Stage proposé par

Stage proposé par Nathalie Beaujean
Chargée de recherche INRA
Nom et adresse du Laboratoire ou de l’Unité :
UMR de Biologie du développement et de la Reproduction, INRA, 78352 Jouy en Josas Cedex
Téléphone : 01 34 65 29 03
Mail : [e-mail]
Site internet : http://www4.jouy.inra.fr/bdr
Directeur du Laboratoire ou de l’Unité : Corinne COTINOT
Intitulé de l ‘équipe d’accueil : Organisation du génome embryonnaire et régulations
épigénétiques
Prénom et NOM du Responsable de l’équipe : Nathalie BEAUJEAN
Résumé du thème de recherche de l’équipe (une dizaine de lignes maximum)
Les premières étapes du développement embryonnaire sont marquées par des profonds
remodelages de l'organisation nucléaire et chromatinienne, nécessaires au développement de
l'embryon. Les travaux de notre équipe visent à étudier, dans les embryons précoces de mammifères,
le lien entre modifications de l'architecture nucléaire, remodelage de la chromatine et régulation de
l'expression des gènes tant au niveau global (lors de la mise en route du génome embryonnaire :
EGA) qu'à un niveau plus fin (lors du passage d'un état totipotent à un état pluripotent, puis au cours
de la différentiation cellulaire).
Nos études portent sur des embryons issus de plusieurs espèces (souris, lapin et bovin
essentiellement), mais également sur des modèles de développement plus ou moins perturbé (culture
in vitro, fécondation in vitro, clonage par transfert de noyau), ce qui nous permet d'établir le lien entre
les perturbations observées au niveau moléculaire et les défauts de développement des embryons.
Titre du projet de stage : Organisation du génome embryonnaire et régulations
épigénétiques
Prénom, NOM, téléphone et adresse e-mail du Responsable du stage: Nathalie BEAUJEAN
01 34 65 29 03 [e-mail]
Projet de stage :
Après la fécondation, le remodelage des génomes parentaux conduit à la formation d’un embryon
diploïde totipotent dont l’état transcriptionnel et épigénétique va se modifier au cours du
développement embryonnaire précoce. Dans les études précédemment réalisées au laboratoire,
nous avons montré que certaines modifications épigénétiques impliquées dans la compaction de la
chromatine subissent des changements importants conduisant au remodelage des noyaux
embryonnaires. Nous avons également démontré que la topographie nucléaire des embryons après
clonage est dépendante de la reprogrammation des marques épigénétiques qui leurs sont associées
et qu'il était possible d'améliorer cette reprogrammation nucléaire à l'aide d’inhibiteurs d’histones
déacétylases modifiant l’état épigénétique de l’embryon cloné.
Depuis, plusieurs publications ont mis en évidence de nouvelles modifications épigénétiques et de
nouveaux inhibiteurs pouvant altérer ces modifications. L'objectif de ce stage est d'étudier 1) les
dynamiques de nouvelles modifications épigénétiques dans des embryons de souris juste après la
fécondation et 2) les effets de divers inhibiteurs sur ces marques et sur la fixation de protéines
régulant la compaction de la chromatine. Ce travail sera effectué dans le cadre du Labex REVIVE
(http://www.pasteur.fr/revive) et d’une collaboration avec C. Muchardt (Institut Pasteur).
Techniques mises en œuvre par le stagiaire : la récolte ainsi que la manipulation d’embryons de
souris sous loupe binoculaire. Les techniques d’immunomarquage, combinées ou non à l'hybridation
in situ d’ADN (ImmunoFISH), la microinjection intra-cytoplasmique (pour l’injection d’inhibiteurs si
nécessaire), et une nouvelle technique de colocalisation mise au point au laboratoire. Les échantillons

sont ensuite observés au microscope à haute résolution sur la plateforme du centre (MIMA2).
L’analyse des images se fait ensuite à l’aide du logiciel ImageJ.
Publications du Responsable de stage au cours des 5 dernières années :
1. Bonnet-Garnier A, Feuerstein P, Chebrout M, Fleurot R, Jan HU, Debey P, Beaujean N. Genome
organization and epigenetic marks in mouse germinal vesicle oocytes. Int J Dev Biol. 2012;56(10-
12):877-87.
2. Yang CX, Liu Z, Fleurot R, Adenot P, Duranthon V, Vignon X, Zhou Q, Renard JP, Beaujean N.
Heterochromatin reprogramming in rabbit embryos after fertilization, intra-, and inter-species SCNT
correlates with preimplantation development. Reproduction. 2013 Jan 24;145(2):149-59.
3. Gall L, Brochard V, Ruffini S, Laffont L, Fleurot R, Lavin TA, Jouneau A, Beaujean N. Intermediate
filaments promote nuclear mechanical constraints during somatic cell nuclear transfer in the mouse.
Cell Reprogram. 2012 Dec;14(6):497-504
4. Aguirre-Lavin T, Adenot P, Bonnet-Garnier A, Lehmann G, Fleurot R, Boulesteix C, Debey P,
Beaujean N. 3D-FISH analysis of embryonic nuclei in mouse highlights several abrupt changes of
nuclear organization during preimplantation development. BMC Dev Biol. 2012 Oct 24;12:30.
5. Mason K, Liu Z, Aguirre-Lavin T, Beaujean N. Chromatin and epigenetic modifications during early
mammalian development. Anim Reprod Sci. 2012 Sep;134(1-2):45-55
6. Ribeiro-Mason K, Boulesteix C, Brochard V, Aguirre-Lavin T, Salvaing J, Fleurot R, Adenot P,
Maalouf WE, Beaujean N. Nuclear dynamics of histone H3 trimethylated on lysine 9 and/or
phosphorylated on serine 10 in mouse cloned embryos as new markers of reprogramming? Cell
Reprogram. 2012 Aug;14(4):283-94.
7. Salvaing J, Aguirre-Lavin T, Boulesteix C, Lehmann G, Debey P, Beaujean N. 5-Methylcytosine
and 5-hydroxymethylcytosine spatiotemporal profiles in the mouse zygote. PLoS One.
2012;7(5):e38156.
8. Liu Z, Hai T, Dai X, Zhao X, Wang Y, Brochard V, Zhou S, Wan H, Zhang H, Wang L, Zhou Q,
Beaujean N. Early patterning of cloned mouse embryos contributes to post-implantation
development. Dev Biol. 2012 Aug 15;368(2):304-11.
9. Duranthon V, Beaujean N, Brunner M, Odening KE, Santos AN, Kacskovics I, Hiripi L, Weinstein
EJ, Bosze Z. On the emerging role of rabbit as human disease model and the instrumental role of
novel transgenic tools. Transgenic Res. 2012 Aug;21(4):699-713.
10. Bošković A, Bender A, Gall L, Ziegler-Birling C, Beaujean N, Torres-Padilla ME. Analysis of active
chromatin modifications in early mammalian embryos reveals uncoupling of H2A.Z acetylation and
H3K36 trimethylation from embryonic genome activation. Epigenetics. 2012 Jul;7(7):747-57.
11. Liu Z, Wan H, Wang E, Zhao X, Ding C, Zhou S, Li T, Shuai L, Feng C, Yu Y, Zhou Q, Beaujean N.
Induced pluripotent stem-induced cells show better constitutive heterochromatin remodeling and
developmental potential after nuclear transfer than their parental cells. Stem Cells Dev. 2012 Nov
1;21(16):3001-9.
12. Posfai E, Kunzmann R, Brochard V, Salvaing J, Cabuy E, Roloff TC, Liu Z, Tardat M, van Lohuizen
M, Vidal M, Beaujean N, Peters AH. Polycomb function during oogenesis is required for mouse
embryonic development. Genes Dev. 2012 May 1;26(9):920-32.
13. Ribeiro-Mason K, Boulesteix C, Fleurot R, Aguirre-Lavin T, Adenot P, Gall L, Debey P, Beaujean N.
H3S10 phosphorylation marks constitutive heterochromatin during interphase in early mouse
embryos until the 4-cell stage. J Reprod Dev. 2012;58(4):467-75
14. Reis e Silva AR, Bruno C, Fleurot R, Daniel N, Archilla C, Peynot N, Lucci CM, Beaujean N,
Duranthon V. Alteration of DNA demethylation dynamics by in vitro culture conditions in rabbit pre-
implantation embryos. Epigenetics. 2012 May;7(5):440-6.
15. Pichugin A, Beaujean N, Vignon X, Vassetzky Y. Ring-like distribution of constitutive
heterochromatin in bovine senescent cells. PLoS One. 2011;6(11):e26844.
16. Gao Y, Jammes H, Rasmussen MA, Oestrup O, Beaujean N, Hall V, Hyttel P. Epigenetic
regulation of gene expression in porcine epiblast, hypoblast, trophectoderm and epiblast-derived
neural progenitor cells. Epigenetics. 2011 Sep 1;6(9):1149-61.
17. Reis Silva AR, Adenot P, Daniel N, Archilla C, Peynot N, Lucci CM, Beaujean N, Duranthon V.
Dynamics of DNA methylation levels in maternal and paternal rabbit genomes after fertilization.
Epigenetics. 2011 Aug;6(8):987-93.
18. Le Bourhis D, Beaujean N, Ruffini S, Vignon X, Gall L. Nuclear remodeling in bovine somatic cell
nuclear transfer embryos using MG132-treated recipient oocytes. Cell Reprogram. 2010
Dec;12(6):729-38

19. Maalouf WE, Aguirre-Lavin T, Herzog L, Bataillon I, Debey P, Beaujean N. Three-dimensional
fluorescence in situ hybridization in mouse embryos using repetitive probe sequences. Methods
Mol Biol. 2010;659:401-8.
20. Beaujean N, Mason K, Bonnet-Garnier A, Salvaing J, Debey P. Embryonic genome organization
after fertilization in mammals. Biol Aujourdhui. 2010;204(3):205-13
21. Andrey P, Kiêu K, Kress C, Lehmann G, Tirichine L, Liu Z, Biot E, Adenot PG, Hue-Beauvais C,
Houba-Hérin N, Duranthon V, Devinoy E, Beaujean N, Gaudin V, Maurin Y, Debey P. Statistical
analysis of 3D images detects regular spatial distributions of centromeres and chromocenters in
animal and plant nuclei. PLoS Comput Biol. 2010 Jul 8;6(7):e1000853.
22. Pichugin A, Le Bourhis D, Adenot P, Lehmann G, Audouard C, Renard JP, Vignon X, Beaujean N.
Dynamics of constitutive heterochromatin: two contrasted kinetics of genome restructuring in early
cloned bovine embryos. Reproduction. 2010 Jan;139(1):129-37.
23. Gaudin V, Andrey P, Devinoy E, Kress C, Kieu K, Beaujean N, Maurin Y, Debey P. Modeling the
3D functional architecture of the nucleus in animal and plant kingdoms. C R Biol. 2009
Nov;332(11):937-46.
24. Taylor J, Moore H, Beaujean N, Gardner J, Wilmut I, Meehan R, Young L. Cloning and expression
of sheep DNA methyltransferase 1 and its development-specific isoform. Mol Reprod Dev. 2009
May;76(5):501-13.
25. Maalouf WE, Liu Z, Brochard V, Renard JP, Debey P, Beaujean N, Zink D. Trichostatin A
treatment of cloned mouse embryos improves constitutive heterochromatin remodeling as well as
developmental potential to term. BMC Dev Biol. 2009 Feb 11;9:11.
Autres informations:
Etudiants actuellement en thèse ou en M2 dans l’équipe d’accueil. Pour chaque étudiant indiquez
le nom du responsable de thèse, l’année du début de la thèse et l’Ecole Doctorale de rattachement
Maimouna Coné. Thèse co-encadrée par Amélie Bonnet-Garnier, début Nov. 2012 (AgroParisTech).
Marie Cournut. M2. Encadrée par Amélie Bonnet-Garnier Janv-Juin 2012 (SupAgro).
Mohammed Negash. M2. Encadré par Juliette Salvaing Janv-Juin 2012 (AgroParisTech).
Lydia Ruddick. M2. Encadrée par Nathalie Beaujean Mai-Aout 2012 (Univ. Nottingham).
Etudiants ayant préparé ou soutenu leur thèse ou leur M2 dans l’équipe d’accueil au cours des
six dernières années. Pour chaque étudiant indiquez le nom du responsable de l’étudiant, l’année
du début de la thèse et de fin de la thèse, l’Ecole Doctorale de rattachement et le devenir de l’étudiant.
1. Lessly Sepúlveda. Master 2 (juin 2012), encadré par Nathalie Beaujean. ED : Univ.
Nottingham. Actuellement : thèse en co-tutelle entre l’INRA et l’université de Nottingham.
2. Maimouna Coné. Master 2 (juin 2012), encadrée par encadré par Amélie Bonnet-Garnier. ED
AgroParisTech. En thèse au laboratoire.
3. Elisa Serrano. Master 2 (juin 2012), encadré par Nathalie Beaujean. ED : Univ. Nottingham.
Actuellement à la recherche d’un emploi.
4. Habib Jan. Master 2 (juin 2011), encadré par Amélie Bonnet-Garnier. ED AgroParisTech. En
thèse à Giessen, Allemagne.
5. Stella Gotzaridi. Master 2 (juin 2011), encadré par Nathalie Beaujean. ED : Univ. Nottingham.
6. Adriana Rodrigues. Thèse (2008-2011), encadrée par Véronique Duranthon et Nathalie
Beaujean. ED : Université de Brasilia, Brésil. Actuellement en poste au ministère de
l’agriculture au Brésil.
7. Karlla Mason-Ribeiro. Thèse (2007-2011), encadrée par Nathalie Beaujean. ED
AgroParisTech. Actuellement en poste à l’université d’Adelaide, Australie.
8. Zichuan Liu. Thèse (2006-2010), encadré par Nathalie Beaujean. ED : GAO, Versailles.
Actuellement en Post-doc au FMI, Bâle, Suisse.
Cette proposition de stage s’adresse-t-elle spécifiquement à un étudiant scientifique, médecin
ou vétérinaire ou bien est-il ouvert à tous les profils ?
Ouvert à tous les profils
Ce sujet peut-il donner lieu à une thèse ?
Oui