Bovin réglementaire prophylaxie
Génomique et santé animale
Derniére mise à jour le : 05/02/2019
Au cours de la dernière décennie, les recherches consacrées à la génétique des animaux d'élevage ont franchi de nouvelles barrières de la connaissance en se rapprochant toujours plus du génome et de son fonctionnement. Les résultats obtenus bouleversent d'ores et déjà les méthodes et l'organisation de la sélection animale. Ces évolutions impactent et impacteront de plus en plus la conduite de l'élevage.
La génomique consiste à établir la carte des gènes, et étudier leurs fonctions. Aujourd'hui, en rapprochant ces cartes génétiques aux observations sur le terrain, il devient possible de prévoir les performances zootechniques potentielles des animaux ou encore leur sensibilité ou résistances aux maladies. Un travail dont les perspectives sont particulièrement prometteuses pour la santé animale.
La sélection génétique : d'abord une affaire d'observation
Choisir un reproducteur, mâle ou femelle, c'est tout d'abord s'intéresser à ce qu'il va pouvoir transmettre à ses descendants. Pour y arriver, la sélection classique utilise deux types d'informations : les généalogies et les performances. Ceci permet de classer les animaux entre eux et à ne retenir que les meilleurs dont on pense que la descendance sera conforme aux objectifs.
Pour la plupart des critères de sélection des animaux, il n'y a pas de gène unique qui les détermine. Aussi pendant longtemps c'est une approche statistique s'appuyant sur les performances des ascendants et descendants déjà connus qui est privilégié.
Cependant les gènes qui agissent de manière importante sur un caractère donné sont très certainement en nombre limité. Aussi, s'il existe des gènes avec des effets importants sur la performance ou la santé des animaux et s'il est possible de les identifier indépendamment des performances, la sélection peut prendre en compte cette nouvelle information et gagner en efficacité. Depuis quelques années les progrès de la génétique moléculaire apportent une connaissance beaucoup plus fine du génome. Cette connaissance débouche sur l'identification ou la localisation des principaux gènes qui régissent les caractères importants.
La génomique apporte la connaissance des gènes et de leurs fonctions
La génomique regroupe un ensemble d'analyses qui vont de l'établissement de cartes du génome (cartographie des marqueurs) et l'identification de nouveaux gènes, jusqu'à l'étude de leurs fonctions. Dans ces analyses, l'informatique joue un rôle important : des logiciels spécialisés permettent, par exemple, de classer les gènes en fonction des homologies (ressemblances) de leurs séquences et donc de leurs fonctions. D'autres programmes permettent de rechercher des corrélations entre les marqueurs et les caractères des animaux.
Un outil pour connaître à l'avance le potentiel des animaux : la sélection assistée par marqueurs (SAM)
Lorsque les marqueurs sont corrélés à des performances, il devient possible d'optimiser la sélection des taureaux au sein d'une même famille. Ainsi en France, un premier protocole réalisé par l'INRA et l'UNCEIA a permis d'identifier 120 marqueurs significatifs pour 25 caractères de production, morphologie, facilité de traite, fertilité, et résistance aux mammites au sein de 14 familles pour un total de plus de 1500 taureaux. Ces informations sont d'ores et déjà disponibles et utilisées en sélection.
L'utilisation des marqueurs en sélection permet ainsi de disposer d'une information précoce qui accélère le processus. De plus cette information est très précise car elle est indépendante des conditions d'élevage. Enfin, il devient possible d'introduire de nouveaux critères dans la sélection en rajoutant des étapes supplémentaires et/ou de nouveaux critères.
Toutefois les marqueurs génétiques ne peuvent pas se substituer aux performances. C'est une information complémentaire mais qui n'est pas exhaustive. En effet, les QTL choisis identifient les principaux gènes responsables d'un caractère mais pas tous. Ils n'expliquent pas à eux tous seuls toute la variabilité génétique.
Quelles perspectives en santé animale ?
Le gain apporté par les marqueurs est d'autant plus important que les méthodes traditionnelles de sélection sont peu efficaces. Ainsi, l'intérêt de ces nouveaux outils est maximal lorsque les caractères sont difficiles ou couteux à mesurer (par exemple des caractères exprimés tardivement ou trop aléatoirement comme les maladies) ou lorsque l'héritabilité est faible. C'est particulièrement le cas en production bovine et caprine laitière, car on dispose déjà cartes génétiques très avancées, et de nombreux projets ciblent une amélioration de la résistance à des problèmes sanitaires. Pour les filières allaitantes, pour l'instant, ce sont surtout des critères d'aptitude bouchère et de qualité des viandes qui sont aujourd'hui privilégiés par les schémas de sélection.
Un autre intérêt des marqueurs est de pouvoir introduire dans un schéma de sélection des individus issus d'une autre population capable de mieux résister à une maladie. En identifiant les marqueurs associés à cette résistance, il est alors facile de suivre à moindre coût la diffusion de ce nouveau critère au sein de la famille qui sert de base à la sélection.
Aujourd'hui la recherche sur les maladies animales fait de plus en plus appel à la génomique pour comprendre la prédisposition aux maladies et les caractéristiques souhaitables pour les prévenir et les contrôler. L'avenir passera par une combinaison la plus efficace de toutes les stratégies possibles de lutte dans laquelle la sélection génomique pour les marqueurs de résistance aura une place de choix.
Les GDS s'impliquent dans ce projet
Le premier programme de génomique dans lequel se sont impliqués les GDS est celui de la tremblante, démarré en 2005. Il s'agissait alors d'accélérer chez les éleveurs ovins l'utilisation de béliers porteurs de gènes de résistance à la tremblante.
Plus récemment, le programme PARABOV a été lancé par l'Institut de l'Elevage en partenariat avec les organismes réalisant des prestations de parage, dont les GDS. Ce programme permettra à partir du relevé précis des lésions des pieds des bovins (à l'occasion des interventions de parage) de rechercher l'existence de marqueurs associés aux principales maladies. Double intérêt : pour l'éleveur disposer d'un bilan lésionnel à l'issue de l'intervention qui lui permet de travailler ensuite la prévention avec ses conseillers d'élevage, et intérêt collectif en ouvrant demain l'indexation des taureaux d'insémination à des critères sur la santé des pieds, l'une des principales causes de manque à gagner en élevage laitier.
D'autres programmes pourraient démarrer prochainement. En particulier, la lutte contre la paratuberculose, une maladie grave mais très difficile à maîtriser devrait bénéficier dans les années à venir du travail sur la génomique.
Au niveau national, les GDS s'impliquent également fortement dans l'avancée des connaissances en participant à France Génétique Elevage (FGE) qui associe l'Institut de l'Elevage, les Chambres d'Agriculture, France Conseil Elevage (Contrôle Laitier et Bovin Croissance), de Races de France (UPRA sélection), l'INRA, et l'UNCEIA (Insémination).
MD
Pour en savoir plus :
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Institut de l'Elevage
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FGE
La génomique consiste à établir la carte des gènes, et étudier leurs fonctions. Aujourd'hui, en rapprochant ces cartes génétiques aux observations sur le terrain, il devient possible de prévoir les performances zootechniques potentielles des animaux ou encore leur sensibilité ou résistances aux maladies. Un travail dont les perspectives sont particulièrement prometteuses pour la santé animale.
La sélection génétique : d'abord une affaire d'observation
Choisir un reproducteur, mâle ou femelle, c'est tout d'abord s'intéresser à ce qu'il va pouvoir transmettre à ses descendants. Pour y arriver, la sélection classique utilise deux types d'informations : les généalogies et les performances. Ceci permet de classer les animaux entre eux et à ne retenir que les meilleurs dont on pense que la descendance sera conforme aux objectifs.
Pour la plupart des critères de sélection des animaux, il n'y a pas de gène unique qui les détermine. Aussi pendant longtemps c'est une approche statistique s'appuyant sur les performances des ascendants et descendants déjà connus qui est privilégié.
Cependant les gènes qui agissent de manière importante sur un caractère donné sont très certainement en nombre limité. Aussi, s'il existe des gènes avec des effets importants sur la performance ou la santé des animaux et s'il est possible de les identifier indépendamment des performances, la sélection peut prendre en compte cette nouvelle information et gagner en efficacité. Depuis quelques années les progrès de la génétique moléculaire apportent une connaissance beaucoup plus fine du génome. Cette connaissance débouche sur l'identification ou la localisation des principaux gènes qui régissent les caractères importants.
La génomique apporte la connaissance des gènes et de leurs fonctions
La génomique regroupe un ensemble d'analyses qui vont de l'établissement de cartes du génome (cartographie des marqueurs) et l'identification de nouveaux gènes, jusqu'à l'étude de leurs fonctions. Dans ces analyses, l'informatique joue un rôle important : des logiciels spécialisés permettent, par exemple, de classer les gènes en fonction des homologies (ressemblances) de leurs séquences et donc de leurs fonctions. D'autres programmes permettent de rechercher des corrélations entre les marqueurs et les caractères des animaux.
Un outil pour connaître à l'avance le potentiel des animaux : la sélection assistée par marqueurs (SAM)
Lorsque les marqueurs sont corrélés à des performances, il devient possible d'optimiser la sélection des taureaux au sein d'une même famille. Ainsi en France, un premier protocole réalisé par l'INRA et l'UNCEIA a permis d'identifier 120 marqueurs significatifs pour 25 caractères de production, morphologie, facilité de traite, fertilité, et résistance aux mammites au sein de 14 familles pour un total de plus de 1500 taureaux. Ces informations sont d'ores et déjà disponibles et utilisées en sélection.
L'utilisation des marqueurs en sélection permet ainsi de disposer d'une information précoce qui accélère le processus. De plus cette information est très précise car elle est indépendante des conditions d'élevage. Enfin, il devient possible d'introduire de nouveaux critères dans la sélection en rajoutant des étapes supplémentaires et/ou de nouveaux critères.
Toutefois les marqueurs génétiques ne peuvent pas se substituer aux performances. C'est une information complémentaire mais qui n'est pas exhaustive. En effet, les QTL choisis identifient les principaux gènes responsables d'un caractère mais pas tous. Ils n'expliquent pas à eux tous seuls toute la variabilité génétique.
Quelles perspectives en santé animale ?
Le gain apporté par les marqueurs est d'autant plus important que les méthodes traditionnelles de sélection sont peu efficaces. Ainsi, l'intérêt de ces nouveaux outils est maximal lorsque les caractères sont difficiles ou couteux à mesurer (par exemple des caractères exprimés tardivement ou trop aléatoirement comme les maladies) ou lorsque l'héritabilité est faible. C'est particulièrement le cas en production bovine et caprine laitière, car on dispose déjà cartes génétiques très avancées, et de nombreux projets ciblent une amélioration de la résistance à des problèmes sanitaires. Pour les filières allaitantes, pour l'instant, ce sont surtout des critères d'aptitude bouchère et de qualité des viandes qui sont aujourd'hui privilégiés par les schémas de sélection.
Un autre intérêt des marqueurs est de pouvoir introduire dans un schéma de sélection des individus issus d'une autre population capable de mieux résister à une maladie. En identifiant les marqueurs associés à cette résistance, il est alors facile de suivre à moindre coût la diffusion de ce nouveau critère au sein de la famille qui sert de base à la sélection.
Aujourd'hui la recherche sur les maladies animales fait de plus en plus appel à la génomique pour comprendre la prédisposition aux maladies et les caractéristiques souhaitables pour les prévenir et les contrôler. L'avenir passera par une combinaison la plus efficace de toutes les stratégies possibles de lutte dans laquelle la sélection génomique pour les marqueurs de résistance aura une place de choix.
Les GDS s'impliquent dans ce projet
Le premier programme de génomique dans lequel se sont impliqués les GDS est celui de la tremblante, démarré en 2005. Il s'agissait alors d'accélérer chez les éleveurs ovins l'utilisation de béliers porteurs de gènes de résistance à la tremblante.
Plus récemment, le programme PARABOV a été lancé par l'Institut de l'Elevage en partenariat avec les organismes réalisant des prestations de parage, dont les GDS. Ce programme permettra à partir du relevé précis des lésions des pieds des bovins (à l'occasion des interventions de parage) de rechercher l'existence de marqueurs associés aux principales maladies. Double intérêt : pour l'éleveur disposer d'un bilan lésionnel à l'issue de l'intervention qui lui permet de travailler ensuite la prévention avec ses conseillers d'élevage, et intérêt collectif en ouvrant demain l'indexation des taureaux d'insémination à des critères sur la santé des pieds, l'une des principales causes de manque à gagner en élevage laitier.
D'autres programmes pourraient démarrer prochainement. En particulier, la lutte contre la paratuberculose, une maladie grave mais très difficile à maîtriser devrait bénéficier dans les années à venir du travail sur la génomique.
Au niveau national, les GDS s'impliquent également fortement dans l'avancée des connaissances en participant à France Génétique Elevage (FGE) qui associe l'Institut de l'Elevage, les Chambres d'Agriculture, France Conseil Elevage (Contrôle Laitier et Bovin Croissance), de Races de France (UPRA sélection), l'INRA, et l'UNCEIA (Insémination).
MD
Pour en savoir plus :
| Un peu de vocabulaire génotype : c'est l'information portée par le génome d'un organisme grâce à l'ADN. héritabilité :part des facteurs génétiques dans la probabilité d'apparition d'un trait phénotypique. marqueur : séquence d'ADN sur un chromosome pouvant être identifié et qui en général se retrouve entre les générations. phénotype :ensemble des caractéristiques observables d'un animal. SAM : sélection assistée par marqueurs |
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