Mieux comprendre l’hérédité pour optimiser la sélection des animaux d’élevage

En élevage, la sélection vise à choisir les futurs reproducteurs, qui ont les caractéristiques – comme la vitesse de croissance ou la production laitière - les plus intéressantes. Pendant longtemps, la sélection s’est basée sur le postulat que les seuls facteurs héréditaires, c’est-à-dire qui se transmettent d’une génération à l’autre, étaient ceux de la séquence d’ADN, transmise par les deux parents lors du processus de reproduction sexuelle. Récemment, les scientifiques ont démontré que des informations non génétiques, à l’origine de différences dans le phénotype, peuvent aussi être transmises de génération en génération. « On parle désormais d’un concept d’héritabilité générale qui combine toutes les sources d’informations héritées à travers les générations », explique Ingrid David, chercheuse à l’unité GenPhySe, d’INRAE.

Différents modes de transmission

Si la transmission des informations génétiques via l’ADN et la méiose est connue depuis longtemps, les chercheurs évoquent d’autres transmissions via un support physique, au travers des marques épigénétiques et du microbiote. L’épigénétique est un ensemble de processus moléculaires qui interagissent avec le génome et contribuent à la régulation d’expression des gènes sans modifier pour autant la séquence d’ADN. Les mécanismes épigénétiques agissent comme des médiateurs de la réponse d’un individu aux modifications de son environnement. Ainsi l’exposition à des stress in utero des embryons peut avoir un impact sur le phénotype, impact qui sera transmis aux générations suivantes. Quant à lui, le microbiote regroupe toutes les cellules microbiennes symbiotiques qui résident dans et sur le corps des animaux. Chez l’homme comme chez les animaux d’élevage, le transfert se fait par contact physique entre le nouveau-né et la mère.

Depuis peu, les chercheurs ont aussi démontré que pouvaient se transmettre de génération en génération des informations sans support physiques et sans modification de l’information génétique en tant que telle. Ces informations sont transmises par des mécanismes d’apprentissage social, qui se fait notamment à travers l’observation du comportement des congénères, et donne par exemple lieu à la transmission d’aptitudes maternelles de la mère à sa descendance. Ces comportements peuvent aussi évoluer suite à des modifications de l’environnement d’élevage, des stress par exemple.

Vers une approche globale

La sélection génétique reste le principal levier pour améliorer les caractères des animaux d’élevage. « Pour un progrès maximal, il ne fallait pas négliger la contribution de l’héritage non génétique, souligne Ingrid David, non seulement pour estimer et sélectionner les animaux sur l’intégralité de leur valeur transmissible mais aussi en introduisant des facteurs non génétiques favorables via l’environnement des animaux ».

Les éleveurs peuvent initier des marques épigénétiques ou encore influencer le microbiote en jouant sur l’environnement. Ces modifications pourront être transmises à la descendance. Il sera alors intéressant d’identifier des moments clés dans la vie des futurs reproducteurs pour favoriser la transmission des facteurs non génétiques recherchés.

En raison de son effet cumulatif et stable dans le temps, la sélection génétique (génomique) reste le levier principal pour améliorer les caractères des animaux d’élevage. Néanmoins, l’ajout des facteurs non génétiques améliorera sûrement le bénéfice de la sélection.