La sélection génomique

!
La
sélection
génomique
monde
La sélection génomique (SC) est
une technologie qui est en train
de
révolutionner
la
génétique
de
: Une
la
révolution
génétique
le
animale
gènes qui contrôlent un caractère)
en se basant sur ses performances
animale et remettre à plat toute
et/ou celles de sesapparentés. Dans
le cas des taureaux laitiers, cette
l'organisation de la sélection. Elle
est déjà engagée chez les bovins
sélection repose essentiellement
sur le testage qui consiste à:
laitiers, et elle va s'étendre à toutes
les filières animales. La SC s'appuie
sur des technologies de pointe
-accoupler les meilleurs mâles avec
les meilleures femelles et espérer
permettant de lire directement les
-entretenir
dans une
composants de l'ADN d'un animal
et de déterminer avec précision son
dans
obtenir des veaux de qualité ;
les jeunes taurillons
station de contrôle
individuel jusqu'à la puberté ;
quantitatif
est commandé par un
grand nombre de gènes, chacun
avec un petit effet additif. Or, il
semble 4ue ce modèle n'est pas
très correct, car parmi les gènes
qui agissent sur un caractère
quantitatif certains ont des effets
additifs plus importants que ceux
des autr9s. Le problème est que ces
gènes à grand effet ou « gros gènes»
ne peuvent
pas être identifiés
potentiel génétique. Elle permet
de connaître très tôt le potentiel
-utiliser
la semence des jeunes
taureaux sur un support femelle ;
directement, on ne peut détecter
que la région chrom.osomique où
ils sont localisés sans même que
génétique des reproducteurs sur de
nombreux caractères: production
-attendre que leurs filles naissent,
l'on sache de manière précise ni la
qu'elles
qu'elles
localisation ni l'étendue de cette
laitière, caractères fonctionnels,
morphologie. ..La SC est rendue
produisent pour calculer les index
des taureaux.
région. La région chromosomique
où le gros gène est localisé .est
possible grâce à un certain nombre
d'innovations techniques rapides
et peu coûteuses. Notre pays sera
Par conséquent, la sélection sur
appelée QTL (quantitative trait
loci). La détection des QTL est
descendance est un programme
réalisée à partir d'un prélèvement
biologique de type sang, poils,
sperme ou biopsie.
Lobjectif
de cet article
est
d'expliquer ce qu'est la sélection
long (6 ans pour avoir l'index d'un
tau~eau) et coûteux (en France, le
te stage d'un taureau laitier coûte
40000) .Néanmoins, la sélection
génomique et ce qu'elle apporte
à la sélection animale en général
et à la sélection bovine laitière en
génétique classique, basée sur
des caractères mesurables et sur
les liens de parenté, a permis une
particulier.
amélioration
bientôt touché par sesapplications.
Sélection
vêlent
et
considérable
des
marqueurs (portions d'ADN qui
n'influencent
généralement pas
les fonctions biologiques mais qui
notion rIe OTL
IOuantitatiue Trait Loci]
peuvent être observéesnotamment
grâce aux outils de biologie
La sélection génétique classique
consiste
à
estimer
la
valeur
génétique additive d'un animal
(somme des effets additifs des
parents aux descendants ~e peut
pas être suivie directement, elle
ne peut être réalisée qu'à travers le
suivi de la transmission de certains
performances des animaux.
génétique
clnssique
Puisque les QTL ne peuvent pas
être localisés, leur transmission des
moléculaire), situés à proximité de
L:évaluation génétique classique
repose sur le modèle polygénique
cesQTL.Cesmarqueursprésentent
différents variants (allèles) qui
qui
permettent
considère
qu'un
caractère
de déterminer, entre
*Professeur à l'IAV Hassan Il Rabat
Eleuage Bouin -numéro 16 -9
deux
régions
laquelle
chromosomiques,
a été transmise.
la région
En effet,
chromosomique
autour du marqueur
plusieurs caractères de production
laitière,
fonctionnels
et
de
marqueurs couvrant l'intégralité
morphologie
54000
située
est transmise
utilisant 15 à 25 QTL par caractère.
Chaque
avec celui-ci.
Le principe général de la détection
d'un QTL consiste à observer
dans une famille issue d'un
ont été évalués en
QTL
génome
( exemple:
SNP
puce Illumina
; Single
Polymorphism)
du
Nucleotide
.
est généralement
suivi par 2 à 4 marqueurs.
À la différence de la SAM 1 qui
s'intéresse à quelques QTL, la
Lindex de l'animal est une valeur
génétique globale qui cumule
SC prédit la valeur génomique à
partir des marqueurs répartis sur
les effets des QTL et la valeur
polygénique des gènes « mineurs »o
tout le génome sans avoir recours
une différence de performance
moyenne entre les deux groupes
de descendants ayant reçu Ml
Dans ce cas,l'index génétique inclut
ou des apparentés. La seule chose
dont la SC a besoin est la présence
ou ayant reçu M2 de ce parent.
Si cette différence existe, elle
plus fiable possible: ascendance,
reproducteur hétérozygote M 1/M2
pour un marqueur donné, s'il existe
s'explique par la coségrégation
des allèles au marqueur Met à un
toutes les informations disponibles
sur l'animal afin qu'il soit le
information
génomique
grâce
aux marqueurs, performances de
gène Q affectant le caractère et
l'individu ou de ses apparentés
proches. Lintégration de toutes ces
génétiquement lié à M (Figure 1) .
informations permet de maximiser
Par la détection de ces marqueurs,
on en déduit la présence des QTL.
la
I
MlQI
précision
de
l'estimation
d'une
performances
population
du
de
candidat
référence
qui est phénotypée (indexée)
et génotypée, c'est-à-dire une
population constituée de quelques
milliers de taureaux dont on
connaît les index sur descendance
et qui sont génotypés en utilisant
la puce Illumina (support, lames de
verre ou de silicium, sur lequel sont
réparties les sondes spécifiques à
génétique.
M3QJ
x
aux
chaque marqueur).
M3QJ
M2Ql
La population de référence sert à
déterminer la relation qui existe
entre l'ensemble
Figure I. Principe
généralde la détection
d'un QTL
M est un marqueur
génétique et Q un
gèneinfluençant le
caractèreconsidéré
Sële(tion
assistëe
marQueur
La sélection
détection
sélection
par
Selection
La
qui
s'appuie
des QTL
sur la
est appelée
assistée par marqueurs
ou SAM ou SAM
I. En France,
génomique
appelée SAM 2 en France)
méthode
d'évaluation
des animaux
utilisant
population de référence. La qualité
de l'équation de prédiction ainsi
obtenue est vérifiée sur l'autre partie
de la population de référence. Une
fois que l'équation
de prédiction
(aussi
est la
valeurs génomiques : génotypage,
génétique
grâce à leur ADN
un nombre
SNP et les index sur desceQdance
des taureaux d'une partie de la
est fiable et suffisamment précise,
elle est appliquée aux candidats
à la sélection pour calculer leurs
gênomiQue
Sélection
des marqueurs
en
très élevé de
détermination
portent
et
des SNP qu'ils
combinaison
des
effets estimés de ces SNP pour
Eleul1ge Bouin -numéro 16 -10
chaque caractère avec l'évaluation
de
génomique. Le choix des taureaux
de la population de référence est
apparentés proches est réalisée
dès la naissance, ce qui réduit
(fertilité, cellules, etc.) et à celle de
la sélection sur ascendance.
également primordial pour s'assurer
que la précision des évaluations
,
.,
.,
genomlques n est pas sureshmee.
l'intervalle de génération. Chez
les taureaux d'IA, l'intervalle de
-La
précision de l'estimation
est la même chez les mâles et les
génération est ainsi réduit de 2 à
2,5 ans.
femelles, alors qu'avec la sélection
Dans certains pays, entre 1000
et 3000 taureaux génotypés
et
phénotypés
constituent
la
l'animal
ou
des
animaux
fonctionnels
à faible héritabilité
classique celle des femelles est
généralement faible.
-La
SC offre de
population de référence. C'est ce
-~intensité
de sélection est
élevée. En effet, on peut génotyper
type d'approche qui a été retenue
par un grand nombre de pays
plusieurs taureaux pour n'en
choisir que quelques-uns ( 1 sur
comme les Etats-Unis, le Canada,
les Pays-Bas,le Danemark
50). Ceci est facilité par le prix
génétique, par la revalorisation de
certaines familles. Ce qui réduit
la consanguinité au sein de la
faible
population.
du
génotypage
(200 f!)
nouvelles
possibilités en termes de diversité
taureau).
-La
est
Les
avantages
génomique
.Sur
la
prédiction
valeur
:
:
directe
de
en
fonction
génomique
du génotype
sélection
sont nombreux
le progrès génétique
-La
se
de
aux marqueurs
préoccuper
des
la
sans
phénotypes
précision de l'estimation
augmentée. Les taureaux
Au
final,
le
taux
de progrès
génétique issu de la SC peut ainsi
augmenter de 40 à 80%. Leffet est
sélectionnés sur index génomique
bénéficient
d'un
coefficient
de détermination
de 0,60 sur
particulièrement important pour
les caractères à héritabilité faible
l'ensemble des caractères, soit
une fiabilité proche de celle du
tels que la longévité, la fertilité...
De même, le coût technique
testage. En outre, la SC a même
une précision supérieure à celle
du testage pour les caractères
(achat des veaux, génotypage,
transfert embryonnaire. ..) de la
SC est réduit de moitié.
Eleuage Bouin -numéro 16 -Il
humains, financiers, logistiques
et organisationnels, la SC semble
connaît déjà les effets des SNP avec
La sélection génomique change
profondément les schémas de
à la portée de tous dès lors qu'un
laboratoire de génomique bien
peuvent changer sous l'influence
de la sélection. Il faudra donc les
sélection classiques..En effet :
équipé est disponible.
réestimer régulièrement
-Le testage des taureaux n'a plus
Les éleveurs peuvent ainsi faire
de raison d'être puisque les valeurs
génétiques sont déterminées à
typer leurs bovins laitiers (mâles et
Les responsables de la
femelles) et faire calculer des index
animale
génomiques. Actuellement, le coût
du génotypage pour les éleveurs en
invités à prendre en considération
cette nouvelle tendance I.ors de
semence des taureaux sélectionnés
peut être diffusée sans même
Europe avoisine les 500 /animal.
l'établissement des programmes
de développement futurs des
attendre les résultats de testage.
Actuellem<;:nt, la semence des
Quel que soit le succès de la
filières animales.
.Sur
les schémas de sélection
une bonne précision, car ces effets
à partir
des données phénotypiques.
partir de l'ADN des taureaux dès
leur naissance. Dès la puberté, la
taureaux génotypés et non testés
sur descendance est en vente dans
génomique, le secteur de l'élevage
devra continuer à collecter des
données phénotypiques. En effet,
certains pays.
on ne peut pas faire de génomique
sans données phénotypiques. Par
-Le contrôle laitier ne sera plus
nécessaire
pour
l'indexation
conséquent,
des animaux puisque la valeur
génomique est estimée à partir
de l'ADN. Cependant, il reste
obligatoire pour créer la population
de référence, augmenter sa taille et
la renouveler. ..
le
contrôle
laitier
reste encore utile, surtout dans
notre pays, pour la constitution et
le renouvellement de la population
dans notre
filière
pays sont
Pour que le Maroc ne rate
pas le train de la SG, il est
nécessaire qu'il investisse dans
la recherche et la formation en
génétique et en génomique, et
aussi dans la construction et
l'équipement des laboratoires
de génétique.
de référence. Il devra continuer
même pour les caractères où l'on
I
Opportunitës
offertes
pour le mnroc
La SC a facilité la tâche des pays
émergents pour l'accès à une
génétique de qualité.
En effet si dans le passé,le testage
des taureaux était limité à certains
paysriches et détenteurs de moyens
Bleunge Bouin -numéro
16- 12
r