Clonage positionnel de gènes prédisposant aux anomalies congénitales majeures dans l'espèce porcine

Positional cloning of genes involved in major congenital diseases in pig

• Auteur / Autrice : Sarah Rousseau
• Direction : Denis Milan, Juliette Riquet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique moléculaire
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Génotype

Malformations

Porc

Mots clés libres

Génétique

Anomalies congénitales

Porc

Résumé

Les anomalies congénitales sont définies comme des défauts de structure ou de fonction présents à la naissance. Chez le porc, les anomalies les plus fréquentes sont de type urogénital (hernie inguino-scrotale congénitale, cryptorchidie et intersexualité) et représentent un problème majeur pour l'industrie porcine (pertes économiques, atteinte au bien être des animaux). Les études ayant montré qu'une part de leur déterminisme était génétique, l'identification des gènes sous-jacents est devenue une priorité pour la filière porcine. Les outils récents de génomique offrent la possibilité de rechercher, à l'échelle du génome, des régions chromosomiques associées à un caractère. Des analyses TDT (Transmission Disequilibrium Test) ont été réalisées à partir d'un dispositif de 200 familles nucléaires de descendants atteints, et ont permis d'identifier deux régions significativement associées aux maladies : une région localisée en extrémité du chromosome X, significative pour les trois maladies étudiées, et une région sur le chromosome 12 associée à l'intersexualité. D'autres régions suggestives ont également été mises en évidence pour la hernie et la cryptorchidie. Des travaux de cartographie physique et génétique sur le chromosome X ont montré que le signal significatif était localisé sur la région pseudo-autosomale porcine et qu'il correspondait à un biais de l'analyse, dû au mode de ségrégation très particulier de la région. L'absence de recombinaison a également été observée pour un tiers du chromosome X, riche en motifs répétés. La région du chromosome 12 associée à l'intersexualité est une excellente région candidate car un seul gène y est annoté et correspond à un des acteurs majeurs de la différenciation sexuelle chez le mâle. La cartographie fine de la région n'a pas permis la détection de mutation causale ou de CNV (Copie Number Variation) mais son implication dans le déterminisme de l'intersexualité a été confirmée. Les loci identifiés pour les trois principales anomalies congénitales permettront de prévenir leur apparition dans les élevages porcins par sélection assistée par marqueurs. De plus, ces résultats apportent des données nouvelles en génétique humaine.

Congenital anomalies are defined as physical or functional defects which are present at birth. The most defects occurring in piglets are urogenital (congenital inguino-scrotal hernia, cryptorchidism, intersexuality) and have a serious impact on the pig industry (severe economic loss and poor animal welfare). Studies have shown that a part of determinism is genetic, thus the identification of underlying genes is a priority for the pig industry. Recently the developed genomics tools offer possibilities to underlie pan-genomics chromosomal regions associated with traits. TDT analyses (Transmission Disequilibrium Test) performed on 200 nuclear families with affected offspring allowed to identify two significant regions associated with diseases: one on chromosome X for the three diseases and the other on chromosome 12 involved in intersexuality. Other suggestive regions are highlighted for hernia and cryptorchidism. Genetic and physical mapping of chromosome X subsequently showed that the significant signal was located on the porcine pseudo-autosomal region. Further analyses showed it was an analysis bias, due to the specific segregation of the region. Absence of recombination was observed for one third of chromosome X, enriched in repeated motifs. The region on chromosome 12 involved in intersexuality is an excellent candidate region because the only annotated gene in is one of the key genes for sexual differentiation in males. Fine mapping did not allow detection of a causative mutation or CNV (Copies Number Variation) but its implication was confirmed. For the three major defects, the loci identified can be used in pig breeding for effective marker assisted selection against diseases. Moreover, these results provide new data for human genetics.