Les recherches du département Génétique animale

Nous travaillons sur les espèces d’élevage, de la vache à l’abeille, en passant par les poissons et nous étudions les caractères d’intérêt en élevage (santé, adaptation et robustesse, efficience alimentaire, qualité des produits, …). Afin de comprendre les mécanismes biologiques à l’origine de la variabilité des caractères et de proposer des méthodes permettant de préserver et de valoriser la diversité génétique, nos recherches explorent différentes échelles d’organisation du vivant (génome, animal, population), qui dessinent les trois champs thématiques du département

Ces champs thématiques entretiennent naturellement des interactions fortes, les changements d’échelle étant au cœur de la biologie prédictive. 

CT1 -   Diversité des génomes : fonctionnement et dynamiques évolutives

Les objectifs sont (i) de décrire de manière aussi complète que possible la diversité des génomes nucléaires et mitochondriaux, épigénomes (et métagénomes[1]) de nos espèces d’intérêt ; (ii) de comprendre leur fonctionnement, en attribuant une signification biologique aux éléments non codants et en décortiquant les mécanismes moléculaires qui régulent leur expression et sont à l’origine de la variabilité des phénotypes, (iii) de comprendre et interpréter leur dynamique évolutive, à la lumière des mécanismes d’évolution de leur structure et de la diversité génomique des populations animales d’aujourd’hui. La maîtrise experte des technologies de séquençage les plus récentes permet de pousser les fronts de science de ce domaine avec toujours plus d’ambition : annotation fonctionnelle des génomes, génomique régulationnelle et étude de l’impact des polymorphismes structuraux dans l’organisation 3D de la chromatine, génétique de la recombinaison, rôle des marques épigénétiques et génétique de l’épigénétique.

[1] Pour cette seule partie de caractérisation

CT2 - Variabilité et élaboration des phénotypes : architecture génétique, interactions et transmission

Les recherches portent sur l’identification des déterminants à la fois génétiques (en allant jusqu’à la mutation causale dans certains cas) et non-génétiques de la variabilité des phénotypes et sur la prédiction de leur transmission intergénérationnelle. Intégrer l’ensemble des facteurs à l’origine de cette variabilité (environnement, interactions hôte-microbiote(s), marques épigénétiques, apprentissage, …), les corrélations génétiques entre caractères et le contrôle génétique des compromis entre fonctions pour modéliser et prédire les phénotypes et leur évolution est un nouveau front de science. Avec la transition agroécologique, l’étude des interactions génotype x environnement (incluant les pratiques d’élevage) prend une importance croissante. Les travaux bénéficient (i) des avancées des « -omiques », qui fournissent des phénotypes intermédiaires souvent plus représentatifs de l’effet des polymorphismes d’intérêt et (ii) des outils numériques pour le phénotypage (capteurs, robots, …). Les fronts de science sont notamment d’ordre méthodologique : intégration dans les modèles de prédiction de données de plus en plus nombreuses, hétérogènes et de propriétés statistiques complexes. Le recours à des méthodes de phénotypage peu invasives à des méthodes alternatives à l’expérimentation animale, est un autre enjeu fort. Les efforts portent sur les caractères clés de la durabilité (santé, robustesse, efficience, comportements).

CT3 - Populations animales pour des élevages durables : gestion de la diversité et amélioration génétique

Il s’agit de proposer des outils, des méthodes et des stratégies pour préserver, valoriser et exploiter durablement la diversité génétique intra et inter populations, et ce, dans des environnements variés et changeants. Les fronts de science sont la prédiction génomique et son enrichissement avec des informations biologiques (interactions, mutations causales, réseaux de gènes, …) afin d’améliorer sa précision, sa persistance entre générations et sa transposabilité (entre populations, voire entre espèces), et l’optimisation des programmes d’amélioration en fonction du contexte biologique et socio-économique.