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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

Prise en compte de l’information moléculaire

Il existe plusieurs méthodes pour prendre en compte l’information moléculaire.

Un point essentiel est la connaissance du déterminisme génétique du caractère. Si le caractère n’est déterminé que par un gène, la connaissance des allèles portés par un individu à ce gène fournit sa valeur génétique. Mais le cas le plus fréquent correspond à un déterminisme complexe avec quelques gènes à effet important (les QTL ou « quantitative trait loci ») et de nombreux gènes à effet faible. La sélection assistée par marqueurs (SAM) vise à suivre d’une génération à l’autre les principaux QTL (supposés connus) à l’aide de marqueurs moléculaires. Un marqueur est une séquence d’ADN variable, et dont on sait mettre en évidence le polymorphisme. La plupart du temps, le marqueur n’a pas d’effet propre mais il est situé à proximité d’un QTL sur le génome et il est transmis avec lui lors de la méiose. Du fait de cette co-transmission, le marqueur a un effet apparent sur le phénotype. La somme de ces effets apparents est une estimation de la valeur génétique.

La sélection génomique est une extension de la sélection assistée par marqueurs à l’ensemble des QTL du génome (en général inconnus), du moins en théorie. Pour qu’elle soit possible, il convient de disposer de marqueurs en très grand nombre et couvrant tout le génome. Elle a été rendue possible par l’émergence d’outils de génotypage à haut débit, en particulier de puces à SNP (polymorphismes de substitution d’une base d’ADN), permettant le génotypage de plus de 50 000 SNP simultanément.

La sélection génomique nécessite une population de référence de grande taille, constituée d’individus avec génotype et phénotype et permettant d’estimer l’effet des marqueurs avec fiabilité. Une fois estimés, ces effets sont ensuite appliqués à des individus ne disposant que de génotypes aux marqueurs, et sommés pour constituer la valeur génomique de l'individu.

Plusieurs implémentations de la sélection génomique sont possibles, voire complémentaires :

  • En construisant la parenté vraie entre individus plutôt que d’utiliser la parenté espérée à partir du pedigree. Cette option est dite G-BLUP, car elle est proche du BLUP classique, la différence étant la méthode de mesure de la parenté.
  • En sélectionnant par des méthodes statistiques plus ou moins sophistiquées les marqueurs les plus explicatifs de la valeur génétique. Les méthodes sont variées (BayesA, BayesB, BayesC, BayesR, Lasso, …).

Au final, il convient d’insister sur la place centrale de l’informatique dans l’évaluation génétique. Les progrès dans la précision de l’évaluation n’ont été possibles qu’au prix d’un accroissement considérable de la capacité de stockage et de la puissance de calcul des ordinateurs, et cette évolution est loin d’être terminée : la sélection génomique accroit encore la complexité des modèles et la quantité de données à traiter.