La course aux gènes
Publié dans Le Bulletin des agriculteurs de septembre 2007

La génomique modifie déjà la façon dont les animaux sont sélectionnés. Une véritable révolution se prépare.
par Marie-Josée Parent, agronome

Depuis des millénaires, l'être humain sélectionne les animaux d'élevage pour des caractères désirables : la taille, la couleur, la docilité, la production laitière, le rendement de la carcasse et bien d'autres. Sans qu'on sache comment ces informations sont inscrites dans les gènes des individus, la sélection a permis de développer une agriculture performante.

Imaginez maintenant que vous détenez la clef, c'est-à-dire que vous êtes capable de lire ces informations avant même que l'animal entre en production.

Vous savez, par exemple, que tel animal détient la combinaison génétique qui confère une protection contre le circovirus porcin, la grippe aviaire ou encore la mammite laitière. Vous garderiez certainement cet animal pour la reproduction. C'est justement ce genre d'information que les généticiens tentent de découvrir. Et puisqu'il y a un potentiel commercial derrière ce type de données, plusieurs compagnies s'y intéressent.

Un boeuf plus tendre
Des compagnies offrent aux producteurs bovins un test de tendreté de la viande. Elles évaluent l'ADN de cellules prélevées chez l'animal. Pour trois gènes connus, on vérifie la combinaison ou SNP (pour mieux comprendre les notions de génétique, lire l'encadré La génomique en accéléré). On attribue alors une cote à chaque gène, puis l'animal reçoit une cote de tendreté. Plus ce nombre est élevé, plus la viande est réputée tendre.

L'article Montre-moi tes gènes dans ce numéro-ci du Bulletin présente des producteurs qui utilisent ces tests. Au Québec, GeneStar de la compagnie Bovigen et TenderGENE d'Igenity, propriété de Merial, offrent ces tests. Pour un produit haut de gamme, le fait de pouvoir influer sur la tendreté de la viande revêt une importance cruciale.

Porcs du futur
En génétique porcine, Monsanto Choice Genetics veut devenir le leader mondial. Le chercheur américain Max F. Rothschild, de l'Université de l'État de l'Iowa, a joint l'an dernier l'équipe de recherche de Monsanto en tant que consultant. Le Dr Rothschild oeuvre depuis 27 ans en génétique porcine, dont 10 ans en génomique. Avec ses étudiants, il a notamment découvert plusieurs gènes, dont trois qui influent sur la taille de la portée, certains qui affectent l'épaisseur de gras dorsal, et d'autres qui jouent un rôle dans la qualité de la viande.

« La raison pour laquelle je travaille avec Monsanto est que cette compagnie est le leader en génomique et qu'elle y investit beaucoup d'argent », dit-il. Monsanto utilise la technologie des marqueurs pour sélectionner des gènes pour des caractères économiquement avantageux. Les porcs possèdent 25 000 gènes différents, et Monsanto utilise 400 marqueurs dans ses programmes de sélection.

La compagnie commence tout juste à mettre en marché des porcs issus de cette technologie. Ainsi, elle propose deux verrats aux éleveurs : le GX et le QBX. Le QBX, le premier verrat élaboré avec la génomique, est dédié au marché québécois. « Les producteurs québécois sont plus enclins à implanter de nouvelles technologies », justifie le directeur commercial de Monsanto Choice Genetics pour le Canada, Ray Deleurme. Ce porc est à l'essai par le Centre de développement du porc du Québec. Les résultats devraient être connus sous peu.

Nutrigénomique
Derrière son siège social mondial, à Nicholasville au Kentucky, la compagnie Alltech s'affaire à terminer la construction du premier Centre de nutrigénomique animale.

On prévoit l'ouverture pour la fin de cette année ou le début de 2008. « Nous croyons que c'est la voie de l'avenir, explique le directeur de la recherche pour Alltech, Ronan Power. Les nutriments ne sont pas juste des sources de protéines ou d'énergie. Ils ont le potentiel d'interagir avec les gènes. »

Spécialisée dans les levures et les dérivés de la fermentation, Alltech travaillera principalement sur les effets de ses produits sur les gènes. « Nous avons découvert que le sélénium améliore l'efficacité énergétique, mais nous n'avons pas d'explication », précise le docteur Power en parlant d'un des produits-vedettes de la compagnie, le Sel Plex. Pour cela, Alltech utilisera l'approche de la génomique. « Il s'agit de regarder quels nutriments affectent positivement les gènes, dit-il. Toutes les activités du corps commencent par les gènes. »

Les expériences seront effectuées sur un petit nombre d'animaux dans des fermes de recherche. On enverra ensuite des échantillons au Centre de nutrigénomique animale pour analyse.

Dans une approche traditionnelle, il faudrait un grand nombre d'animaux.

Dans un premier temps, les produits de la compagnie seront évalués, mais aussi la combinaison de ces produits avec des vitamines, par exemple.

Encore beaucoup à faire
Ces exemples ne sont qu'un infime échantillon de ce qui peut être fait avec la génomique. D'autres utilisations sont prometteuses, comme la traçabilité par le code génétique. Et d'autres viendront encore. Cette science est encore très jeune, une quinzaine d'années.

Cependant, certaines utilisations de la génomique inquiètent plusieurs personnes. Le séquençage du génome du porc n'est même pas encore complété – mais devrait l'être en 2008 – et les généticiens commencent déjà à écarter certaines combinaisons génétiques.

Par exemple, dans les années 1980, nous avons sélectionné, de façon traditionnelle, un porc de plus en plus maigre. Or, on sait maintenant qu'une viande plus maigre est moins tendre.

Une sélection plus rapide implique également une perte de combinaisons génétiques en accéléré.

Cette perte éventuelle d'un certain bagage génétique inquiète notamment le généticien Claude Robert, professeur à la Faculté des sciences de l'agriculture et de l'alimentation de l'Université Laval. La grande crainte du Dr Robert vient du fait que l'action des gènes et leurs interactions sont encore mal connues.

« Il y a énormément de données à sortir, pense le Dr Robert. Ce n'est pas ce que les gens qui utilisent ces techniques vous diront. Ils diront plutôt que c'est la voie de l'avenir. Mais comment géreront-ils l'homozygotie ? » Selon Claude Robert, une sélection par le génome éliminera des allèles pour certains gènes. L'effet de ces allèles écartés pourrait se révéler bénéfique. Or, l'élimination dans la population animale pourrait rendre le retour en arrière impossible. Des homozygotes sont des individus ayant des paires de gènes identiques.

Pour vous expliquer à quel point la diversité génétique est une bonne chose, parlons de vigueur hybride. Si on croise des animaux très différents les uns des autres, le mélange des deux donnera un meilleur résultat que le meilleur des deux parents. C'est exactement ce que l'on fait quand on produit de la viande : une mère issue d'un mélange de deux races est accouplée avec un mâle d'une troisième race.

La génomique permet un progrès génétique beaucoup plus rapide et efficace. Il ne faudrait cependant pas éliminer des combinaisons génétiques qui pourraient s'avérer bénéfiques pour une action que nous n'avons pas encore découverte, rappelle Claude Robert.

Encadré : La génomique en accéléré La génomique est apparue à la fin des années 1980. Au début, son rôle était de décrire l'organisation du génome, de dresser l'inventaire des gènes et d'en faire le séquençage. Cette science en est maintenant rendue à l'étude des gènes et de leurs interactions.

Génome : Ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce.
Génomique : Science qui étudie le génome.
Chromosome : Élément microscopique constitué d'une molécule d'ADN.
ADN : Molécule que l'on retrouve dans tous les organismes vivants et qui est le support de l'hérédité.
Gène : Unité d'information génétique, notamment présente sur l'ADN.
SNP : Variation d'une seule paire de bases du génome, entre individus d'une même espèce. Se prononce « snip » et peut s'écrire ainsi.
Paire de bases : Appariement de deux bases azotées situées sur deux brins complémentaires d'ADN.
Marqueur génétique : Caractère génétique dont la localisation est connue sur le chromosome et qui peut, par conséquent, servir à localiser un caractère inconnu.

Source : www.wikipedia.org et www.granddictionnaire.com

Encadré : Une question économique Le chercheur Max F. Rothschild, de l'Université de l'État de l'Iowa, chiffre ainsi le potentiel de profitabilité de l'utilisation de la génomique en production porcine (valeurs en $US par année pour l'Amérique du Nord).
Reproduction : 100 millions
Résistance aux maladies : 100 millions
Longévité : 50 millions
Croissance : 20 millions
Qualité de la viande : 20 millions
Conversion alimentaire : 10 millions
Taux de gras : 10 millions
Comportement animal : inconnu
Environnement : inconnu

Encadré : Tyson achète l'expertise du Québec
Bien que la génétique avicole provienne essentiellement des États-Unis, le plus important fournisseur de ce domaine effectue sa recherche génomique au Québec. Cobb Vantress, une filiale de Tyson Foods, est la plus importante compagnie de génétique avicole au monde. En 2006, elle concluait une entente avec DNA Landmarks, une entreprise basée à Saint-Jean-sur-Richelieu, en Montérégie. « Nous effectuons de la recherche sur les marqueurs du poulet, explique le directeur commercial de DNA Landmarks, Charles Pick. Cobb Vantress utilisera ensuite ces connaissances pour effectuer la sélection. En bout du compte, les producteurs du Québec en bénéficieront lorsqu'ils achèteront leur génétique. » Cobb Vantress détient un peu plus de 40% du marché de la génétique du poulet en Amérique du Nord, précise le directeur général de DNA Landmarks, Joachim Richert. Selon MM. Pick et Richert, le Québec est un excellent endroit pour ce type de recherche. « Très peu de compagnies possèdent ce genre d'expertise et DNA Landmarks est l'une d'elles », explique Charles Pick à propos du choix de Cobb Vantress sur leur entreprise. Fondée en 1995 par des anciens membres de la division recherche en génomique d'Agriculture Canada, DNA Landmarks est une composante de BASF Plant Science depuis 1998.

Liens utiles
International Sequencing Consortium : http://www.intlgenome.org
Carte génétique du porc : http://www.animalgenome.org/maps/marcmap
Swine Genome Sequencing Consortium (SGSC) : http://www.piggenome.org

Description des photos
Les photos sont publiées dans le magazine imprimé
1. L'ADN, une molécule que l'on retrouve dans tous les organismes vivants, est le support de l'hérédité. Il se compose d'une double chaîne dont les brins sont complémentaires.
2. OEuvrant depuis 27 ans en génétique, dont 10 en génomique, Max F. Rothschild est le coordonnateur du projet du génome porcin pour les États-Unis. Le projet du génome est un projet mondial, pour lequel plusieurs pays collaborent.
3. Professeur en génétique à l'Université Laval, Claude Robert est inquiet de voir diverses compagnies se lancer dans l'exploitation commerciale du génome. Ce chercheur a peur des conséquences à long terme de la perte de la diversité génétique.
4. Les chromosomes renferment les structures d'ADN enroulées sur elles-mêmes.
5. Le premier verrat que Monsanto a élaboré avec la génomique est dédié au marché québécois, le QBX.

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