De la génétique à la génomique

Abstract

Cet article retrace les principales étapes et la contribution de l’INRA au développement de la génomique, qui révolutionne depuis deux décennies les connaissances sur la structure et le fonctionnement du génome des animaux d’élevage. L’élaboration, dans les années 90, des premières cartes de marqueurs microsatellites a rapidement permis de mettre en évidence de nombreux locus à effets quantitatifs et de localiser les premiers gènes majeurs. En parallèle, les travaux de cytogénétique et de génomique comparative permettaient de tirer parti de l’avancée des connaissances sur le génome de l’homme et de la souris. A la fin des années 90, la construction d’outils de cartographie à haute densité, cartes d’hybrides d’irradiation et banques de grands fragments, a permis l’essor des travaux de cartographie fine et l’identification des premières mutations causales. Le début des années 2000 a été marqué par le développement des outils d’étude systématique de l’expression des gènes, micro-réseaux et puces à ADN, le démarrage du séquençage des premiers génomes d’animaux d’élevage, et l’essor des bases de données génomiques et de la bioinformatique. La connaissance des séquences permet ensuite de détecter in silico leurs variations, en particulier les très nombreuses variations ponctuelles (SNP) et de caractériser finement la structure des génomes des populations animales. La génomique a également renouvelé les méthodes d’amélioration génétique des populations, avec la mise en place de programmes de sélection assistée par marqueurs, de caractérisation et de gestion de la variabilité génétique et le développement d’applications en matière de contrôle de généalogie ou de traçabilité.

Construire l’animal sélectionnable

“…Ils opèrent un changement dans le mode de production de connaissance par rapport au régime précédent. En effet, les programmes d'amélioration génétique et de gestion des populations du régime intensif ont été élaborés à partir de « modèles de génétique quantitative et des populations basés sur l'observation ou la mesure des phénotypes » (Bidanel et al, 2008) : les génotypes n'étant pas accessibles par la mesure, c'est par des modèles statistiques et probabilistes que le potentiel génétique est estimé en fonction de la mesure des performances observées des animaux. Avec la génomique, ce principe de mesure des phénotypes réalisé au travers du testage sur descendance, n'est plus aussi important : une fois les liens établis sur un petit nombre d'animaux entre phénotypes (les performances mesurées) et génotype, le potentiel génétique de chaque animal peut être connu par simple lecture de son ADN sur une puce à ADN, sans qu'aucune de ses performances réelles soit mesurée (ainsi cette évaluation peut avoir théoriquement lieu dès même le stade de l'embryon).…”

“…La sélection génomique conduit donc à l'élaboration d'un nouveau paradigme au sens de Kuhn (1962) qui marque l'abolition du précédent : elles reposent sur un paradigme mécaniste et déterminé, opposé à la logique « probabiliste » sur laquelle reposait le régime intensif (Vissac, 2002). Dans la mesure où l'évaluation génomique pourrait décrire l'ensemble de la variabilité génétique, « les phénotypes ne sont théoriquement plus nécessaires » (Bidanel et al, 2008), c'est-à-dire que le contrôle de performance des animaux ne serait plus utile qu'à intervalles réguliers, pour établir et vérifi er l'exactitude des liens entre phénotypes et génotypes, mais plus pour déterminer le potentiel génétique des animaux. Tandis que six années étaient jusqu'à présent nécessaires avec les technologies précédentes pour estimer le potentiel génétique des mâles reproducteurs leur donnant une valeur économique et ainsi mettre en marché leur semence, aujourd'hui cette évaluation génétique et économique peut se faire dès la naissance de l'animal, et ce aussi bien pour les mâles que pour les femelles.…”

“…Refusant alors toute utilisation de la génétique américaine, ils développent une sélection de la « Brune originale », appelée « sélection paysanne ». 20 L'objet de cette discipline est « l'étude exhaustive des génomes, en particulier de l'ensemble des gènes, de leur disposition sur les chromosomes, de leur séquence, de leur fonction et de leur rôle »(Bidanel et al, 2008). Document téléchargé depuis www.cairn.info ---138.102.118.90 -13/12/2011 14h21.…”