Analyser le génome de petites structures familiales

Au départ, la base de donnée DAMONA a été conçue pour identifier des mutations de novo. Si une mutation de novo se produit au sein des cellules de la lignée germinale – les cellules qui sont susceptibles de former les gamètes (ovule ou spermatozoïde) - d’un individu (père ou mère) donné, elle ne sera pas détectable chez celui-ci mais sera transmise au descendant conçu par le gamète muté et celui-ci la transmettra alors à la moitié de ses propres descendants. Au cours de son doctorat, Chad Harland a notamment pour mission d’identifier les mutations de novo classiques pour l’ensemble de la base de données DAMONA. Par mutations classiques, on entend des mutations qui impliquent la modification d’un ou de quelques nucléotides au sein d’une séquence donnée. Parmi les 750 individus répertoriés dans la base de données DAMONA, on retrouve 115 petites structures familiales constituées d’un couple « père –mère », d’un de leur descendant et de 4 à 5 individus descendant eux-mêmes de ce dernier. Carole Charlier et ses collègues ont utilisé ce jeu de données pour trouver des mutations de novo de type ‘nouvelle retrotransposition’ au sein de ces structures familiales. « Nous souhaitions voir la mobilisation des éléments de novo du même type que celui trouvé sur le gène APOB au sein de la lignée germinale », explique Carole Charlier. « Nous avons pu mettre en évidence cinq mutations de novo de ce type parmi les 115 structures familiales dont nous disposions ». Ces mutations se sont donc produites au sein d’un spermatozoïde ou d’un ovocyte d’un père ou d’une mère. Sur ces cinq mutations, quatre d’entre elles provenaient d’une lignée germinale mâle et une provenait d’une lignée germinale femelle. « Cela montre bien que la mobilisation de ce type d’événement peut se faire tant chez les mâles que chez les femelles » indique Carole Charlier. « Mais on s’est aussi rendu compte de manière inattendue que, chez sur les quatre mutations de novo qui étaient apparues chez des mâles, trois d’entre elles s’étaient produites dans la lignée germinale d’un même taureau. Plus étonnant encore deux de ces trois mutations avaient été transmises par un seul et même spermatozoïde », révèle la chercheuse. Ces résultats significatifs suggèrent que, à un moment donné, un élément rétroviral endogène s’est mobilisé dans la lignée germinale de ce taureau. La prochaine étape pour l’équipe de Carole Charlier sera de trouver s’il y a chez ce taureau en particulier (ou d’autres qui présentent le même type d’évènements) une altération des mécanismes de défense du génome qui sont supposés réprimer la mobilisation des éléments transposables.

Dans le cadre d’une autre projet européen, le séquençage du transcriptome de vaches de la race Holstein est également en cours. Carole Charlier et ses collègues ont déjà en tête d’utiliser ce nouveau jeu de données afin de pouvoir établir la corrélation entre la présence d’éléments transposables à un endroit du génome de ces animaux et le niveau de transcription des gènes dans ou à proximité desquels ces éléments se sont insérés. « Certains des éléments que nous avons trouvés dans le génome des vaches Holstein ou Blanc-bleu belges auront très probablement un gros impact au vu des gènes importants dans lesquels ils sont insérés », assure Carole Charlier. Le moins qu’on puisse dire c’est que l’appel des éleveurs pour un test de détection du CDH aura eu un effet domino sur les recherches de l’équipe de Carole Charlier qui ne risque pas de s’avachir de sitôt !