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Vers le développement d’outils génomiques pour l’optimisation de la sélection chez la truite arc-en-ciel

Les chercheurs de l’Inra ont montré qu’il est possible d’exploiter les ressources génomiques déjà disponibles pour identifier chez la truite arc-en-ciel des marqueurs génétiques de type SNP, très utiles pour l’analyse des caractères. Ces marqueurs permettront le développement d’outils de sélection nécessaires à la filière truiticole pour gagner en compétitivité et durabilité.

Truite arc-en-ciel.. © Inra, MARIE Didier
Mis à jour le 11/06/2013
Publié le 22/04/2013

De l’intérêt de la sélection génomique

Les évolutions technologiques dans le domaine de la génomique haut débit ont permis de séquencer le génome complet de plusieurs animaux d’élevage (bovins, porc, cheval et poule). Ces projets de séquençage ont conduit à la mise en évidence de plusieurs centaines de milliers de polymorphismes (mutations ponctuelles) de type SNP pour Single Nucleotide Polymorphisms dans ces génomes. Les puces à ADN, nouveaux outils de la génomique, autorisent désormais la sélection de reproducteurs (animaux aux performances zootechniques intéressantes) à partir du polymorphisme de la séquence de leur ADN, et non plus uniquement à partir des performances de leur descendance (voir l’article « Une puce à ADN pour une sélection à moindre coût chez les bovins »). Cette information génomique permet un gain de temps considérable et facilite grandement la sélection des caractères difficilement observables ou mesurables (résistance aux maladies par exemple).

La truite arc-en-ciel : des ARNm aux marqueurs SNPs

La truite arc-en-ciel est une espèce d’intérêt économique en France (première espèce de poisson d’élevage) et en Europe. Outre son intérêt économique, c'est aussi un modèle pour la recherche. Elle occupe une position taxonomique unique chez les poissons et appartient à une famille qui présente la particularité d’avoir subi une duplication complète du génome au cours de son évolution récente. Cette histoire évolutive offre la perspective d’étudier, à différents stades de divergence, les modalités d’évolution et de rediploïdisation d'un génome récemment dupliqué, mais la duplication partielle du génome qui subsiste complique considérablement les approches classiques de génétique moléculaire. Notamment, elle conduit à confondre les variations entre régions génomiques dupliquées (faux SNPs) et les variations au sein d’une région donnée (vrai SNPs).
De nombreux efforts ont permis le développement de ressources génomiques pour cette espèce et le séquençage du génome complet est actuellement en cours. Cependant, les travaux de séquençage, réalisés à partir d'un individu haploïde doublé homozygote, ne permettent pas de produire des SNPs. L'identification de ces marqueurs requiert donc une démarche spécifique. Les chercheurs de l’INRA ont donc exploré les mutations repérées lors du séquençage des ARNm de la truite (régions génomiques codantes de gènes), à partir de banques EST (Expressed Sequence Tags) déjà constituées et disponibles à moindre coût.

Un premier pas vers des outils génomiques chez la truite

Dans le cadre d’un projet de recherche financé par l’Inra, les chercheurs ont eu pour objectif d’identifier puis de valider des SNPs à partir des séquences EST de truite disponibles au sein de la plateforme bio-informatique de l’Inra, SIGENAE (voir encadré). Un travail bioinformatique préliminaire réalisé par SIGENAE avait permis d’identifier environ 40 000 SNPs putatifs. Toutefois, on s’attend à ce qu’une proportion non négligeable de ces SNP soit liée à des artefacts, en particulier à cause de la structure complexe du génome de la truite.  
Pour estimer la proportion de marqueurs réellement exploitables, il est indispensable de tester les SNP sur un certain nombre d’individus. Après application d’une succession de filtres qualitatifs destinés à pré-sélectionner les SNP les plus probables, les chercheurs ont choisi un échantillon ‘test’ de 1152 SNP. Puis ils ont vérifié la présence de ces SNPs dans le génome de la truite. Pour cela, chacun de ces SNPs a été recherché par génotypage (technique Illumina GoldenGate  Assay ®) dans une population de 480 truites d’origines génétiques diverses. Une fraction de ces SNP n’a pu être amplifiée (mauvaise qualité des fragments d’ADN générés). Environ 608 sites génomiques parmi les 958 restants sont révélés non informatifs, soit parce qu’ils étaient non polymorphes (séquence identique chez tous les individus), soit parce qu’ils correspondaient à des séquences issues de régions dupliquées du génome. Les 350 sites génomiques restants contenaient un SNP validé.

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Génétique animale
Centre(s) associé(s) :
Jouy-en-Josas

En savoir plus

La plateforme SIGENAE centralise les informations récoltées lors du séquençage partiel ou total des génomes de six animaux d’élevage (bovin, porc, mouton, volaille, truite). Cette plateforme a été mise en place dans le cadre du GIS AGENAE (Groupement d'Intérêt Scientifique AGENAE - Analyse du GENome des Animaux d'Elevage). Le GIS AGENAE rassemble des chercheurs du CIRAD et de l’Inra, des acteurs et représentants des différentes filières. Créé en 2002 pour une durée de 5 ans puis renouvelé en 2008, ce GIS a permis de faire des découvertes majeures, notamment en génomique, chez des espèces d’importance pour l’élevage en France.
http://www.sigenae.org
http://www.agenae.fr/

Source

  • Boussaha Mekki, Guyomard René, Cabau Cédric, Esquerré Diane, Quillet Edwige. Development and characterisation of an expressed sequence tags (EST)-derived single nucleotide polymorphisms (SNPs) resource in rainbow trout". 2012  BMC Genomics. 13, 238.