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Génomique et sélection

Niveau de technicité : 

Auteurs : A. Ricard (IFCE-INRA), G. Guérin (INRA), S. Danvy (IFCE), F. Clément (IFCE)
D'après les articles des revues équ'idée n°70, Printemps 2010, et n°71, Eté 2010

Le séquençage du génome du cheval offre des possibilités nouvelles. Déjà utilisée chez les bovins laitiers notamment, la sélection génomique intéresse vivement les scientifiques et les socioprofessionnels de la filière équine. D'importantes avancées ont déjà été faites, de nouvelles devraient bientôt suivre...

Le génome du cheval entièrement séquencé

Grâce à la collaboration d’un chercheur français, Gérard GUERIN, l’INRA (Institut national de la recherche agronomique) a contribué au séquençage complet du génome équin.

La séquence complète d’une jument de race Pur sang a été produite en 2006 et l’interprétation de cette séquence a permis d’apporter des informations complémentaires en vue de mieux comprendre la biologie de cette espèce en la comparant à celle des autres mammifères.

Des fortes similitudes existent avec le génome humain, ce qui laisse prévoir des avancées notables possibles dans les domaines de la santé et du bien être des animaux, grâce à l’identification des anomalies génétiques à l’origine de pathologies. Les résultats ont également permis de développer des outils d’analyse à haut débit de la variabilité du génome (puce à SNP) et d’expression du génome (puce de gènes).

Ces outils ouvrent de nouvelles perspectives de recherche de marqueurs et de gènes d’intérêt en vue de venir en aide aux différents acteurs du monde du cheval. Il est à prévoir que le nombre de tests ADN va croître rapidement dans les prochaines années et ceux-ci seront mis sur le marché afin de faciliter et d’accélérer la production de chevaux sains et performants.

Principe de la sélection génomique

Le principe de la sélection génomique a été rappelé par Etienne Verrier, professeur à AgroParisTech. Les SNP1 sont de véritables «balises» du génome. Les puces SNP permettent de caractériser ses balises en plus de 50 000 points du génome, augmentant ainsi la possibilité de cerner des gènes d’intérêt (performances mais également anomalies) et permettant de prédire la valeur génétique à partir des marqueurs de son génome.

L’utilisation de cet outil
chez les bovins lait permet d’obtenir une évaluation des reproducteurs dès la naissance avec une précision se rapprochant de celle obtenue grâce à une dizaine de produits.


1
SNP : single nucleotide polymorphism, portion d’ADN présentant une variabilité entre individus et utilisé comme marqueur génétique dans la cartographie des génomes et correspondant à une seule paire de base

La sélection génomique est utilisée en routine depuis 2008 dans la sélection des bovins laitiers.

C’est une véritable révolution scientifique comparable à celle connue dans les années 80 avec le développement de l’insémination artificielle. Vincent Ducrocq, directeur de recherche à l’INRA précise les changements importants apportés aux programmes de sélection laitière suite à cette précision des évaluations génétiques dès la naissance :

  • Suppression du contrôle sur descendance des taureaux (testage) permettant une réduction des coûts et une diminution de l’intervalle entre générations,
  • L’introduction de nouveaux caractères moins héritables dans les programmes de sélection (fertilité, résistance aux mammites, aptitude au vêlage, longévité…),
  • La possibilité de sélectionner sur la voie femelle,
  • L’abandon d’une diffusion des champions.


Le progrès génétique devrait doubler ! Mais, il convient de veiller à la consanguinité et au maintien d’une organisation mutualisée du système.

Dans toutes les espèces, il est apparu clairement grâce à l’exposé de Didier Boichard, directeur de recherche à l’INRA, que l’efficacité d’un programme génomique est basée sur un partenariat étroit entre les différents acteurs concernés. Les études, indispensables aux avancées dans ce domaine, doivent être raisonnées de façon collégiale et prévoir :

  • Un phénotypage rigoureux des individus ; chez le cheval, aujourd’hui les performances sportives sont généralement bien connues et conservées pour l’ensemble des performers, mais ce n’est pas le cas des données comme le modèle et les allures, le tempérament, la fertilité, les anomalies ou encore les fragilités à certaines affections qui nécessitent une véritable organisation de mesures et de gestion de l’information ;
  • Une banque à ADN permettant de génotyper l’ADN des individus (sang ou semence étant le matériel le plus approprié pour un typage ADN) ; la constitution d’une telle banque devra être envisagée rapidement dans l’espèce équine si l’on veut pouvoir être réactif lors de la mise en place de nouvelles études.


Ces 2 étapes doivent permettre la constitution d’une population de référence qu’il est nécessaire de faire évoluer régulièrement.

La génomique utilise aujourd’hui des puces permettant d’identifier 50000 SNP par typage d’un individu, il existe également des puces beaucoup plus précises à 800 000 SNP (quoique plus coûteuses et non disponibles chez les équidés), et on parle déjà que, dans un avenir proche, le séquençage complet de l’ADN des individus pourra être envisagé. Restera à déterminer le coût d’un tel outil.
Les puces actuelles, utilisées dans les 2 projets génomiques qui ont démarré chez les équidés ont une valeur d’environ 200 €... ce qui dans cette espèce constitue un prix qui reste faible dans le coût de production d’un reproducteur ou d’un performeur.

Des socioprofessionnels demandeurs d’éléments concrets

En France, des études sur le génome ont déjà commencé avec 2 importants programmes de recherche en partie financés par le COST (comité d’orientation scientifique et technique) de l’Institut français du cheval et de l’équitation (IFCE) :

  • GENEQUIN qui porte sur les anomalies de l’ostéochondrose et du cornage, projet mené en collaboration étroite entre les spécialistes de la médecine sportive du CIRALE (Pr. Jean-Marie Denoix porteur du projet), de la génétique moléculaire de l’INRA (Gérard Guérin) et de la génétique quantitative de l’IFCE (Anne Ricard).
    Ce projet a été labellisé par le Pôle de compétitivité filière équine et a obtenu un co-financement de l’Agence nationale de la recherche (ANR), du Fonds Eperon, de la région Basse-Normandie et de l’IFCE.

  • JUMPSNP qui porte sur l’étude de la possibilité d’améliorer la précision de l’indexation génétique pour le sport grâce à une sélection génomique, projet mené conjointement par Anne Ricard et Gérard Guérin.
    Ce projet est en partie financé par le Fonds Eperon grâce au soutien de la FNC, de l’ANAA et de l’ANSF pour les travaux de recherche.


Les socioprofessionnels sont très demandeurs d’éléments concrets permettant de mieux comprendre certains problèmes rencontrés en élevage (infertilité, maladie,…) ou lors de l’utilisation des chevaux (intolérance à l’effort, boiterie,…).

L’ensemble des professionnels équins est tout-à-fait partant pour que la recherche française avance dans ce domaine et apporte son réel soutien au bon déroulement de ces projets (mise à disposition de matériel biologique et phénotypage des équidés). Les professionnels souhaitent maîtriser l’insertion de ces outils au sein de l’organisation et du modèle économique de leur filière. Il s’avère donc indispensable d’une part d’avancer en recherche, de phénotyper les populations, d’enrichir le nombre de caractères mesurés, de stocker les échantillons biologiques et, d’autre part, d’engager une réflexion prospective sur le sujet.

En contre partie, ils restent réservés quand à l’intérêt des outils pouvant découler des études génomiques sur la «performance » en course ou compétition. Pourtant, l’intérêt de ces études est une réalité dans d’autres espèces mais également chez le cheval dans d’autres pays. Une scientifique Irlandaise vient de publier les résultats de son étude sur la mise en évidence d’un lien entre un changement de base ADN dans un gène de la myostatine (responsable de la croissance musculaire) et l’aptitude à la distance chez les Pur sang (différentiation des «sprinter», « milers», et des « stayers »). Elle propose déjà un test moléculaire pour prédire cette potentialité (http://www.equinome.com/). L’article de cette scientifique Irlandaise a été accepté dans une revue internationale reconnue. Certes, il n’est pas certain que le test proposé soit plus précis qu’une évaluation génétique classique à partir des performances et des généalogies mais comme il n’est pas possible d’envisager une telle évaluation chez le Pur sang, c’est une façon de contourner le problème !

Voir aussi

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Disponibles à la librairie

  • Ouvrage Amélioration génétique des équidés
  • Stud book de races françaises

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