Comment l’activité des gènes organise la formation de l’embryon porcin et de son futur placenta bien avant son implantation ?

Comprendre les premières étapes du développement de l’embryon porcin

Chez les ongulés, comme le porc ou la vache, le développement de l’embryon avant son implantation dans l’utérus présente une particularité remarquable. À ce stade, l’embryon s’allonge fortement : certains tissus dits extra-embryonnaires grandissent de façon spectaculaire, pouvant atteindre plusieurs dizaines de centimètres, tandis que les cellules à l’origine du futur organisme — regroupées dans l’épiblaste — se multiplient tout en conservant leur capacité à se différencier en tous les types cellulaires. Les mécanismes qui coordonnent ces deux phénomènes restent encore mal compris.

Pour mieux les décrypter, nous avons étudié des embryons de porc à différents moments clés de ce développement précoce, entre le 7ᵉ et le 11ᵉ jour après la fécondation. Grâce à des techniques d’analyse single cell, nous avons réalisé un profilage omique unicellulaire de blastocystes porcins depuis le stade éclos (E7) jusqu'aux stades ovoïdes précoce (E9) et tardif (E11). À partir de 15 370 cellules, nous avons identifié des populations embryonnaires et extra-embryonnaires distinctes présentant des profils d’expression génique et d'accessibilité chromatinienne caractéristiques. Grâce à cette information, nous avons pu reconstruire des réseaux de régulation génique spécifiquement actifs dans certains types cellulaires.

Nos résultats montrent que les tissus extra-embryonnaires connaissent d’importants changements dans l’activité de leurs gènes au moment où l’embryon commence à s’allonger. Cette dynamique s’accompagnent de profondes modifications au niveau cellulaire et tissulaire, affectant la morphologie, le métabolisme et la capacité des cellules à se multiplier et à échanger des molécules. À l’inverse, les cellules de l’épiblaste conserve une identité transcriptionnelle et régulatrice stable du jour 7 au jour 11, immédiatement avant le début de la gastrulation, moment clé où se met en place le développement du futur organisme.

Contact : Hervé Acloque