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5th International Conference on Predictive Modelling in Foods; International audience; Time temperature integrators or indicators (TTIs) are effective tools making the continuous monitoring of the time temperature history of chilled products possible throughout the cold chain. Their correct setting is of critical importance to ensure food quality. The objective of this study was to develop a model to facilitate accurate settings of the CRYOLOG biological TTI, TRACEO®. Experimental designs were used to investigate and model the effects of the temperature, the TTI inoculum size, pH, and water activity on its response time. The modelling process went through several steps addressing growth, acidification and inhibition phenomena in dynamic conditions. The model showed satisfactory results and validations in industrial conditions gave clear evidence that such a model is a valuable tool, not only to predict accurate response times of TRACEO®, but also to propose precise settings to manufacture the appropriate TTI to trace a particular food according to a given time temperature scenario.

Chez les mammifères, lors de leur différenciation, les cellules germinales font l’objet d’une reprogrammation de leur épigénome. Un effacement quasi total de la méthylation de l’ADN est observé dans les cellules germinales, lorsque celles-ci colonisent les futures gonades. Certaines régions du génome conservent néanmoins de la méthylation à des degrés divers en fonction du sexe des cellules germinales (XX ou XY) et de l’espèce considérée [1,2]. Ces régions où la méthylation est « non-effacée » pourraient alors être porteuses d’informations transgénérationnelles. L’apposition d’une nouvelle signature épigénétique spécifique du sexe des cellules germinales se met ensuite en place à des stades différents dans le testicule (vie fœtale) ou l’ovaire (après la naissance) [3]. Ainsi, chez les mâles, la re-méthylation de l’ADN débute pendant la vie in utero et l’environnement maternel peut donc conditionner l’acquisition de l’information épigénétique qui sera transmise, plus tard, par les spermatozoïdes de l’adulte à sa descendance. Afin de mieux connaitre les étapes clés de la re-méthylation du génome chez les espèces d’élevage, nous nous proposons de caractériser la reprogrammation des cellules germinales mâles comparativement chez trois espèces de ruminants : bovin, ovin et caprin. Des analyses globales ont déjà permis de déterminer des stades d’intérêts, notamment dans l’espèce caprine. Afin de pouvoir analyser la méthylation de l’ADN à ces différents stades, une population de cellules germinales la plus pure possible doit être isolée à partir de testicules fœtaux. Différentes techniques ont été testées, notamment la microdissection par capture laser (LCM, Laser Capture Microdissection). Un second challenge consistera ensuite à miniaturiser les procédés d’analyse, notamment ceux concernant l’étude de la méthylation (LCM-RRBS). L’extraction simultanée de l’ADN et de l’ARNm issus des cellules germinales microdisséquées permettra de comparer l’état épigénétique et transcriptomique des cellules germinales XY au cours des différentes étapes de leur différenciation.

Le spermatozoïde a longtemps été considéré comme un taxi, protégeant et transportant son patrimoine génétique jusqu’à la délivrance dans l’ovocyte. Mais depuis quelques années de nouveaux arguments, autour des mécanismes épigénétiques, tels que les petits ARN non codants (sncRNA), proposent une nouvelle vision de la fonction du spermatozoïde par son implication dans le développement précoce de l’embryon (Gapp et al., 2014 ; Kotaja 2014 ; Boissonnas et al., 2013 ; Stopka et al., 2003 ; Liu et al., 2012). Or, chez les animaux de rente et en particulier chez les bovins, le contrôle de la fertilité est un élément central pour une diffusion optimale du progrès génétique. L’analyse des paramètres fonctionnels, traduisant la qualité du spermatozoïde, a longtemps été considérée comme une source importante de biomarqueurs du pouvoir fécondant de la semence. Mais malgré des résultats intéressants, la prédiction de la fertilité reste aujourd’hui inefficace (Sellem et al., 2015). C’est pourquoi la recherche de nouveaux biomarqueurs, tels que les sncRNA du spermatozoïde, a été entrepris. Notre étude a été conduite afin d’une part d’établir un catalogue exhaustif du contenu en sncRNA du spermatozoïde bovin et d’autre part de mettre en évidence de potentiels miRNA liés à la fertilité des taureaux. De l'ARN total a été extrait de 40 éjaculats provenant de taureaux Holstein et Montbeliard avec des fertilités contrastées, en utilisant un nouveau protocole amélioré. Deux contrôles qualité ont été effectués sur l'ARN extrait, afin de mesurer les quantités d'ARN (technologie Qubit) et de vérifier si un miARN de référence (miR125) a pu être détecté par RTqPCR. Les 40 banques NGS ont été préparées avec une sélection de taille (

La présence de taureaux subfertiles sur le marché de l’insémination artificielle influence l’efficacité et la durabilité des élevages, en entraînant des pertes de production, une augmentation du taux de réforme des génisses et un gaspillage des ressources. Aujourd’hui, l’évaluation de la fertilité des taureaux, basée sur l’analyse combinée de marqueurs génétiques et de marqueurs morphologiques, cinétiques et métaboliques de la semence, n’est pas suffisante pour identifier les taureaux subfertiles avant leur entrée en production. Notre objectif est d’utiliser l’épigénome de la semence bovine pour identifier de nouveaux marqueurs fiables et précoces de la fertilité mâle.Nous avons mené une analyse pan-génomique de la méthylation de l’ADN spermatique par Reduced Representation Bisulfite Sequencing (RRBS). La préparation des librairies ainsi que l‘analyse bioinformatique et statistique des données ont été automatisées au laboratoire, rendant possible l’étude d’une cohorte de 58 taureaux de races Holstein et Montbéliard. Ces taureaux ont été répartis en trois catégories selon l’adéquation entre une prédiction de fertilité basée sur l’analyse de leur génotype, et leur fertilité réelle sur le terrain : fertiles, subfertiles et déviants (prédits comme fertiles mais subfertiles sur le terrain). Des analyses descriptives réalisées sur l’ensemble des CpG couverts (> 1 million) montrent que les déviants peuvent être distingués des autres animaux chez les Holstein uniquement. En accord avec cette observation, davantage de CpG différentiellement méthylés (DMC) ont été identifiés entre les catégories de fertilité chez les taureaux Holstein que chez les Montbéliard (8884 et 4823, respectivement). De plus, ces DMC présentent une claire tendance à l’hypométhylation chez les déviants Holstein, et sont situés à proximité de gènes impliqués dans le développement embryonnaire précoce. Dans les deux races, les DMC identifiés permettent de prédire de façon robuste le statut de fertilité. Des exemples de validation par pyroséquençage pourront être présentés, soulignant l’importance des paramètres utilisés pour l’analyse statistique des résultats de RRBS. Enfin, nous aborderons la problématique de l’intégration avec le génotype, qui illustre l’effet direct et indirect de polymorphismes de séquence sur la méthylation de l’ADN.En conclusion, cette étude montre que des profils de méthylation de l’ADN spermatique peuvent être associés à la fertilité chez le bovin. Ces résultats seront complétés par l’analyse de microARN (voir Sellem et al.) et de modifications post-traductionnelles d’histones. L’ensemble des biomarqueurs identifiés serviront de base au développement d’outils technologiques et statistiques pouvant être utilisés en routine pour améliorer la prédiction de la fertilité mâle.

L'évolution des écosystèmes forestiers résulte de l'interaction entre processus écologiques et actes de gestion. Le contexte du changement global et particulièrement celui l'évolution du climat remet en question l'adaptation de ces écosystèmes. Le terme d'adaptation doit être ici considéré dans toute sa polysémie : adéquation du système biologique aux conditions environnementales à un instant donné, processus évolutif et action anthropique. Face au changement, le fonctionnement des écosystèmes forestiers doit plus que jamais être considéré dans une perspective dynamique où la question du temps, célérité des changements et temps de réponse des forêts, est primordiale. De plus, compte tenu des nombreuses incertitudes (concernant le changement lui-même, les réponses biologiques à des conditions inédites, le comportement d'un écosystème complexe ou l'impact à moyen terme des mesures adaptatives), le principal enjeu est de guider la gestion à partir de ses impacts probables sur les trajectoires du système, de gérer les transitions, plutôt que de chercher à figer un idéal à moyen ou long-terme. Pour relever le défi de l'adaptation d'écosystèmes complexes comme les forêts, il faut donc comprendre les processus en jeu et les intégrer dans des modèles permettant de réaliser une pluralité de scénarios.

International audience; The aim of this study was to apply a global sensitivity analysis (SA) method in model simplification and to evaluate (eO)(R), a biological Time Temperature Integrator (TTI) as a quality and safety indicator for cold smoked salmon (CSS). Models were thus developed to predict the evolutions of Listeria monocytogenes and the indigenous food flora in CSS and to predict TTIs endpoint. A global SA was then applied on the three models to identify the less important factors and simplify the models accordingly. Results showed that the subset of the most important factors of the three models was mainly composed of the durations and temperatures of two chill chain links, out of the control of the manufacturers: the domestic refrigerator and the retail/cabinet links. Then, the simplified versions of the three models were run with 10(4) time temperature profiles representing the variability associated to the microbial behavior, to the TTIs evolution and to the French chill chain characteristics. The results were used to assess the distributions of the microbial contaminations obtained at the TTI endpoint and at the end of the simulated profiles and proved that, in the case of poor storage conditions, the TTI use could reduce the number of unacceptable foods by 50%. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

International audience; In this study, a variance-based global sensitivity analysis method was first applied to a contamination assessment model of Listeria monocytogenes in cold smoked vacuum packed salmon at consumption. The impact of the choice of the modeling approach (populational or cellular) of the primary and secondary models as well as the effect of their associated input factors on the final contamination level was investigated. Results provided a subset of important factors, including the food water activity, its storage temperature, and duration in the domestic refrigerator. A refined sensitivity analysis was then performed to rank the important factors, tested over narrower ranges of variation corresponding to their current distributions, using three techniques: ANOVA, Spearman correlation coefficient, and partial least squares regression. Finally, the refined sensitivity analysis was used to rank the important factors.

International audience

Aim The aim of this study is to investigate the effect of a broad spectrum of culture conditions on the acidification activity and viability of Carnobacterium maltaromaticum CNCM I-3298, the main technological properties that determine the shelf-life of biological time-temperature integrator (TTI) labels. Methods and results Cells were cultivated at different temperatures (20-37°C) and pH (6-9·5) according to a modified central composite design and harvested at increasing times up to 10 h of stationary phase. Acidification activity and viability of freeze-thawed concentrates were assessed in medium mimicking the biological label. Acidification activity was influenced by all three culture conditions, but pH and harvest time were the most influential. Viability was not significantly affected by the tested range of culture conditions. Conclusions Carnobacterium maltaromaticum CNCM I-3298 must be cultivated at 20°C, pH 6 and harvested at the beginning of stationary phase to exhibit fastest acidification activities. However, if slower acidification activities are pursued, the recommended culture conditions are 30°C, pH 9·5 and a harvest time between 4-6 h of stationary phase. Significance and impact of the study Quantifying the impact of fermentation temperature, pH and harvest time has led to a predictive model for the production of biological TTI covering a broad range of shelf-lives.

Alors que la semence bovine est un produit largement diffusé sur le marché de l’insémination artificielle, il existe peu de données sur la méthylation de l’ADN dans le spermatozoïde bovin. Le méthylome spermatique est pourtant le fruit d’une reprogrammation ayant démarré dès la vie fœtale, et joue un rôle essentiel dans la compaction de la chromatine et la protection du patrimoine génétique paternel. Nous avons donc mené une étude multi-échelle de la méthylation de l’ADN dans le spermatozoïde bovin comparativement à d’autres tissus et espèces.Une analyse globale par LUMA (LUminometric Methylation Assay, voir Prézelin et al.) a d’abord révélé un taux de méthylation extrêmement faible dans les spermatozoïdes bovins (autour de 45%, contre 60-80% pour les tissus somatiques examinés). L’analyse des spermatozoïdes d’autres espèces (béliers, boucs, étalons, verrats, souris mâles et Homme) a montré que cette hypométhylation était une spécificité du spermatozoïde bovin, et qu’elle était indépendante de la race et de l’état frais ou congelé de la semence. Les sites ciblés par LUMA ont été annotés par rapport à différents éléments géniques, aux îlots CpG et aux éléments répétés dans les espèces étudiées, ne révélant aucune particularité du génome bovin qui pourrait fournir des éléments de compréhension. Pour déterminer les séquences hypométhylées, nous avons ensuite comparé le méthylome spermatique avec celui d’autres tissus bovins (fibroblastes, foie, monocytes) en utilisant deux approches pan-génomiques couvrant des régions différentes du génome : RRBS (Reduced Representation Bisulfite Sequencing, voir Perrier et al.) et MeDIP-chip (immunoprécipitation de l’ADN méthylé et hybridation sur une puce de promoteur). Dans les deux cas, un nombre important de régions différenciellement méthylées (DMR, MeDIP) ou de CpG différenciellement méthylés (DMC, RRBS) ont été mis en évidence, dont la grande majorité se trouve être hypométhylée spécifiquement dans les spermatozoïdes (1144 sur 1678 DMR et 137861 sur 174103 DMC). Ces DMR/DMC hypométhylés sont enrichis en gènes de la spermatogenèse et du spliceosome ainsi qu’en séquences répétées de type satellite. Les résultats obtenus ont été validés par pyroséquençage. Si l’hypométhylation du spermatozoïde a occasionnellement été décrite chez l’Homme ou la souris, ou même chez le bovin pour les séquences satellites, l’originalité de ce travail est de montrer que cette hypométhylation est largement plus importante chez le bovin, et d’identifier les séquences hypométhylées en utilisant des approches complémentaires. Ces résultats suggèrent que des mécanismes spécifiques à l’espèce bovine sont à l’œuvre pour la reprogrammation ou le maintien de la méthylation dans la lignée germinale mâle.