Effets des variants génétiques sur la régulation des gènes chez le porc

Le consortium Farm Animal Genotype–Tissue Expression (GTEx) vient de publier une étude portant sur les effets des variants génétiques sur la régulation du transcriptome chez le porc [1]. Une étude similaire avait déjà été faite chez les bovins [2].

Pour cette nouvelle étude, les chercheurs du monde entier (Etats-Unis, Chine, Europe…), dont INRAE, et coordonné par Lingzhao Fang du Center for Quantitative Genetics and Genomics (Université d’Aarhus, Danemark), ont compilé les données publiques de séquençage RNA-seq de 5457 échantillons, comprenant 34 types de cellules et organes de porcs ainsi que les données de séquençage génome entier de 1602 animaux. A l’aide de ces séquences génome entier, les chercheurs ont développé un panel d’imputation de génotypes porcins qui a servi ensuite à faire des analyses d’association pangénomique pour cinq caractères « moléculaires transcriptomiques ». Le consortium PigGTEx a ainsi cartographié des loci de caractères quantitatifs moléculaires (molQTL) qui agissent en cis (c'est-à-dire à moins de 1 Mb du site d'initiation de transcription du gène associé) pour cinq caractères transcriptomiques : niveaux d'expression des gènes codants (cis-eQTL), d’exons (cis-eeQTL ), des ARN longs non codants (cis-lncQTL) et des enhancers (cis-enQTL), ainsi que les événements d'épissage alternatifs (cis-sQTL). Ainsi les auteurs ont montré que 86 % des gènes exprimés étaient impacté par au moins un variant régulateur dans un ou plusieurs tissus. Les effets des molQTL étaient plus fortement corrélés pour les tissus ayant une fonction similaire.

L’équipe a ensuite annoté fonctionnellement les molQTL à l’aide d’autres données omiques (ATAC-seq, ChIP-seq …) pour mieux comprendre les mécanismes sous-jacents de ces régulations. Les chercheurs ont montré que les molQTL (en particulier les cis-eQTL) présentaient un enrichissement pour les signaux d’étude d’association pangénomique (GWAS) de 207 caractères complexes mesurés chez les porcs, suggérant ainsi que les variants régulateurs sont responsables de la variabilité de ces phénotypes, comme par exemple l’épaisseur du gras dorsal. En effet 80 % des loci des GWAS pouvaient être expliqués par au moins un molQTL.

Compte tenu des similitudes biologiques entre les porcs et les humains, les ressources produites par le consortium PigGTEx peuvent avoir des applications non seulement en élevage mais également biomédicales.

Références :

[1] Teng et al. (2024). A compendium of genetic regulatory effects across pig tissues. Nature Genetics 56(1):112-123. doi: 10.1038/s41588-023-01585-7.

[2] Liu et al. (2022). A multi-tissue atlas of regulatory variants in cattle. Nature Genetics 54(9):1438-1447. doi: 10.1038/s41588-022-01153-5.

Contact :

• Dominique Rocha : dominique.rocha@inrae.fr