 47, 74.

3Sibut et al. (2011) BMC Genomics 12, online ; Beauclercq et al. (2016) J. Proteome Res. 15, 1168–1178.

4Jlali et al. (2012a) J. Anim. Sci. 90, 447-455 ; Guardia et al. (2014) Poult. Sci. 93, 1764–1773 ; Alnahhas et al. (2014) J.

Anim. Sci. 92, 3816-3824. ; Alnahhas et al. (2015) J. Anim. Sci. 93, 4524-4531.

(10)

janvier 2016 9

related protein X (OVAX) présente une activité anti – Listeria et anti – Salmonella¹. La caractérisation de nouveaux candidats fonctionnels impliqués dans le processus de minéralisation de la coquille des œufs de poule permet de mieux comprendre les déterminants de sa solidité².

3. Développement d’approches multicritères pour une évaluation globale de la durabilité des systèmes d’élevage

La première étude publiée avec cette approche concerne la production de poulets lourds, abattus à des âges plus tardifs que les poulets standards pour répondre à la demande croissante en produits découpés et transformés. Une analyse multicritère prenant en compte les trois piliers de la durabilité a conduit à recommander l’âge d’abattage de 42 jours comme optimum pour ce type de production en termes de coût de production, bien-être animal et qualité des produits³.

Ce type d’approche est en passe de généralisation pour évaluer des systèmes en émergence ou des innovations découlant de nos recherches. Il bénéficie largement de la dynamique de l’UMT BIRD.

4. L’URA et l’ITAVI associés en UMT BIRD au profit de la durabilité des filières avicoles

Le programme de collaboration UMT BIRD2 (2011-2016) s’est donné pour priorité de contribuer au développement de systèmes d’élevage avicoles plus durables. Cette orientation s’est concrétisée au travers de différents projets sur la période (CASDAR et FAM essentiellement). Par ailleurs, l’UMT a organisé des réunions de discussion avec les différents maillons des filières, via des comités thématiques (nutrition, bien-être animal, qualité des viandes) ou des réunions spécifiques avec certains acteurs (Coop de France, LDC, SNIPO - CNPO...).

Le programme CASDAR - OVALI a permis une représentation partagée de la durabilité des systèmes de production avicole de chair et l’élaboration d’un outil pour son évaluation (Méda et al, Animal, en révision).

Cet outil permet d’envisager et de suivre les marges de progrès vers une production plus durable des différents systèmes de production.

1Réhault-Godbert et al. (2011) Brevet N° WO 2011151407 A1.

2Jonchère et al. (2012) BMC Physiology 12, 17 ; Marie et al. (2015) J. Proteomics 113, 178-193 ; Marie et al. (2015) J.

Proteomics 126, 140-154 ; Rodriguez-Navarro et al. (2014) J. Struct. Biol. 190, 291-303.

3Baéza et al. (2012) J. Anim. Sci. 90, 2003-2013.

(11)

janvier 2016 10

2. Réalisations

Production scientifique

 Présentation des activités et des résultats de la recherche

Equipe 1. « Métabolisme des Oiseaux, Croissance et Adaptation» (MOCA) Nom de l’équipe : Métabolisme de Oiseaux, Croissance et Adaptation

Acronyme : MOCA

Nom du directeur pour le contrat en cours : Cécile Berri (DR2) et Sophie Tesseraud (DR2) Nom du directeur pour le contrat à venir : Anne Collin (DR2) et Sophie Tesseraud (DR2)

Sur la période évaluée, les travaux de l’équipe ont visé à améliorer les connaissances sur les mécanismes contrôlant la croissance et le métabolisme pour maîtriser le développement de l'animal, sa composition corporelle, la qualité de sa viande et améliorer ses capacités d’adaptation aux conditions d'élevage (notamment à la chaleur). L’activité de l’équipe s’est structurée autour de l’étude des métabolismes énergétique et protéique et de la biologie du muscle. Les niveaux d’approches sont multiples et impliquent des études moléculaires ciblées et à haut débit, menées in vivo et in vitro, sur la régulation de l’expression des gènes, des voies de signalisation intracellulaires qui contrôlent leur activité et de paramètres métaboliques ou hormonaux dont les variations régulent les phénotypes étudiés. Au-delà de l’acquisition de connaissances génériques sur la physiologie des volailles, les travaux de l’équipe MOCA ont également pour ambition d’aider au développement de stratégies de sélection et d’élevage innovantes permettant d’optimiser la production de volaille de chair face à des enjeux de durabilité de plus en plus importants (changement climatique, efficience alimentaire, bien-être animal, qualité des produits, image des systèmes d’élevage).

Un premier volet s’est intéressé à l’étude approfondie des mécanismes d’adaptation qui sont impliqués dans l’acclimatation thermique. En effet, la production de volailles en régions chaudes (Brésil, Asie, Afrique…) s’est accrue ces dernières années et les génotypes de poulets de chair utilisés y sont souvent les mêmes qu’en zone tempérée. Dans ces régions, comme en Europe, surviennent de plus en plus fréquemment des températures extrêmes. Pour limiter les effets négatifs de ces variations de températures sur les performances et le bien- être des animaux¹, une stratégie innovante est l’acclimatation embryonnaire à la chaleur ou au froid, directement applicable dans l’incubateur pendant l’accouvage des œufs².

Au cours du projet ANR Jeunes Chercheurs THERMOCHICK (2009-2013), l’équipe MOCA a coordonné l’étude des effets à long terme de variations de température d’incubation des œufs sur la physiologie et le métabolisme du poulet pour comprendre les mécanismes mis en jeu dans cette acclimatation précoce. Nous avons montré que des élévations cycliques de température d’incubation des œufs n’altèrent pas le taux d’éclosion et peu les performances mais diminuent la température interne des poulets mâles de l’éclosion jusqu’à 28 jours³. Elles affectent les concentrations plasmatiques en hormones thyroïdiennes, modifient la physiologie respiratoire à long terme, et limitent l’augmentation d’indicateurs de stress lors d’un coup de chaleur ultérieur. Nos données suggèrent que les poulets ayant expérimenté la chaleur pendant l’incubation présentent une moindre stimulation de leur métabolisme énergétique musculaire et hépatique⁴. Une étude transcriptomique musculaire montre également que la réponse des poulets acclimatés à la chaleur pendant l’embryogenèse est amplifiée (nombre de gènes différentiels × 6) en comparaison à celle des poulets non acclimatés lorsqu’ils sont soumis à un coup de chaleur ultérieur⁵. Les mécanismes mis en jeu dans cette adaptation précoce des oiseaux pourraient faire intervenir des régulations de type épigénétique⁶, notamment au niveau de la méthylation de l’ADN⁷.

Dans le cadre des études sur l’acclimatation embryonnaire à des températures plus fraîches qui pourrait limiter les coûts de chauffage dans les bâtiments en début d’élevage, nous montrons qu’une diminution cyclique de la

1Mandonnet et al. (2011) INRA Prod. Anim. 24(1): 41-64; Renaudeau et al. (2012) In: Sustainable animal production in the tropics 6(Special issue 5).

2Collin et al. (2011) INRA Prod. Anim. 24(2): 191-198; Loyau et al (2015) Animal 9(1): 76-85.

3Loyau et al. (2013) J. Anim. Sci. 91(8): 3674-3685.

4Loyau et al. (2014b) Plos One 9(9): 13 p.

5Loyau et al. (2016) BMC Genomics 17(1): 15 p.

6Frésard et al. (2013) Genet Sel Evol 45, online.

7Coustham et al. (2015) In Conférence Jacques Monod, DNA methylation and demethylation. Roscoff.

(12)

janvier 2016 11

température d’incubation de l’œuf a des effets à court terme sur les mécanismes limitant le stress oxydant à l’éclosion et à plus long terme sur la régulation de la production de chaleur¹. Nos travaux sur l’acclimatation des oiseaux posent naturellement la question des effets de traitements thermiques sur la descendance. En collaboration avec l’UMR PRC, nous montrons que l’exposition de poules pondeuses à la chaleur pendant la formation de l’œuf a des conséquences sur la composition en hormones stéroïdes du jaune, le comportement alimentaire et plusieurs critères qualitatifs du poussin².

Un deuxième volet a approfondi l’étude des mécanismes d’action des nutriments (et/ou hormones) pour optimiser les apports alimentaires en réponse aux enjeux de la production que sont l’efficience alimentaire et la qualité des produits. Après avoir exploré le mode d’action des acides aminés sur la traduction protéique³, nous avons cherché à comprendre de manière plus intégrée les effets des acides aminés sur le métabolisme et les fonctions cellulaires (e.g. stress oxydant), au travers de travaux menés conjointement sur le poulet et le porc⁴ (Collaboration avec l’UMR PEGASE, INRA Rennes). Un volet finalisé de ces travaux (i.e. réduction de la teneur en protéines des rations de poulets de chair en croissance) se traite au travers d’une thèse CIFRE en co- encadrement avec l’équipe DN⁵.

Afin de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la régulation de la croissance et de la composition corporelle, nous avons aussi mené des travaux sur les interactions entre les effets de l’insuline et des nutriments (acides aminés mais aussi acides gras polyinsaturés oméga 3) sur la voie de signalisation mTOR/S6K1 impliquée dans la stimulation de la synthèse protéique⁶. En effet, les acides gras polyinsaturés (AGPI), comme certains acides aminés, sont capables de réguler des voies de signalisation affectant le métabolisme protéique et le développement de l’animal. Nous avons en particulier montré que les caractéristiques et le métabolisme du foie et du muscle sont affectés différemment selon le type d’apport en AGPI n-3, i.e. AGPI n-3 longue chaîne apportés par l’huile de poisson ou précurseur (C18:3n-3) apporté par les huiles de colza et de lin. Ceci a des conséquences en termes de développement musculaire (activation accrue par l’apport en C18:3n-3 d’une voie de signalisation stimulant la synthèse protéique), d’engraissement de l’animal (le foie, site majeur de synthèse des lipides chez les oiseaux, présentant une lipogenèse moindre avec les AGPI à longue chaîne), et de composition tissulaire en acides gras (variable selon la source alimentaire d’AGPI n-3). Nous nous sommes également intéressés à la régulation nutritionnelle de la dégradation protéique qui, avec la protéosynthèse, détermine le dépôt protéique et donc le développement musculaire. Nous avons développé des études sur des gènes spécifiquement surexprimés lors d’atrophie (atrogènes) et qui codent des E3-ubiquitine ligases impliquées dans l’ubiquitinylation des protéines "destinées" à la dégradation protéasomale. Nous montrons que l’expression des atrogènes est augmentée transitoirement au moment de l’éclosion suite à la modification du contenu en protéines de l’œuf (déplétion de l’albumen avant l’incubation)⁷, et qu’elle varie suite à l’alternance de régimes variant par leur teneur en protéines ou en énergie⁸. Nos recherches ont également porté sur l’étude de la régulation de certains acteurs du métabolisme, comme l’AMP-activated protein kinase (AMPK), senseur énergétique majeur régulant le métabolisme énergétique. Nous avons ainsi cherché à mieux comprendre le rôle de l’AMPK en réponse à l’isoprotérénol (agoniste beta-adrénergique) et aux acides gras⁹ et à des variations d’apport protéique¹⁰ en évaluant les conséquences sur le développement de l’animal mais aussi la qualité de sa viande.

Un autre volet de notre activité a été spécifiquement consacré à la caractérisation des acteurs clefs intervenant dans la régulation du métabolisme de l’animal en lien avec la qualité de la production. Chez le poulet, les réserves en glycogène du muscle sont un déterminant majeur de la qualité des viandes via leur impact sur le pH ultime (pHu) mesuré 24h après abattage. Afin de mieux comprendre le déterminisme biologique du glycogène musculaire nous avons réalisé des études de génomique fonctionnelle en mettant à profit des lignées expérimentales (maigre et grasse) pour lesquelles il existe des variations importantes de glycogène musculaire et de qualité des viandes. Ceci nous a conduits à identifier plusieurs gènes et voies de signalisation moléculaires impliquées dans la régulation du glycogène musculaire¹¹ et dont le rôle a été confirmé dans le cadre d’une étude d’interaction génétique × nutrition. Cette dernière a révélé que

1Loyau et al. (2014a) Poult. Sci. 93(8): 2078-2086.

2Bertin et al. (2013) Plos One 8, 1-12.

3Tesseraud et al. (2011) Br. J. Nutr. 111, 761-772.

4Conde-Aguilera et al., (2013) Poult. Sci. 92, 1266-1275 ; Conde-Aguilera et al. (2014) Animal 8, 401-409 ; Conde-Aguilera et al. (2015) Eur. J. Nutr. 2015 Sep 3/ [Epub ahead of print] ; Conde-Aguilera et al. (2016a) Poult. Sci. 95, 2322-2331 ; Conde-Aguilera et al. (2016b) Eur. J. Nutr. 55, 117-126 ; Castellano et al. (2015) Plos One 10, e0130514.

5Belloir et al. (2015) In: 20th European Symposium on Poultry Nutrition. Prague: 224.

6Balage et al. (2011) J. Nutr. Biochem. 22, 219-226 ; Tesseraud et al. (2014) Br. J. Nutr. 111, 761-772 ; Guelzim et al.

(2014) Prostaglandins, leukotrienes, and essential fatty acids 91, 203-211.

7Everaert et al.(2013) Br. J. Nutr. 110, 265-274.

8Boussaid-Om Ezzine et al. (2012) J. Nutr. Biochem. 23, 1467-1473.

9Joubert et al. (2011) Am. J. Physiol. Reg. I. 301, R201-R208.

10Jlali et al. (2012a) J. Anim. Sci. 90, 447-455.

11Sibut et al. (2011) BMC Genomics 12, online.

(13)

janvier 2016 12

l’activation de la voie AMPK, suite à un apport limité en protéines dans la ration, était liée à une réduction des réserves en glycogène musculaire et à une amélioration de la qualité technologique de la viande¹.

La régulation nutritionnelle du métabolisme de ces deux lignées expérimentales a également été étudiée au cours du projet ANR FatInteger, mené en collaboration avec l’UMR PEGASE, comparant les réponses métaboliques de lignées divergentes de poulets et de porcs nourris avec des régimes isoénergétiques différant par leurs teneurs en lipides, fibres et glucides². Nos travaux ont notamment montré que la nature des nutriments énergétiques apportés par l’aliment n’affecte pas la capacité de stockage des lipides des poulets maigres et gras, mais que celle-ci est associée à des signatures métaboliques sanguines spécifiques identifiées grâce à une approche de métabolomique³.

Pour s’affranchir des régulations communes entre le contrôle du métabolisme des glucides et celui des lipides et aller plus loin dans la compréhension des mécanismes de stockage du glycogène impactant la qualité de la viande, notre équipe s’est associée à la mise en place d’une sélection divergente sur le pHu réalisée par l’équipe SAQSE. Cette sélection a permis de générer deux lignées de poulet (pHu+ et pHu-) qui divergent spécifiquement sur le pHu et présentent des caractéristiques de qualité technologiques et sensorielles et métaboliques très différentes⁴. Des analyses métabolomiques et transcriptomiques, réalisées au niveau sanguin et/ou musculaire, ont permis d’identifier les réorientations métaboliques importantes associées à la sélection mais aussi d’identifier des premiers biomarqueurs de qualité de viande⁵ dont le pouvoir prédictif est en cours d’évaluation sur des populations indépendantes. En complément de ces approches à haut-débit, les travaux de l’équipe ont aussi permis d’identifier et de caractériser pour la première fois chez les Oiseaux un transporteur de glucose insulino-sensible, GLUT12, qui joue un rôle central dans l’utilisation du glucose au niveau musculaire⁶ et dont l’étude de la régulation par les facteurs génétiques et nutritionnels permettra d’optimiser l’utilisation des glucides des animaux et d’améliorer l’efficience et la qualité de leur production.

Au-delà de l’étude du métabolisme des glucides, nous avons aussi exploré le déterminisme biologique d’autres paramètres de qualité en lien avec la mise en évidence de régions chromosomiques (QTL ou mutations) contrôlant ces caractères. Ainsi, l’identification d’une mutation dans le gène BCMO1 contrôlant la coloration des filets de poulets⁷, nous a conduits à explorer le déterminisme des variations de pigments xanthophylles (caroténoïdes) chez le poulet et à établir des liens intéressants avec la régulation d’autres nutriments d’intérêt que sont les vitamines liposolubles et le cholestérol⁸. De même, nos travaux ont contribué à la mise en évidence d’un groupe de gènes impliqués dans le contrôle de la cinétique précoce de chute de pH post- mortem⁹ qui, chez les oiseaux, est fortement liée à la réponse aux stress d’abattage¹⁰.

En lien direct avec les connaissances génériques acquises, l’équipe développe des programmes plus appliqués visant à évaluer des innovations ou des évolutions de pratiques de production. Ainsi, une analyse multicritère prenant en compte les trois piliers de la durabilité a permis d’appréhender les conséquences de l’alourdissement des poulets sur plusieurs aspects de la production (coût de production, impact environnemental, bien-être animal, qualité de la viande). Ces analyses ont conduit à recommander l’âge d’abattage de 42 jours comme optimum pour ce type de production principalement destiné aux filières de découpe et de transformation actuellement en plein essor¹¹. Nos travaux contribuent aussi à l’amélioration de la compétitivité des produits à forte valeur ajoutée, tels que les viandes produites sous Label Rouge qui sont destinées principalement au marché de la volaille entière¹². De même, la possibilité d’enrichir par voie nutritionnelle en acides gras oméga 3 les viandes et produits élaborés de poulet a été étudiée dans plusieurs systèmes de production¹³. Globalement, les stratégies nutritionnelles évaluées se sont montrées très efficaces pour modifier le profil en acides gras des produits sans pénaliser les performances en élevage ni les caractéristiques sensorielles et technologiques des produits. Enfin, en lien avec les résultats sur les voies de régulation impliquée dans le contrôle du glycogène musculaire¹⁴, nous avons élaboré des stratégies nutritionnelles de pré-abattage faisant varier l’apport en acides aminés avec pour objectif d’affecter les réserves énergétiques du muscle (glycogène) sans pénaliser la croissance et la composition corporelle des

2Baéza et Le Bihan-Duval (2013) Animal 7, 965-973 ; Daković et al. (2014) Mol. Biol. Evol. 31, 2637-2646 ; Jégou et al.

(2016) Eur. J. Nut. 55, 1189-1199.

3Baéza et al. (2015a) Br. Poult. Sci. 56, 543-550 ; Baéza et al. (2015b) Br. Poult. Sci. 56, 748-754.

4Alnahhas et al. (2014) J. Anim. Sci. 92, 3816-3824. ; Alnahhas et al. (2015) J. Anim. Sci. 93, 4524-4531.

5Beauclercq et al. (2016) J. Proteome Res. 15, 1168–1178.

6Coudert et al. (2015) Plos One 10, 1-18.

7Le Bihan-Duval et al (2011) Plos One 6, online(7).

8Jlali et al. (2012b) J. Anim. Sci. 90, 4280-4288 ; (2014) Br. J. Nut. 111, 2079-2088.

9Nadaf et al. (2014) Genetics 196, 867-874 ; Li et al. (2015) Genes Genomes Genetics 5, 2085-2089.

10Chabault et al. (2012) BMC Genetics 13, online.

11Baéza et al. (2012) J. Anim. Sci. 90, 2003-2013.

12Chabault et al. (2012) BMC Genetics 13, online.

13Baéza et al. (2013) Br. Poult. Sci. 54, 190-198 ; Baéza et al. (2015c) Animal 9, 1643-1652.

(14)

janvier 2016 13

animaux. Nous avons ainsi pu montrer qu’en utilisant des régimes favorables à la synthèse protéique, il est possible de limiter les dépôts énergétiques dans le muscle avec un effet positif sur la qualité technologique de la viande¹. Ces études contribuent significativement au programme de l’UMT BIRD INRA/ITAVI qui vise à concevoir des systèmes d’élevage avicole robustes, capables de s’adapter aux exigences de compétitivité et de demandes sociétales, dans une perspective de développement durable des systèmes de production.

Equipe 2 « Fonction et régulation des protéines de l’œuf » (FRPO) Nom de l’équipe : Fonction et régulation des protéines de l’œuf

Acronyme : FRPO

Nom du directeur pour le contrat en cours : Joël Gautron (DR2)

Nom du directeur pour le contrat à venir : Joël Gautron (DR2) et Sophie Réhault (CR1)

L’équipe « Fonction et Régulation des protéines de l’œuf » (FRPO) mène des recherches sur l’œuf de poule (Gallus gallus), des mécanismes de sa formation à la caractérisation fonctionnelle des protéines qui le composent, avec pour but d’améliorer la qualité sanitaire des œufs et de valoriser les activités biologiques de ses constituants. L’œuf est un produit animal largement utilisé soit comme aliment peu onéreux, de haute qualité nutritionnelle (œuf de consommation), soit comme chambre embryonnaire (œuf à couver) pour produire les futurs poulets de chair ou les poules pondeuses. Pour assurer cette fonction de reproduction, l’œuf de poule est entouré d’une coquille aux propriétés mécaniques remarquables et contient de nombreux nutriments hautement digestibles et de nombreuses molécules à activités biologiques impliquées dans la protection, la croissance et le développement de l’embryon. Au cours des 5 dernières années, nos activités de recherche se sont organisées autour de 2 grandes lignes directrices. La première avait pour but de conduire une approche globale pour identifier et intégrer l’ensemble des protéines déposées dans l’œuf et exprimées par les tissus effecteurs responsables de sa formation. Les données générées par des approches à haut débit ont été combinées aux données de la littérature pour définir les fonctions biologiques de ces composants et extraire une liste de protéines candidates pouvant participer à la défense de l’œuf. Dans la seconde approche, nous nous sommes intéressés plus particulièrement à la caractérisation biochimique et fonctionnelle des protéines impliquées dans la défense de l’œuf que ce soit les molécules impliquées dans la formation et la solidité de la coquille ou les molécules antimicrobiennes. Certains facteurs de variation et de régulation ont été explorés, tels que l’environnement de la poule et de l’œuf, afin d’identifier les paramètres permettant d’optimiser les défenses de l’œuf et de développer à terme des outils pour les améliorer.

1. Physiologie de la formation de l’œuf et fonctions biologiques de ses protéines

Dans un premier temps, nous avons conduit une approche transcriptomique sur tous les tissus impliqués dans la formation de l’œuf afin d’identifier les transcrits codant les protéines déposées dans les différents compartiments de l’œuf. Les protéines du jaune synthétisées dans le foie sont acheminées par voie sanguine à l’ovaire pour être déposées dans les follicules en croissance (jaune). Après ovulation, la synthèse et la sécrétion des protéines des compartiments additionnels de l’œuf se font successivement autour du jaune dans des segments spécifiques de l’oviducte. Ainsi l’infundibulum et le magnum constituent les régions de l'oviducte où sont produites respectivement les protéines de la membrane vitelline externe et celles du blanc d'œuf, l'isthme blanc et l'utérus synthétisent puis sécrètent respectivement les constituants des membranes coquillières et les précurseurs organiques et minéraux de la coquille. Nous avons utilisé l’originalité de ce modèle pour établir le profil d’expression des gènes dans les différents tissus impliqués dans la formation de l’œuf².

Dans un second temps, les données obtenues ont été combinées aux nombreuses données protéomiques disponibles (plus de 3000 séquences), et couplées aux informations de la littérature pour conduire une analyse bioinformatique prédictive des fonctions biologiques des protéines de l’œuf, afin de définir plus précisément le rôle potentiel de chacune d’elles dans les différents compartiments de l’œuf. Nous avons traité ces séquences pour éliminer toute redondance et établir le protéome complet de l’œuf qui contient plus de 1000 protéines différentes à ce jour. L’analyse de leur distribution dans les différents compartiments de l’œuf (coquille, blanc, membrane vitelline et jaune) a permis d’identifier les protéines spécifiques ou partagées entre plusieurs de ces compartiments³. Nous avons répertorié de nombreuses familles de protéines susceptibles de jouer un

1Guardia et al. (2014) Poult. Sci. 93, 1764–1773.

2Bourin et al. (2012) BMC Genomics. 13, 14 ; Bourin et al. (2012) Poult. Sci. 91, 2288-2293 ; Brionne et al. (2014) BMC Genomics 15, 17 ; Du et al. (2015) BMC Genomics. 16.

3Gautron et al. (2013) Presented at 15. European Symposium on the Quality of Eggs and Egg Products.

(15)

janvier 2016 14

rôle dans l’œuf. Nous avons plus particulièrement caractérisé des protéines impliquées dans la biominéralisation de la coquille¹, des peptides et protéines antibactériens, des molécules chélatrices d’ions métalliques et de vitamines, une quarantaine d’antiprotéases, des immunoglobulines, des protéines chaperonnes et des molécules anti-oxydantes². Cette analyse intégrative permet d’avoir une vision de l’ensemble des acteurs moléculaires qui peuvent être mobilisés pour protéger l’œuf.

2. Caractérisation des défenses naturelles de l’œuf

La deuxième étape a consisté à caractériser plus finement les différents mécanismes de défense de l’œuf : biominéralisation de la coquille et acteurs protéiques de la défense moléculaire. Ce dernier volet implique la purification ou l’obtention des molécules à partir des différents compartiments de l’œuf, par expression en système recombinant ou synthèse chimique, pour explorer leurs propriétés antimicrobiennes, les domaines protéiques impliqués dans l’activité et étudier les relations existantes entre leur structure et leurs fonctions.

2.1. Identification des candidats fonctionnels impliqués dans les défenses de l’œuf

Le premier axe porte sur l’étude de la coquille qui assure la défense physique de l’œuf. La coquille est formée à partir des sécrétions minérales et organiques de l’utérus de la poule pondeuse qui aboutit à une structure cristalline ordonnée et très résistante du fait de l’interaction des constituants organiques avec la phase minérale. Les recherches ont été conduites dans le cadre de la thèse de P. Marie (2011-2014) et sont actuellement poursuivies dans un projet de recherche ANR coordonné par l’équipe (IMPACT 2013-2017). A ce jour, nous avons identifié et quantifié de nombreux transporteurs ioniques impliqués dans l’apport des minéraux durant la minéralisation de la coquille. Ces données ont permis d’établir un schéma global et cohérent de l’apport actif par la cellule utérine de la grande quantité des précurseurs minéraux nécessaires à la minéralisation de la coquille³. Dans le cadre du projet IMPACT, nous avons également caractérisé le rôle fondamental du carbonate de calcium amorphe et de la matrice organique dans le processus de fabrication de la coquille et dans l’établissement de ses propriétés mécaniques. En collaboration avec l’université de Grenade (Espagne), nous avons mis en évidence 5 étapes clefs de la minéralisation où le carbonate de calcium amorphe est utilisé comme une source transitoire plus soluble et réactive⁴. Les approches de protéomique quantitative ont permis d’identifier environ 200 protéines de la matrice organique présentant une surabondance et potentiellement impliquées dans ces évènements clefs de la minéralisation⁵. Parmi celles-ci, 22 protéines présentent à la fois des concentrations élevées dans la coquille, des surabondances lors de ces évènements clefs et des fonctions biologiques prédites étroitement associées à la biominéralisation qui devront être confirmées expérimentalement. Enfin, environ 100 protéines sont surexprimées et sécrétées dans l’utérus pendant la phase active de calcification par comparaison avec l’utérus en absence de calcification⁶.

Le second axe concerne la caractérisation des protéines et peptides antimicrobiens qui constituent la deuxième ligne de défense de l’œuf (défense innée). Présentes dans tous les compartiments de l’œuf, ces molécules sont particulièrement concentrées dans le blanc d’œuf. Afin d’identifier de nouveaux candidats antimicrobiens, une stratégie de purification basée sur l’affinité à l’héparine a été développée. En effet, le pouvoir antimicrobien de certaines protéines et peptides ferait intervenir différentes caractéristiques (cationicité, régions consensus), que l’on peut retrouver chez les molécules ayant une affinité pour l’héparine (un glycosaminoglycane présent dans les tissus conjonctifs). L’application de cette méthode sur le blanc d’œuf a permis d’isoler une fraction contenant une vingtaine de molécules différentes et possédant une activité antimicrobienne contre L. monocytogenes et S. Enteritidis, deux pathogènes responsables de toxi-infections alimentaires. Parmi les candidats antimicrobiens de cette fraction, nous avions purifié la protéine majeure de cette fraction, l’Ovalbumin-related protein X (OVAX), et démontré son activité anti-Listeria et anti-Salmonella.

Sa caractérisation biochimique, fonctionnelle et structurale montre qu’elle appartient à la famille des serpines⁷. Ce travail a été valorisé par un brevet⁸. Trois autres nouvelles protéines antibactériennes (VMO-1, beta-microseminoprotein-like, pléiotrophine) présentes dans la fraction ont été purifiées et caractérisées⁹. L’utilisation de la stratégie d’affinité à l’héparine nous a aussi permis d’identifier des effecteurs de l’immunité normalement présents en quantité mineure dans le blanc d’œuf, ouvrant un large champ d’applications potentielles. Nos travaux ont également permis de caractériser la galline, dont la structure tridimensionnelle a été résolue récemment grâce à une collaboration avec le Centre de Biophysique Moléculaire d’Orléans et qui

1Marie et al. (2015) J. Proteomics 113, 178-193.

2Réhault-Godbert et al. (2011) In: Improving the safety and quality of eggs and egg products. Vol.1 Egg chemistry, production and consumption. N. Yves, M. Bain and F. V. Immerseel, Woodhead Publishing Ltd: 183-208.

3Jonchère et al. (2012) BMC Physiology 12, 17 ; Brionne et al. (2014) BMC Genomics 15, 17.

4Rodriguez-Navarro et al. (2014) J. Struct. Biol. 190, 291-303 ;

5Marie et al. (2015) J. Proteomics 113, 178-193 ; Marie et al. (2015) J. Proteomics 126, 140-154.

6Brionne et al. (2014) BMC Genomics 15, 17.

7Réhault-Godbert et al. (2013) J. Biol. Chem. 288, 17285-17295.

8Réhault-Godbert et al. (2011) Brevet N° WO 2011151407 A1.

9Guyot et al. (2016) Sci. Rep.6, 27974