Revue d'adaptations génétiques humaines à divers contextes

Publié en octobre dans Science, un article s'intéresse aux adaptations du génome humain face à divers contextes locaux (conditions de vie, pratiques alimentaires, etc.). Grâce aux développements scientifiques et techniques récents (technologies génomiques, analyses statistiques, échantillons étendus de populations), l'identification et la cartographie fine des variants génétiques ont été améliorées. Cela ouvre des perspectives en matière de compréhension des évolutions humaines récentes, ainsi que des origines de la variabilité de caractères et de risques de maladies.

Plusieurs exemples pour lesquels les connaissances ont évolué récemment sont passés en revue : adaptation à la consommation de lait à un environnement arctique (alimentation marine riche en ɷ3), à un environnement toxique (taux naturellement élevés d'arsenic dans le sol par exemple), etc. Les adaptations du passé peuvent devenir des mal-adaptations aujourd'hui, comme le montre la fréquence élevée d'obésité et diabète de type 2 dans les Samoa. Les auteurs concluent par l'identification de pistes de recherche reposant en particulier sur les évolutions récentes de la génétique.

Source : Science

Aux origines génétiques de l'obésité

Dans un article du dernier numéro de Pour la science, Richard Johnson (professeur de médecine à l'université du Colorado) et Peter Andrews (professeur d'anthropologie à l'University College de Londres), croisent leurs approches scientifiques pour mieux reposer la question, pendante, du lien entre génétique et obésité. En 1962, James Neel avait émis l'hypothèse de l'existence d'un "gène d'épargne", favorisant le stockage de graisse, et qui aurait permis aux hominidés de résister à des disettes sévères. Souvent discutée, mais jamais démontrée, cette conjecture a été réexaminée par Johnson et Andrews, à l'aune de recherches récentes, et ils pensent l'avoir enfin confirmée. Leurs travaux montrent qu'une alimentation riche en fructose actionne le déclencheur d'engraissement et l'absence d'uricase fonctionnelle, chez les grands singes et les humains, conduit à des niveaux élevés d'acide urique, qui amplifie à sont tour l'effet du fructose et la production d'acides gras. Il s'ensuit que le gène muté codant une uricase non fonctionnelle serait le "gène d'épargne" de Neel. Seule une série d'essais menés chez l'homme pourrait prouver cette théorie. Si tel était le cas, la prévention de l'obésité, du diabète et des maladies cardio-vasculaires nécessiterait avant tout d'abaisser les taux élevés d'acide urique, de cholestérol et de triglycérides.

Source : Pour la science

Sélection animale et agriculture biologique : l'ITAB fait le point sur les travaux et les attentes spécifiques des filières

Les journées techniques nationales de l'ITAB, organisées à Châteauroux en novembre 2014, ont porté sur les besoins et possibilités d'adaptation de la sélection génétique à la production en agriculture biologique (AB), et en particulier en production laitière (cf. actes complets du colloque). Après avoir rappelé que les principes mêmes de la sélection génétique en production animale rendent nécessaires l'organisation collective et l'élaboration d'un consensus sur les schémas de sélection (E. Verrier), les intervenants ont développé des pistes de recherche et des exemples de schémas de sélection pour répondre aux besoins spécifiques de l'AB.

L'analyse du fonctionnement technico-économique des exploitations peut en effet permettre d'estimer le poids économique de différents caractères de sélection (production laitière, composition du lait, fertilité, résistance aux mammites, etc.) selon les systèmes de production. De cette pondération il ressort que certaines races sont plus adaptées à certains systèmes de production, mais, au-delà, cette pondération économique pourrait orienter les choix des éleveurs au sein des schémas de sélection actuels (via un index de synthèse établi « sur mesure ») ou, éventuellement, conduire à la construction de nouveaux schémas spécifiques (M. Brochard). Dans un schéma de sélection par la descendance, cette deuxième option serait toutefois handicapée par des coûts importants et une efficacité limitée (de par la faiblesse du socle et de la pression de sélection).

En revanche, le développement de la sélection génomique devrait permettre de construire des index de sélection sur mesure et pourrait faciliter la prise en compte de nouveaux caractères de sélection à moindre coût, ouvrant ainsi des pistes prometteuses pour une sélection plus ciblée. Par ailleurs, elle permettrait d'améliorer la sélection par la voie femelle : en augmentant la pression de sélection des vaches sur leurs performances propres in situ, la prise en compte des interactions génotype-milieu serait accrue, et l'on pourrait mieux tenir compte des caractéristiques fonctionnelles de l'animal (D. Boichard).

Ce sont justement ces caractéristiques (dont le poids dans les index de sélection a d'ores et déjà été renforcé par rapport à la production laitière), qui fondent la « robustesse » de l'animal, c'est-à-dire, selon les travaux de l'INRA, sa capacité à gérer les compromis entre fonctions vitales en période de stress. Mieux connue, mieux identifiée, cette robustesse pourrait devenir un critère de sélection en tant que tel, particulièrement adapté aux exploitations en AB (L. Delaby & E. Ollion).

Enfin, différents exemples d'adaptation des schémas de sélection ont été mis en avant par les intervenants, via l'évolution des indices de sélection dans le cadre d'un schéma classique (D. Fric), mais aussi dans des schémas de sélection participative issue des exploitations (F. Mercier), selon une approche comparable à celle des réseaux de semences paysannes. Dans tous les cas, l'organisation collective reste fondamentale.

Jean-Noël Depeyrot, Centre d'études et de prospective

Lien : ITAB

Epigénétique : la transmission de caractères à la descendance au-delà du génome

L'épigénétique recouvre l'ensemble des mécanismes de régulation et d'expression du génome, au-delà de l'information « brute » qu'il contient. Des études de plus en plus nombreuses mettent en évidence la transmissibilité de ces mécanismes, y compris par la voie mâle. Ainsi, une nouvelle étude chez la souris, publiée dans Nature communications, mettrait en évidence la transmission, par la lignée mâle, de caractères non génomiques à la descendance.

Les souris mâles ont été nourries avec une alimentation carencée en acide folique (vitamine B9), et ces carences ont entrainé, chez leur descendance, des perturbations de l'expression des gènes et du développement des embryons. Cette étude rappelle ainsi la sensibilité de l'expression du génome aux conditions environnementales, mais montre aussi le caractère transmissible de ces facteurs épigénétiques.

Si la transmission épigénétique in utero par la voie femelle est relativement connue, la transmissibilité par la voie mâle n'a été mise en évidence que récemment, et est sans doute encore largement sous-estimée. À l'heure où la sélection génomique se développe rapidement en production animale, ces découvertes récentes montrent que la transmissibilité et l'hérédité existent bien au-delà du génome.

Jean-Noël Depeyrot, Centre d'Étude et de Prospective

Source : Nature communications