De nouvelles découvertes concernant le génome du porc pourraient faire progresser la recherche biomédicale et la production porcine

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La première carte génétique du génome porcin a été établie en 1994 dans le cadre d’une collaboration internationale par les chercheurs du Service de Recherche Agricole du Maryland (ARS), sous tutelle du Département Américain de l’Agriculture (USDA). Ce travail a fourni une première description de la partie du génome de l’animal consacrée à la réponse immunitaire. Les travaux avaient révélé un degré élevé de similitudes entre les gènes d’immunité de l’espèce porcine et ceux de l’homme. Cette découverte a augmenté l’intérêt de l’utilisation du porc comme modèle biomédical tant pour les études sur la santé humaine que sur la santé animale.

Comme nous l’indiquions dans un précédent communiqué [1], le Consortium International du Séquençage du Génome Porcin (ISGSC) regroupe des représentants des milieux académiques, gouvernementaux et industriels, et assure la coordination internationale pour le séquençage du génome du porc. L’équipe internationale de scientifiques implique notamment l’INRA et l’ARS en collaboration avec plusieurs centres de séquençage génomique tels que le Wellcome Trust Sanger Institute à Hinxton en Angleterre, l’Institut de Biologie et de Génomique et le Département des Sciences Animales de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, aux Etats-Unis.

De nouveaux travaux ont été réalisés en 2012, conduits et cofinancés par l’USDA. Ces travaux ont permis l’analyse du génome du porc domestique - Sus scrofa domesticus - ainsi que celui du sanglier comparativement à cinq autres génomes, ceux de l’homme, la souris, le chien, le cheval et la vache. L’ISGSC a dirigé cette étude avec la collaboration de trois principaux laboratoires dirigés respectivement par Lawrence Schook, vice-président de la recherche à l’université de l’Illinois, le Professeur Martien Groenen, du Département de génétique moléculaire à l’université de Wageningen aux Pays-Bas et le Professeur Alan Archibald, de la Division de la génétique et de la génomique à l’université d’Edinburgh en Grande-Bretagne.

L’étude, publiée le 15 novembre dernier dans la revue Nature [2], a révélé de nouvelles similitudes entre le génome porcin et le génome humain. Près de 9000 gènes se sont révélés être identiques entre les deux génomes (moins de 3000 avaient été identifiés en 2003 [3]).

Les premiers résultats ont montré que le génome du porc domestique de l’espèce Sus scrofa présentait de nombreuses similitudes avec le génome du sanglier étudié, représenté par 10 races provenant d’Europe et d’Asie. Des différences génomiques ont été observées entre les génomes des sangliers venant de ces régions. Les sangliers, apparus premièrement en Asie, ont migré vers l’Europe et se sont adaptés à leur environnement ce qui a conduit à des modifications du génome lors de leur migration. D’après les chercheurs, l’identification des similitudes et différences dans les cartes génétiques pourrait être utile à la production porcine, puisqu’elle permettrait de déterminer l’espèce porcine adéquate pour produire une viande de haute qualité et de meilleure efficacité en terme de coût de production (résistance de l’espèce aux maladies, type d’alimentation adapté et facilement accessible par les éleveurs, …).

Concernant la recherche biomédicale, les protéines du porc ont été comparées à leur protéine homologue chez l’homme. Les résultats ont permis d’identifier de nombreux variants de gènes responsables de maladies humaines, et dont les protéines associées étaient identiques chez le porc (l’obésité avec les gènes ADRB3 et SDC3 ; le diabète avec les gènes PPP1RA, SLC30A8 et ZNF615 ; la maladie d’Alzheimer avec les gènes TUBD1, BLMH, CEP192 et PLAU ; …). L’évolution similaire des génomes porcin et humain ainsi que les similitudes présentées ci-dessus soutiennent l’utilisation du porc comme modèle biomédical pour les études relatives à la santé humaine.

Cependant, les dernières études montrent que certaines familles de gènes ont subi une évolution beaucoup plus rapide chez le porc, en comparaison à l’homme, notamment en ce qui concerne les gènes de l’immunité et de l’olfaction. Ainsi, les gènes d’olfaction sont plus nombreux chez le porc que chez l’homme (près de 1300 pour le porc contre moins d’un millier pour l’homme) ; les gènes de perception des goûts amer, sucré et umami sont, par contre, moins présents chez le porc comparativement à l’homme ; Du côté du système immunitaire, les interférons de type I sont au nombre de 39 chez le porc, ce qui est deux fois plus élevé que le nombre d’interférons de type I présents chez l’homme.

Les résultats de cette nouvelle étude pourraient conduire, en dehors des nouvelles retombées en matière de recherche biomédicale et sur la santé humaine, à la mise en place de meilleures stratégies de reproduction chez les porcins (selon les caractéristiques du génome de l’espèce parente), et à l’optimisation de la production porcine en réduisant les coûts de production (résistance aux maladies, alimentation efficiente, …).

Sources :


- USDA Funded Research Leads to Key Discoveries in the Pig Genome - Jennifer Martin - 15/11/2012 - http://www.csrees.usda.gov/newsroom/news/2012news/11151_pig_genome.html
- Pig genome offers insights into the feistiest of farm animals - Diana Yates - 14/11/2012 - http://news.illinois.edu/news/12/1114pig_genome_LawrenceSchook.html
- Système olfactif et neurobiology - André Holley - Septembre 2006 - http://terrain.revues.org/4271

Pour en savoir plus, contacts :


- [1] L’Université d’Illinois à Urbana-Champaign annonce l’aboutissement du programme international de séquençage du génome du porc - 20/11/2009 - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/61285.htm
- [2] Analyses of pig genomes provide insight into porcine demography and evolution - Martien A. M. Groenen et al. - 14/11/2012 - http://www.nature.com/nature/journal/v491/n7424/full/nature11622.html
- [3] Mapping of 195 genes in cattle and updated comparative map with man, mouse, rat and pig - Hayes H et al. - 2003 - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14970673
Code brève
ADIT : 71629

Rédacteurs :


- Cécile Camerlynck, deputy-agro.mst@consulfrance-chicago.org ;
- Adèle Martial, attache-agro.mst@consulfrance-chicago.org ;
- Retrouvez toutes nos activités sur http://france-science.org.

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….