Les petits ARN non codants du spermatozoïde bovin : de potentiels biomarqueurs de la fertilité mâle ?

The bovine sperm small non-coding RNAs : Potential biomarkers of male fertility?

• Auteur / Autrice : Eliaou Sellem
• Direction : Hélène Jammes, Laurent Schibler
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie de la reproduction
• Date : Soutenance le 15/03/2021
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biologie de la reproduction, environnement, épigénétique, et développement (Jouy-en-Josas,Yvelines ; 1995-....) - AgroParisTech (France ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Patrice Humblot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrice Humblot, Valérie Grandjean, Romain Barrès, Sébastien Banzet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Valérie Grandjean, Romain Barrès

Mots clés

Mots clés contrôlés

Épigénétique

Marqueurs biologiques

Spermatogenèse

Petits ARN

Taureaux

Taureaux

Mots clés libres

SncRNA

Spermatozoïde

Bovin

Fertilité

SncRNA

Sperm

Bovine

Fertility

Résumé

L’utilisation de taureaux subfertiles entraîne des pertes de production, une augmentation du taux de réforme des vaches pour infertilité et un gaspillage des ressources. C’est pourquoi le contrôle qualité de la semence utilisée en Insémination Animale est une préoccupation majeure des entreprises de sélection. Divers protocoles de contrôle qualité ont été développés au cours des dernières décennies, exploitant des biomarqueurs et des paramètres fonctionnels clés mesurés par cytométrie en flux. Toutefois, la capacité prédictive de ces tests reste limitée et ne permet pas d’identifier les taureaux subfertiles. C’est pourquoi des travaux ont été entrepris dans le cadre du LabCom SeQuaMol, afin d’explorer l’intérêt de l’épigénome spermatique comme biomarqueur de fertilité chez les taureaux. Ainsi, les travaux menés au cours de cette thèse ont portés sur les petits ARNs non codants (sncRNA), dont le rôle au cours de la spermatogénèse et de la fécondation a été suggéré et démontré. L’amélioration des connaissances sur le contenu en sncRNA du spermatozoïde bovin éjaculé avait comme objectif pratique de développer un outil permettant de fiabiliser la prédiction en routine de la fertilité des taureaux. Les travaux ont été organisés selon trois axes : l’établissement du contenu exhaustif en sncRNA du sperme bovin éjaculé, l’étude de la dynamique d’expression de ces sncRNAs au cours de la maturation épididymaire et l'identification in fine de biomarqueurs associés à la fertilité des taureaux.

Most dairy cows are inseminated and sub-fertile bulls can have an overall dramatic negative impact on the sustainability of the dairy sector. The bull fertility prediction, through efficient quality control (QC) procedures is thus crucial for the cattle breeding sector. Over the last decades, several biomarkers and quality control procedures have been proposed to guarantee semen fertility, including assessment of key functional parameters using flow cytometry. However, their relevance for routine QC has yet to be ascertained and their predictive value is too limited to confidently discard subfertile bulls. Thus, studies have been conducted by LabCom SeQuaMol to explore to what extent the bull sperm epigenome may be relevant to improve fertility prediction. In this respect, this PhD thesis was focused on small noncoding RNAs (sncRNAs), which have been shown to play a role in spermatogenesis and fertilization. We aimed at improving the scientific knowledge on bull sperm sncRNA content in order to develop a routine tool to predict bull fertility. The work has been organized according to three main themes: providing a comprehensive overview of cattle sperm sncRNA, studying their expression dynamics during sperm maturation along epididymis and identifying biomarkers associated with bull fertility.