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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Genetique Animale et Biologie Integrative

Unité Mixte de Recherche INRA AgroParisTech GABI Génétique Animale et Biologie Intégrative

Initiative internationale FAANG (Functional Annotation of Animal Genomes)

FAANG Initiative internationale
L’initiative FAANG (Functional Annotation of Animal Genomes) a été lancée formellement au début de l’année 2015. Depuis, l’initiative s'est élargie grâce aux activités de recherche entreprises par un nombre croissant de partenaires internationaux. L’INRA a été, et reste, un des partenaires centraux de ce consortium. FAANG est entré maintenant dans une phase de forte expansion, dans laquelle les efforts d’annotations seront conduits à plus large échelle pour l’étude de plusieurs questions scientifiques, avec le but ultime de déchiffrer les mécanismes fins de régulation du génome pour associer génotype et phénotype et donc pour pouvoir exploiter au mieux la variabilité génétique et épigénétique. Cette revue, invitée par le journal « Annual Review of Animal Biosciences » a eu pour but de faire le point sur les résultats acquis par FAANG et de tracer les futures directions de l’initiative.

MOTS-CLES : Annotation de génomes ; animaux domestiques ; sélection génomique ; recherche fondamentale

Distribution internationale des contributeurs à FAANG (Nov. 2018). Source www.faang.org
Identifier et caractériser les éléments fonctionnels des génomes est une condition essentielle pour permettre le développement de la biologie prédictive (genotype-to-phenotype) à la fois pour la recherche fondamentale et appliquée.

Les grands consortiums de recherche développés au cours des dernières années pour l’homme et les animaux modèles ont mis à disposition de la communauté de grands ensembles de données.

Cependant, la disponibilité de telles données n’a qu’une utilité limitée pour les autres espèces, car comprendre les phénotypes d’intérêt dans leur contexte biologique authentique nécessite des informations spécifiques à chaque organisme.  L’initiative internationale FAANG (Functional Annotation of Animal Genomes) a été formellement lancée au début de l’année 2015 avec un white paper1. L’objectif primordial de FAANG est d’appuyer et de coordonner la communauté internationale avec la création de cartes fonctionnelles de référence des génomes d’animaux domestiques, avec un accent initial sur les espèces d'élevage et de compagnie. Comme pour les organismes humains et modèles, de telles cartes permettent de déterminer quelles régions de chaque génome sont fonctionnelles, avec quelle temporalité, dans quel contexte, dans quelles cellules et quels tissus ; elles contribuent ainsi à la biologie prédictive. L'annotation fonctionnelle fournie par l'initiative FAANG ajoutera donc de la valeur et de l'utilité aux génomes de référence des espèces animales domestiques.
Cette revue, qui a été invitée par le journal « Annual Review of Animal Biosciences », a pour but de faire le point des résultats acquis par FAANG depuis son lancement, et de tracer les directives futures de l’initiative. En plus de E. Giuffra (INRA) et C.K. Tuggle (Iowa State University, USA) qui cordonnent le Steering Committee de l’action FAANG (www.faang.org), cette revue associe 24 co-auteurs qui représentent les institutions principales du consortium, parmi lesquels trois sont membres de l’INRA (H. Acloque, S. Djebali et S. Foissac).

L’approche collaborative « OpenScience » est une condition essentielle pour développer un environnement propice à la réussite de la recherche et a donc été l’un des thèmes centraux depuis les débuts de FAANG. Un nombre limité d’instituts internationaux, dont l’INRA, a été au cœur de l’éventail d’activités qui ont précédé le lancement de l’initiative, et la soutient aujourd’hui. Pour l’INRA, le métaprogramme SELGEN a financé le projet pilote (FR-AgENCODE) avec la participation des scientifiques du Département de Génétique Animale dans les centres INRA de Jouy (UMR1313 GABI), Toulouse (UMR1388 GenPhySE) et Rennes (UMR1348 PEGASE) 2,3. Ce groupe de travail a impliqué plusieurs unités de recherche et expérimentales, avec l’apport de l’infrastructure nationale CRB-Anim (https://www.crb-anim.fr), et des plateformes GeT-PlaGe (https://get.genotoul.fr/) et @BRIDGe (http://abridge.inra.fr/).
A ce jour, en plus de divers projets de recherche en cours dans plusieurs pays, les scientifiques FAANG ont créé une organisation coordonnée de collecte et d'analyse de données, cruciale pour le succès de cet effort, qui est consolidée par deux projets de networking, en Europe (COST Action FAANG Europe : http://www.faang-europe.org) et aux Etats Unis (le « AG2P RCN », http://ag2p.org/), et par le projet de l’EMBL-EBI en cours pour l'accomplissement du DCC (Data Coordination Centre)4 (Figure 1).  
FAANG est entré maintenant dans une phase de forte expansion et cette revue a voulu le souligner. Un financement d'environ 20 millions de dollars a été obtenu aux Etats-Unis pour trois projets en cours depuis 2018 concernant le bovin, le poulet et le porc. L’appel à projet européen SC2-SFS30 soutiendra à partir de 2019 trois projets pour un total d'environ 18 millions d'euros. Les projets UE en compétition sont focalisés sur le bovin, sur différentes espèces de poissons d’aquaculture, sur le porc et le poulet. L’INRA sera un des partenaires majeurs dans au moins deux des projets sélectionnés.  
Les données d’annotation seront utilisées à la fois pour mieux comprendre le fonctionnement des génomes animaux, en incluant une dimension épigénétique, et pour améliorer la précision et la sensibilité de la sélection génomique. Cependant, comme cela a été le cas pour les projets sur l’homme et les organismes modèles, les données FAANG permettent d’identifier un très grand nombre d’éléments de séquence candidats. FAANG représente donc un point de départ pour tester le lien entre les variants génétiques présents dans ces génomes et leurs liens avec les phénotypes moléculaires, cellulaires, ainsi qu’à l’échelle de l'organisme. L'annotation des tissus et des stades de développement les plus pertinents pour chaque espèce domestique fournira suffisamment d'informations de référence pour réaliser de façon plus efficace des recherches de type « genotype-to-phenotype ». Ces technologies comprennent, entre autres, l’édition des génomes pour modifier la ou les séquences d'intérêt et tester le phénotype sous-jacent, couplée à la disponibilité de systèmes biologiques (ex. cultures cellulaires 3D, comme les organoïdes, pour le phenotypage in vitro) dans lesquels les effets de ces modifications peuvent être mesurés au niveau moléculaire, sous forme de phénotypes intermédiaires. 

Contact(s)

Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) : Génétique Animale

Centre(s) associé(s) : Jouy-en-josas

Métaprogramme Inra : SelGen

 

#OpenScience3

Priorité INRA du Document d'Orientation

#OpenScience-3 : Des approches prédictives en biologie

Voir aussi

Références bibliographiques

Giuffra E, Tuggle CK. The FAANG Consortium. Functional Annotation of Animal Genomes (FAANG): Current Achievements and Roadmap. Annu Rev Anim Biosci. 2018 Nov 14. doi: 10.1146/annurev-animal-020518-114913.