Génétique moléculaire des réponses de stress et robustesse chez le Porc – SUSoSTRESS

Le premier volet consiste en une sélection génétique divergente sur la base de la réponse de la glande surrénale au stress. Après trois générations de sélection les deux lignées obtenues (basse et haute réponse) seront comparées pour de nombreux paramètres en rapport avec la production (vitesse de croissance, composition de carcasse, ...) et la robustesse (survie des nouveau-nés, comportement, capacités d'adaptation). Le deuxième volet est une analyse approfondie des différences génétiques des réponses à différents stress a l'aide des techniques moléculaires à haut débit (transcriptome, métabolome, profil neuroendocrinien). L'ensemble de ces données sera intégré dans un modèle mathématique de la variabilité des réponses de stress intégrant également les paramètres de production et de robustesse. Ce modèle servira de support aux stratégies de sélection d'animaux plus robustes.

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L'importance des caractères de ROBUSTESSE dans les objectifs de l’élevage prend une place prépondérante avec la perspective d’obtenir un niveau de production élevé dans un large éventail de conditions climatiques et de systèmes d’élevage, tout en assurant un haut niveau de bien-être des animaux. Les stratégies actuelles afin d'accroître la robustesse comprennent la sélection pour les caractères dits ‘fonctionnels’, tels que l'intégrité du squelette et du système cardiovasculaire, la résistance aux maladies ou la longévité productive. Il est également possible d'utiliser l'évaluation globale de la sensibilité à l'environnement (analyse des normes de réaction, canalisation) mais ces techniques sont difficiles à mettre en œuvre dans la pratique.
Le STRESS est défini comme la réponse non spécifique des organismes à toute stimulation. Chez les espèces animales vertébrées destinées à l'alimentation humaine, l’axe corticotrope est le plus important système neuroendocrinien de réponse au stress. Le cortisol produit par le cortex surrénal exerce un large éventail d'effets sur le métabolisme, le système cardiovasculaire, les processus inflammatoires et le fonctionnement du cerveau, par exemple. De grandes variations individuelles ont été décrites dans l'activité de l'axe corticotrope avec des conséquences physiopathologiques importantes. En termes de production animale, des niveaux plus élevés de cortisol ont des effets négatifs sur la croissance et l'efficacité alimentaire et augmentent le ratio gras/maigre des carcasses. Au contraire, le cortisol a des effets positifs sur les caractères liés à la robustesse et à l'adaptation. La sélection intense pour la croissance des tissus maigres durant les dernières décennies a concomitamment réduit la production de cortisol, qui peut-être être responsable des effets négatifs de cette sélection sur les caractères de robustesse. La stratégie que nous proposons est de modifier l'équilibre entre les caractères de production et de robustesse en sélectionnant des animaux avec une activité de l’axe corticotrope plus élevée (Mormède et al. Animal 5:651, 2011).
Le but premier du présent projet SUSoSTRESS est de produire des preuves expérimentales en appui de cette stratégie par l'étude de la production et des caractères de robustesse dans deux lignées de porcs sélectionnées de façon divergente pour leur réponse de cortisol à la stimulation par l'ACTH. L'avantage essentiel de cette stratégie pour l'élevage des animaux est qu'elle repose sur un système physiologique unique et bien défini pour accroître la robustesse et l’adaptabilité, rendant la sélection génétique plus facilement accessible ainsi que la généralisation de l'espèce d'étude, le porc, à d'autres espèces d’élevage.
De nombreux gènes candidats et polymorphismes moléculaires ont été décrits et expliquent les différences individuelles d’activité corticotrope d’origine génétique (Mormède et al. ANYAS 1220:127, 2011). Afin d'utiliser cette information moléculaire pour la sélection génétique, nous devons développer une approche intégrée de génétique de système. Le deuxième objectif du projet est l'élaboration d'un modèle d’architecture génétique de l'axe corticotrope et de son activité physiologique à l'égard de la performance des animaux pour les caractères de robustesse et de production, comme base de la sélection génomique.
Le troisième objectif du projet est d'offrir des informations pratiques pour la sélection génomique d’animaux plus robustes, par intégration du modèle génétique, de l'analyse bioinformatique approfondie des composants de l’axe corticotrope et de ses cibles fonctionnelles, et du génotypage à haute densité des animaux sélectionnés. Ce projet est donc un modèle de recherche fondamentale avec application très claire à la sélection des animaux de production.