Cellules germinales primordiales aviaires au cœur des avancées de la conservation des ressources génétiques et de l’édition des génomes. L’exemple français
Résumé
Primordial germ cells (PGCs) are the germ line stem cells, precursors of gametes. In Aves, PGCs can be isolated due to their accessibility in the early embryo and in some species propagated in vitro. The progress made in the in vitro culture of chicken PGCs allows their prolonged maintenance and self-renewal in both sexes. This offers the possibility to genetically modify and/or cryopreserve them in sufficient numbers for their later use. For
example, they could be transplanted into a recipient embryo, where they may develop into functional gametes and produce offspring. Due to the development of these biotechnological steps, chicken PGCs propagated in
vitro represent the reproductive cells of choice for the conservation and restoration of genetic diversity as well as the edition of avian genome. Being diploid cells, they ensure the conservation and restoration of the entire genome of animals of both sexes. In this context, we have developed at INRAE the reproductive biotechnology based on chicken PGCs and used it for the conservation and restoration of genetic resources of a local breed “la Poule Noire du Berry” as well as for the edition of BCMO1 gene. We succeeded for the first time in reviving a genotype in a single generation and in obtaining animals carrying the KO of BCMO1 gene. We also studied factors that could influence the integrity of PGCs during in vitro steps and their reproductive capacities.
Les cellules germinales primordiales (PGCs pour « primordial germ cells ») sont des cellules souches de la lignée germinale, précurseurs des gamètes. Les PGCs aviaires peuvent être isolées grâce à leur accessibilité dans le jeune embryon et chez certaines espèces multipliées in vitro. Le progrès réalisé dans le système de culture des PGCs chez le poulet permet leur maintien et leur auto-renouvellement prolongés chez les deux sexes. Cela offre une possibilité de les modifier génétiquement et/ou les cryopréserver en nombre suffisant pour une utilisation ultérieure et notamment les transplanter dans un embryon receveur, où elles peuvent se développer en gamètes fonctionnels et donner une descendance. Grâce au développement de ces étapes, les PGCs de poulet cultivées invitro représentent les cellules reproductrices de choix pour la conservation et restauration des ressources génétiques ainsi que l’édition du génome aviaire. Etant des cellules diploïdes, elles assurent la conservation et la restauration du génome complet des animaux des deux sexes. Dans ce contexte, nous avons développé à INRAE la maîtrise de cette biotechnologie de reproduction basée sur les PGCs chez le poulet et l’avons appliquée à la conservation et à la restauration des ressources génétiques de la Poule Noire du Berry ainsi qu’à l’édition du gène BCMO1. Nous avons réussi pour la première fois à restaurer un génotype en une seule génération ainsi qu’obtenir les animaux porteurs du KO du gène BCMO1. Nous avons aussi étudié des facteurs qui pourraient lors des étapes in vitro impacter l’intégrité des PGCs et leur capacité de donner la descendance.
Domaines
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