Gene networks controlling functional cell interactions in the pig embryo revealed by omics studies
2023
Dufour, Adrien | Kurylo, Cyril | Stöckl, Jan, B | Bailly, Yoann | Manceau, Patrick | Martins, Frédéric | Ferchaud, Stéphane | Pain, Bertrand | Fröhlich, Thomas | Foissac, Sylvain | Artus, Jérôme | Acloque, Hervé | Génétique Animale et Biologie Intégrative (GABI) ; AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE) ; Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-École nationale supérieure agronomique de Toulouse (ENSAT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Laboratorium für Molekulare Biologie - Genzentrum-Institut für Biochemie der LMU München ; Ludwig Maximilian University [Munich] = Ludwig Maximilians Universität München (LMU) | Unité Expérimentale Elevages Porcins Innovants (GenESI) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | GeT-Sante ; Plateforme Génome & Transcriptome (GET) ; Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Institut des Maladies Métaboliques et Casdiovasculaires (UPS/Inserm U1297 - I2MC) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) | Institut cellule souche et cerveau / Stem Cell and Brain Research Institute (SBRI) ; Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | INSERM UMR_S_1310, Université Paris Saclay, 94800 Villejuif, France ; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) | DimOneHealthRegion Ile de France | IFIP-Institut du Porc | PluS4PiGs - ANR-19-CE20-0019 | EAAP | ANR-19-CE20-0019,PluS4PiGs,Production de véritables lignées pluripotentes porcines: une étape clé pour le phénotypage moléculaire à grande échelle des caractères agronomiques(2019)
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Show more [+] Less [-]English. Pig embryonic development differs from that of humans and mice from the blastocyst stage and is characterised by a much later implantation. This particular period is associated with a lengthening and significant growth of the extra-embryonic tissues and is still poorly understood. To better understand the biology of the pig blastocyst, we generated a large dataset of single-cell transcriptomics scRNAseq and scATACseq) at different embryonic stages (early, late, ovoid and elongated blastocysts) and the associated proteomic dataset from the corresponding uterine fluids. These data were cleaned, filtered and represent a total of 35,000 cells. Using these data, we first characterised embryonic and extra-embryonic cell populations and their evolution, and identified specific markers of these populations. We then used a pig-adapted version of the SCENIC package to infer gene regulatory networks (regulons) and selected those that were specifically active in each embryonic population. Meta-analysis of other scRNAseq publications on the preimplantation embryo in pigs and humans increased confidence in the regulons we identified. We then linked these regulons to signalling pathways and biological processes. To do this, we used the CellCom software to build signalling networks from ligands (expressed by cells or present in the uterine fluids), receptors, intermediary players, to TF. Thanks to this integrative study, we have identified key new players controlling the biology of the three main cell lineages and identified novel stage-specific subpopulations. Taken together, our work provides new insights into the functional interactions of the first cell lineages within the conceptus prior to implantation.
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Bibliographic information
This bibliographic record has been provided by Institut national de la recherche agronomique