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ADAPTmap : un jeu de données génomiques exceptionnel sur les chèvres

Le projet ADAPTmap est une initiative internationale de chercheurs en génétique caprine ayant décidé de travailler sur un même jeu de données. En ont résulté sept articles publiés dans Genetics Selection Evolution, Heredity et Animal Genetics, auxquels a contribué le laboratoire de Génétique et Physiologie des Systèmes d’Elevage (GenPhySE) du centre Occitanie-Toulouse. Ils mettent en évidence les traces de sélection et d’adaptation ainsi que l’analyse de la diversité génétique en lien avec la domestication.

Chèvres créoles.. © Inra, NIORE Jacqueline
Mis à jour le 17/01/2019
Publié le 14/01/2019

Les chèvres sont élevées dans le monde entier dans une grande variété d'environnements géographiques, climatiques et de systèmes d’élevages. Certaines races locales permettent de valoriser des zones difficiles, tant dans les pays développés que dans ceux en développement. Domestiquées il y a environ 10 000 ans dans une seule région, le Croissant fertile, elles ont été soumises à une hybridation limitée entre les races. Elles représentent donc l'une des meilleures espèces pour l'étude de la diversité génétique et de l'adaptation.

Le projet ADAPTmap a démarré en 2014 dans le but de coordonner des projets internationaux variés ayant généré des données de génotypage et de phénotypage chez la chèvre. ADAPTmap a été soutenu par le consortium IGGC (International Goat Genome Consortium), coordonné par l’Inra, le réseau AGIN (African Goat Improvement Network) et les projets européens 3SR (Sustainable Solutions for Small Ruminants) et NextGen.

Les premiers résultats de ces recherches portent sur la mise en évidence de traces de sélection (se traduisant par des génomes identiques) notamment pour la couleur du pelage des animaux. Des traces d’adaptation liées aux paramètres géographiques et climatiques ont également été identifiées, la plus forte d'entre elles étant associée à la température annuelle moyenne. 

On retrouve également parmi les résultats le fait que globalement, les populations étudiées se structurent selon leur origine géographique : trois principaux groupes génétiques correspondent aux chèvres d'Europe, d'Afrique et d'Asie occidentale. On note aussi que la structure génétique des populations reflète les principales voies de migration post-domestication. En outre, on observe des flux de gènes important dans des zones spécifiques (par exemple, l’Europe du Sud, le Maroc et le Mali-Burkina Faso-Nigéria), tandis que l’isolement géographique (mer, montagne) ou les pratiques d’élevage ont réduit ce flux dans d’autres zones du globe. Ainsi, certaines populations iliennes (Canaries, Baléares, Islande) présentent des zones d’homozygotie spécifiques, c’est-à-dire que les animaux présentent dans certaines régions de leur génome des segments identiques sur les deux chromosomes.

Populations utilisées pour détecter les signatures de sélection. Les populations sont codées en fonction de leur groupe géographique.. © Inra
Populations utilisées pour détecter les signatures de sélection. Les populations sont codées en fonction de leur groupe géographique. © Inra

 

Enfin, un petit jeu de 200 marqueurs utilisables au niveau international a été mis au point pour permettre des études de filiation et l’assignement de parenté. Cela permet de diversifier le nombre de mâles reproducteurs et de rechercher a posteriori la paternité. L’objectif est à terme de développer un outil à bas coût, accessible aux éleveurs.

AdaptMap a maintenant terminé sa première phase. A la faveur de l’acquisition de nouvelles données de génotypage, une phase II est envisagée pour enrichir les résultats avec de nouvelles populations. En outre, le projet 1000-génomes caprins VarGoats (coordonné par l’Inra) s’appuie sur les résultats d’ADAPTmap pour son échantillonnage.

L’ensemble de ces programmes de génomique, coordonnés au niveau international, va permettre d’acquérir des connaissances sur la diversité génétique et l’évolution de l’espèce caprine, pour mieux la caractériser et la comprendre aujourd’hui.

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Physiologie animale et systèmes d’élevage, Génétique animale

Références publications :

  1. Colli, L. et al. Genome-wide SNP profiling of worldwide goat populations reveals strong partitioning of diversity and highlights post-domestication migration routes. Genet. Sel. Evol. GSE 50, 58 (2018).
  2. Stella, A. et al. AdaptMap: exploring goat diversity and adaptation. Genet. Sel. Evol. GSE 50, 61 (2018).
  3. Talenti, A. et al. Functional SNP panel for parentage assessment and assignment in worldwide goat breeds. Genet. Sel. Evol. GSE 50, 55 (2018).
  4. Bertolini, F. et al. Genome-wide patterns of homozygosity provide clues about the population history and adaptation of goats. Genet. Sel. Evol. GSE 50, 59 (2018).
  5. Bertolini, F. et al. Signatures of selection and environmental adaptation across the goat genome post-domestication. Genet. Sel. Evol. GSE 50, 57 (2018).
  6. Cardoso, T. F. et al. Patterns of homozygosity in insular and continental goat breeds. Genet. Sel. Evol. GSE 50, 56 (2018).
  7. Liu, M. et al. Diversity of copy number variation in the worldwide goat population. Heredity (2018). doi:10.1038/s41437-018-0150-61

En chiffres

Le jeu de données génétiques :

4653 animaux
148 populations
35 pays
5 continents