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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Genetique Animale et Biologie Integrative

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Détection de locus adaptatifs chez la vache à partir de données de re-séquençage.

Détection de locus adaptatifs chez la vache à partir de données de re-séquençage
Nous avons recherché des régions adaptatives chez la vache en analysant les séquences de 90 animaux issus de 4 races. Notre étude démontre l'intérêt du re-séquençage dans ce contexte, ainsi que la complémentarité des deux approches de détection utilisées. D'autre part, elle permet d'identifier plusieurs nouveaux gènes adaptatifs chez la vache, tout en confirmant un certain nombre de candidats déjà connus.

Contexte et enjeux

La détection de régions génomiques ayant évolué de manière adaptative dans une espèce est un enjeu théorique important. Dans le cas des espèces agricoles, identifier des régions adaptatives permet de mieux comprendre l'impact de la domestication ou de la sélection ultérieure pratiquée par l'homme : quels caractères ont été concernés ? A quelle époque ? Avec quelle intensité ? Quelles ont été les régions impliquées, et la proportion de ces régions sur le génome ?

Résultats

Nous avons recherché des régions sous sélection chez la vache en analysant les séquences de 90 animaux issus de 4 races (Angus, Fleckvieh, Holstein et Jersey), produites dans le cadre du consortium 1000 génomes bovin. Nous avons comparé deux approches pour la détection : une approche recherchant des régions de faible diversité génétique intra-population, et une approche recherchant des régions fortement différenciées entre populations. D'un point de vue méthodologique, notre étude démontre que les données de re-séquençage permettent de détecter plus de régions adaptatives que les données de génotypage haute densité. Elles permettent également de localiser beaucoup plus finement les régions adaptatives, voire dans certains cas favorables de déterminer un très petit nombre de variants candidats. Notre travail illustre également la complémentarité des deux approches utilisées, qui tendent à détecter des événements de sélection de nature et d'âge différents. En ce qui concerne plus particulièrement l'espèce bovine, nous confirmons plusieurs gènes adaptatifs déjà connus, tels que MC1R, KIT, GHR, PLAG1 ou NCAPG/LCORL, et en identifions de nouveaux comme ARL15, PRLR, CYP19A1, PPM1L. Nos analyses tiennent compte de modèles démographiques estimés pour les races considérés, ce qui nous permet de conclure que seule la sélection permet réellement d'expliquer la diversité génétique observée dans ces régions.

Perspectives

Le séquençage d'ADN ancien chez la vache domestique et/ou son ancêtre sauvage l'auroch nous permettra dans un futur proche de préciser l'histoire évolutive des régions adaptatives des régions détectées. La comparaison de nos résultats avec des études d'association devrait également permettre d'identifier, pour certaines régions, les variants exacts sous sélection.

Valorisation

Cette étude a été publiée dans une revue à fort impact en génétique (cf ref ci-dessous). Elle a été présenté lors de plusieurs conférences, et sera notamment l'objet d'une communication orale invitée au prochain congrès Plant and Animal Genome (San Diego, janvier 2017).

Références bibliographiques

S. Boitard, M. Boussaha, A. Capitan, D. Rocha and B. Servin (2016). Uncovering Adaptation from Sequence Data: Lessons from Genome Resequencing of Four Cattle Breeds. Genetics 203:433-450.