Vers des porcelets plus robustes à la naissance !

Chez tous les mammifères, la naissance est un moment critique où les capacités du nouveau-né à survivre est un véritable challenge, notamment dans les 24-48 premières heures. En élevage, une truie permet la naissance d’environ 14 porcelets. La mortalité, elle, varie entre 10 à 20% avant sevrage : le problème est dû à un défaut de maturité. Le muscle y joue un rôle très important : il doit assurer une motricité immédiate permettant au porcelet d’atteindre les tétines pour ingérer le colostrum et d’assurer sa régulation thermique.

Pour identifier les gènes impliqués dans cette mise en place de la maturité musculaire, les chercheurs se sont intéressés à deux lignées porcines (européenne et chinoise) divergentes quant à leur mortalité à la naissance. Les stades de 90 et 110 jours de gestation (la naissance arrivant après 114 jours de gestation) ont été retenus par les scientifiques qui se sont concentrés sur la fin de la gestation correspondant au processus de maturation des tissus et organes permettant la survie à la naissance. Au cours du développement du fœtus, l’expression des gènes fluctue. A partir des données d’expression des gènes à ces stades, les statisticiens ont développé des approches permettant de construire des réseaux de gènes co-exprimés. Les gènes dont l’expression est corrélée à celle du gène du facteur de croissance « IGF2 » ont été particulièrement considérés.

En parallèle, à l’échelle cellulaire, les biologistes ont étudié par des approches de cytogénétique moléculaire et microscopie la position que prend un gène dans le noyau en fonction de son statut d’expression. On sait depuis une dizaine d’années que le génome n’est pas réparti au hasard dans le noyau : la chromatine qui constitue le génome est plus ou moins condensée, décondensée. Ces boucles d’ADN permettent des interactions entre gènes localisés à plus ou moins grande distance sur le génome, voire sur des chromosomes différents. Ainsi pour la première fois, toute espèce confondue, ces chercheurs ont montré que le gèneIGF2, quand il est exprimé, s’associe à d’autres gènes également exprimés dans le noyau de ces cellules musculaires à ces stades de développement.

C’est à ce moment qu’une méthode statistique innovante de construction de réseau tenant compte de ces données d’associations de gènes a été développée. Elle a permis de suggérer de nouvelles associations entre gènes : certaines, comme celle entre les gènesIGF2(facteur de croissance) etMYH3(une myosine* embryonnaire), n’avaient jamais été observées auparavant. Ces associations entre gènes ont été validées par microscopie et sont donc utilisées de façon itérative pour la construction de nouveaux réseaux.

Cette étude a permis d’identifier des régulateurs potentiels de ces gènes (IGF2 et MYH3) ainsi que de nouvelles fonctions liées au développement du muscle fœtal. Des études fonctionnelles supplémentaires pour déterminer si et comment ces gènes sont co-régulés, aideront à mieux comprendre les mécanismes impliqués dans l'établissement de la maturité du muscle porcin pour à terme réduire le taux de mortalité à la naissance des porcelets et ainsi augmenter leur robustesse.

* La myosine est une protéine qui joue un rôle fondamental dans les mécanismes de la contraction musculaire.