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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

Identification de deux mutations responsables de mortalité embryonnaire en race Holstein.

Identification de deux mutations responsables de mortalité embryonnaire en race Holstein.
© réservés
Le développement de la sélection génomique bovine engendre un grand nombre de génotypages. Cette base de données permet de mettre en évidence des haplotypes présentant un déficit important d’homozygotes avec une puissance croissante. Elle permet aussi de tester des mutations candidates mises en évidence après séquençage et avec de bonnes informations d’annotation. Ces deux approches ont permis d’identifier deux mutations létales à l’état homozygote dans les gènes SDE2 et CENPU.

MOTS-CLES : Bovin ; fertilité ; mortalité embryonnaire ; race Holstein

Veau dans la "nursery" à la ferme de Bressonvilliers.

Le développement rapide de la sélection génomique bovine engendre un grand nombre de génotypages. Cette base de données de plus en plus grande permet de détecter, avec une puissance croissante, des haplotypes présentant un déficit important, voir l’absence d’homozygotes. En race Holstein, cinq haplotypes (HH1-HH5) ont ainsi été détectés et complètement caractérisés jusqu’à leurs mutations causales. Par ailleurs, la puce de génotypage dispose également d’une partie spécifique qui permet de tester des mutations candidates. Parmi elles, certaines ont été sélectionnées sur la base de leur annotation fonctionnelle prédite par des outils bioinformatiques, ce qui permet de mesurer leur effet à l'échelle de la population.

A partir des données de plus de 150 000 typages d’individus avec parents également typés, nous avons mis en évidence un haplotype, dénommé HH6, absent à l’état homozygote. Les accouplements à risque entre mâles porteurs et filles issues de pères porteurs montrent une baisse de fertilité cohérente avec un déterminisme récessif létal. L’analyse de séquence des individus porteurs comparés au reste de la population séquencée du projet « 1000 génomes bovins » montre que la mutation affecte le codon initiateur du gène SDE2 impliqué dans la stabilité du génome durant la mitose et complètement conservé chez tous les eucaryotes.

Par ailleurs, une mutation localisée dans le gène CENPU a été mise en évidence à partir de la séquence de taureaux Holstein. La protéine codée par ce gène est impliquée dans l’assemblage des centrosomes. La mutation, une délétion de 4 bases dans un site d’épissage, empêche vraisemblablement toute mitose et elle est prédite comme létale. Ce variant étant présent sur la puce Eurogenomics depuis 2015, aucun homozygote n’a été observé parmi plus de 100 000 typages. Comme pour HH6, les données de reproduction montrent une baisse de fertilité cohérente avec un déterminisme récessif létal.
Ces deux approches qui ont fait leurs preuves continueront à fournir d’autres résultats à l’avenir. L’approche de génétique inverse fondée sur la détection et l’annotation fonctionnelle de variants est particulièrement attractive. La confirmation par génotypage massif est une méthode puissante, d’autant plus que la validation fonctionnelle de mutants létaux à l’état embryonnaire est très difficile.
Les tests pour ces mutations sont disponibles sur la puce de génotypage d’Eurogenomics, utilisée pour la sélection génomique en France et en Europe et ces variants peuvent faire l’objet d’une contre-sélection.

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

Fritz S., Hoze C., Rebours E., Barbat A., Bizard M., Chamberlain A., Escouflaire C., Vander Jagt C., Boussaha M., Grohs C., Allais-Bonnet A., Philippe M., Vallee A., Amigues Y., Hayes B.J., Boichard D., Capitan A. 2018. An initiator codon mutation in SDE2 causes recessive embryonic lethality in Holstein cattle. J Dairy Sci, 101, 6220-6231.

Escouflaire C., Fritz S., Hoze C., Rebours E., Barbat A., Bizard M., Chamberlain A., Vander Jagt C., Boussaha M., Grohs C., Allais-Bonnet A., Philippe M., Vallee A., Amigues Y. Hayes B.J., Boichard D., Capitan A. 2018. Identification and characterization of two new recessive embryonic lethal mutations in Holstein cattle. Interbull meeting, 10-12 février 2018, Auckland, Nouvelle Zélande.