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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Genetique Animale et Biologie Integrative

Unité Mixte de Recherche INRA AgroParisTech GABI Génétique Animale et Biologie Intégrative

Biologie Intégrative et Génétique Équine

Animation : Eric Barrey

BIGE
© INRA
L’équipe de Biologie Intégrative et Génétique Equine est répartie sur les sites de Jouy-en-Josas, Toulouse et ENVA Maisons-Alfort. C'est une équipe de 9 personnes ayant un large spectre de compétences allant de la génétique quantitative à la clinique en passant par la bio-informatique, la physiologie de l'exercice, la biologie moléculaire et la génomique fonctionnelle.

Thématique globale

BIGE développe des méthodes permettant d’améliorer les populations équines sur le plan des aptitudes sportives et de la  santé.

L'équipe produit également des connaissances nouvelles sur les mécanismes génomiques qui sous-tendent  les performances sportives et les pathologies qui limitent l'usage des chevaux. Ainsi, il est possible  de fournir une aide à la décision permettant un meilleur management de la carrière sportive des chevaux, de leur valorisation génétique et de proposer des conseils afin de réduire l’incidence des pathologies ayant une composante génétique.

Pour mener à bien ses travaux, l’équipe développe des compétences en  génétique quantitative, évaluation des reproducteurs,  estimation des paramètres génétiques des caractères, génétique moléculaire, génomique fonctionnelle et de biologie intégrative de l'aptitude à l’exercice et des pathologies musculo-squelettiques.

Questions scientifiques

Les différentes thématiques de recherche de l'équipe en allant des plus appliquées aux plus fondamentales, visent à :

  • optimiser les méthodes de sélection et développer la caractérisation individuelle des aptitudes.
  • améliorer la connaissance de la structure et du fonctionnement du génome du cheval. Les génomes du microbiote et de ses relations avec la santé, le bien-être et le comportement  sont également  étudiés.
  • étudier les processus biologiques et les mécanismes moléculaires impliqués dans le développement musculo-squelettique normal et pathologique.
  • identifier les mécanismes régulateurs génétiques et épigénétiques de l'activité mitochondriale, en particulier explorer le rôle des microARNs mitochondriaux importés et potentiellement codés par l’ADN mitochondrial lui-même.

Projets en cours portés par l’équipe

GenEndurance (Eric Barrey et Céline Robert): étude des relations entre les performances en course, la génétique et le phénotype détaillé des chevaux de race Arabe (http://genendurance.over-blog.com).

SoGen (Anne Ricard et IFCE): Evaluation génomique et recherche de marqueurs moléculaires chez le cheval de sport pour l’aptitude au saut, la morphologie et les allures. Simultanément développement du phénotypage à grande échelle de la morphologie et des allures.

GenoTrot - DMRT3, le "gène du Trot" (Anne Ricard et SECF): ce gène joue un rôle dans le développement de la coordination des allures symétrique telles que l'amble et le trot. D’abord découvert chez le poney Islandais comme favorable à l’amble, la mutation du gène est présente à l’état homozygote chez standardbred américain, cheval de course attelée (trot et amble). Chez Le Trotteur français, le gène est toujours polymorphique. Les porteurs de l’allèle défavorable à l’amble ont plus de mal à se qualifier mais l’hétérozygote présente des performances tardives supérieures à l’homozygote « favorable ». Ce projet vérifiera ces premiers résultats et analysera les allures pour comprendre les différences d’effets sur l’aptitude aux courses de trot. Chez le Trotteurs Français certains chevaux sont porteur d'un allèle favorable à l'amble et donc plutôt défavorable au trot. Il semble que ces chevaux ont plus de mal à se qualifier jeune. Par contre, s'ils passent se stade de la qualification, certains deviennent aussi des bons performeurs.

EcaOmics (Núria Mach): les modulations du microbiote intestinal et sa capacité de  fermentation pourrait donner des nouvelles pistes de connaissance du métabolisme énergétique et de la santé chez le cheval d’endurance. L’objectif  est d’étudier le métagnénome chez le cheval d’endurance en relations avec son métabolisme énergétique, sa santé et la régulation de son transcriptome sanguin.  

MetaFoal (Núria Mach): ce projet étudie l’évolution du microbiote pré- et post-sevrage selon plusieurs méthodes de sevrage.

StromaEq (Núria Mach): relations entre le microbiote de l’hôte et infestation par des petits strongles cyathostomes pour comprendre les inter-relations hôte-parasite.

Rhabdomyolyse récurrente d’exercice RER (Marine Beinat) : cette pathologie musculaire  touche entre 10 et 15%  des chevaux de sang au cours de leur carrière sportive.  On observe chez ces chevaux un trouble de l'homéostasie calcique intra-cellulaire des muscles squelettiques qui conduit à des contractures musculaires aiguës endommageant les fibres musculaires. L’objectif de notre étude est de mieux caractériser la physiopathologie moléculaire des chevaux RER et d’identifier la ou les anomalie(s) génomique(s) responsable(s) de la pathologie pour déterminer s’il existe un ou plusieurs types de RER selon la race, le support génétique ou l’expression de la maladie. La recherche de gènes candidats est en cours chez des chevaux de race Arabe.

MitomiR (Eric Barrey): de nombreux microRNA d'origine nucléaire ont été localisés à la mitochondrie chez l'homme, la souris, le rat respectivement sur des cellules myoblastiques et hépatiques. Il s'agit de les mettre en évidence chez le cheval où la régulation mitochondriale a une grande importance pour l'exercice musculaire. Les fonctions de régulation de ces microARNs sont explorées. Il s'agit également d’identifier de nouveaux microARNs qui seraient codés par le génome mitochondrial. 

Ostéochondrose (Céline Robert): identifier de nouveaux biomarqueurs génomiques dans le liquide synovial pour mieux caractériser l'ostéochondrose.

Collaborations et partenariats

  • Consortium International sur le génome du cheval, soutenu par Havemeyer Fondation: puce de génotypage de 3ème génération de 670K SNP et annotation du génome de référence Equus caballus 3.
  • GenOeuf (BDR INRA Jouy: JP. Ozil et B. Banrezes) : rôle de la régulation génomique par les miRNA et l'activité mitochondriale de l'œuf fécondé 4 heures après la fécondation
  • Andes Biotechnologies (Veronica Burzio, Chili) : recherche sur les fonctions de régulation des petits ARN et ARN long non-codant codés par le génome mitochondrial.

Publications récentes

Mach N, Plancade S, Pacholewska A, Lecardonnel J, Rivière J, Moroldo M, Vaiman A, Morgenthaler C, Beinat M, Nevot A, Robert C, Barrey E. Integrated mRNA and miRNA expression profiling in blood reveals candidate biomarkers associated with endurance exercise in the horse. Sci Rep. 2016 Mar 10;6:22932. PubMed PMID: 26960911; PubMed Central PMCID: PMC4785432.
Luck MM, Le Moyec L, Barrey E, Triba MN, Bouchemal N, Savarin P, Robert C. Energetics of endurance exercise in young horses determined by nuclear magnetic resonance metabolomics. Front Physiol. 2015 Jul 15;6:198. eCollection 2015. PubMed PMID: 26347654; PubMed Central PMCID: PMC4544308.
Younes M, Robert C, Cottin F, Barrey E. Speed and Cardiac Recovery Variables Predict the Probability of Elimination in Equine Endurance Events. PLoS One. 2015 Aug 31;10(8):e0137013. eCollection 2015. PubMed PMID: 26322506; PubMed Central PMCID: PMC4556447.

Hernando Boigues JF, Mach N. 2015. The effect of polyunsaturated fatty acids on obesity through epigenetic modifications. Endocrinol Nutr.

Kornaś S, Sallé G, Skalska M, David I, Ricard A, Cabaret J. 2015. Estimation of genetic parameters for resistance to gastro-intestinal nematodes in pure blood Arabian horses. Int J Parasitol. 45, 237-242

Luck MH, Le Moyec L, Barrey E, Triba MN, Bouchemal N, Savarin P, Robert C. 2015. Energetics of endurance exercise in young horses determined by nuclear magnetic resonance metabolomics. Front Physiol.

Ricard A. 2015. Does heterozygosity at the DMRT3 gene make French trotters better racers ? Genet Sel Evol. 47, 10

Desjardin C, Vaiman A, Mata X, Legendre R, Laubier J, Kennedy SP, Laloe D, Barrey E, Jacques C, Cribiu EP, Schibler L. Next-generation sequencing identifies equine cartilage and subchondral bone miRNAs and suggests their involvement in osteochondrosis physiopathology. BMC Genomics. 2014 Sep 17;15:798. doi: 10.1186/1471-2164-15-798.

Le Moyec L, Robert C, Triba MN, Billat VL, Mata X, Schibler L, Barrey E. Protein catabolism and high lipid metabolism associated with long-distance exercise are revealed by plasma NMR metabolomics in endurance horses. PLoS One. 2014 Mar 21;9(3):e90730. doi: 10.1371/journal.pone.0090730.

Ricard A., S. Danvy, Legarra A. Computation of deregressed proofs for genomic selection when own phenotypes exist with an application in French show-jumping horses. Journal of Animal Science 2013, 91: 1076-1085.

Barrey E, Saint-Auret G, Bonnamy B, Damas D, Boyer O, Gidrol X. Pre-microRNA and mature microRNA in human mitochondria. PLoS One. 2011;6(5):e20220. doi:10.1371/journal.pone.0020220.