Déterminisme génétique de la taille chez les bovins: de nombreux gènes impliqués
Publié par Isabelle le 02/03/2018 à 12:00
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Petite, moyenne ou grande, la taille des bovins varie. Dans le cadre du consortium international "1000 génomes bovins", des chercheurs de l'Inra et de l'Union des coopératives agricoles de sélection et reproduction animales Allice et leurs collègues étrangers ont exploré le déterminisme génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) de la stature (La taille humaine ou stature, est la hauteur d'un être humain. En général, si on la compare aux autres données anthropométriques, la stature varie peu entre les...) des animaux, mettant en évidence sa complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par Henri...). En effet, au moins 163 régions génomiques sont impliquées dans le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) génétique de la taille des bovins, mais elles n'expliquent que 14 % de la variabilité de ce caractère. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Genetics le 19 février 2018.

Depuis 10 000 ans, les bovins accompagnent l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme...). De l'auroch sauvage, auquel Jules César prête "une taille un peu moindre que celle des éléphants", à la vache (La vache est la femelle d'un mammifère domestique ruminant, généralement porteur de cornes sur le front, appartenant à l'espèce Bos taurus de la famille des...) Dexter, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) juste 1 m au garrot, la stature des bovins a évolué sous l'effet de la génétique et de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend...). Dans le cadre du consortium international "1000 génomes bovins" dont l'Inra est membre fondateur, des chercheurs de l'Inra et de l'Union des coopératives agricoles de sélection et reproduction animales Allice, en collaboration avec leurs collègues étrangers, ont exploré le déterminisme génétique de la taille des bovins.

Grâce aux techniques les plus récentes de la génétique et de la génomique (La génomique est une discipline de la biologie moderne. Elle étudie le fonctionnement d'un organisme, d'un organe, d'un cancer, etc. à l'échelle du génome, et non plus limitée...), ils ont analysé pas moins de 25 millions de variants génétiques, c'est-à-dire de mutations naturelles apparues au fil des générations, présents dans les génomes de 58 000 taureaux (Bos taurus) issus de 17 populations représentant sept races bovines.

Les chercheurs ont ainsi mis en évidence 163 régions du génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de...) bovin impliquées dans la variabilité de la stature des animaux et ont identifié dans chaque région, la plupart des gènes en cause. Au sein de ces régions, la majorité des mutations responsables de la variabilité de la taille sont localisées dans les parties non codantes des gènes et ont un rôle régulateur de l'expression des gènes. Une voie métabolique semble particulièrement concernée, celle de l'hormone de croissance (L'hormone de croissance, somatropine ou somatotropine, est une hormone polypeptidique secrétée par la partie antérieure de l'hypophyse, qui stimule la croissance et la...), IGF2 (en anglais, insulin growth factor 2) et ce, même si ce gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide ou d'un acide...) ne porte pas lui-même de mutations qui affectent la taille. Une fraction significative des gènes impliqués dans la variabilité de la stature des bovins le sont également chez d'autres mammifères tels que l'homme ou encore le cheval (Le cheval (Equus ferus caballus ou equus caballus) est un grand mammifère herbivore et ongulé appartenant à l'une des sept espèces...). Parmi ces gènes, plusieurs, comme PLAG1 (en anglais, Pleomorphic adenoma gene 1) ou LCOR (en anglais, ligand corepressor gene) ainsi que les régions génomiques qui les entourent, ne présentent plus de variabilité dans certaines races, ce qui témoigne de l'importante pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) de sélection qui s'est exercée au fil du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) à leur égard et donc sur la taille des animaux.

Ces régions génomiques contribuent à expliquer la taille réduite d'animaux miniatures de races Angus, Hereford et Belted Galloway. Par contre, elles expliquent à peine 14 % de la variabilité observée de la taille de sept populations bovines de races Simmental, Limousine, Hereford, Charolaise (La charolaise est une race bovine française originaire de la région de Charolles en Bourgogne, vouée principalement à la production de viande, dont les individus sont de grand gabarit et de couleur blanche...), Angus et Brune Suisse.

Cette étude de grande ampleur, forte de la mise en commun des ressources scientifiques des partenaires du consortium international "1000 génomes bovins", révèle pour la première fois la complexité du déterminisme génétique de la stature des bovins. Cette complexité s'apparente à celle qui a été observée chez l'homme - les gènes mis en évidence n'expliquent que 10 à 20 % de la variabilité, à l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x = 1, si 1 désigne...) du chien (Le chien (Canis lupus familiaris) est un mammifère domestique de la famille des canidés, proche du loup et du renard. Autrefois regroupé dans une espèce à part entière, connue sous le nom scientifique de Canis...), chez lequel une dizaine de gènes expliquent la majorité de la variabilité, en particulier entre races.

Référence publication:
Bouwman AC et al. Meta-analysis of genome-wide association studies for cattle stature identifies common genes that regulate body size in mammals. Nature Genetics (Genetics (à ne pas confondre avec le Journal of Genetics) est une revue scientifique américaine de génétique, fondée par George Harrison Shull en 1916. Elle est publiée une...) (2018). DOI:10.1038/s41588-018-0056-5

Contact scientifique:
Didier Boichard, UMR Génétique animale et biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles...) intégrative (Inra, AgroParisTech)
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