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L'épigénétique pour mieux exprimer le potentiel génétique

Les facteurs d'élevage peuvent modifier l'expression des gènes et les performances, parfois sur plusieurs générations : c'est l'épigénétique, une discipline récente à laquelle s'intéressent les schémas de sélection.

L'alimentation des poules reproductrices peut 
modifier les « marques épigénétiques » et avoir 
un impact sur leurs descendants.
L'alimentation des poules reproductrices peut
modifier les « marques épigénétiques » et avoir
un impact sur leurs descendants.
© A. Puybasset

Pourquoi nos cellules, constituées d'un même patrimoine génétique, n'ont-elles pourtant pas toutes les mêmes fonctions ? Comment expliquer que le destin de la larve d'abeille est influencé par son alimentation ? Nourrie avec de la gelée royale, elle deviendra une reine féconde. La même larve, avec les mêmes gènes, alimentée avec du pollen et du miel, sera ouvrière et stérile. La réponse est à trouver dans l'épigénétique. Cette discipline récente vise à mieux comprendre comment l'environnement au sens large (alimentation, conditions d'élevage...) modifie l'expression des gènes, donc le phénotype. « Elle étudie l'ensemble des changements héritables qui ne résultent pas d'une modification de la séquence des gènes », a expliqué Frédérique Pitel, de l'Inra, lors d'une journée d'échanges organisée par la branche française de la WPSA. Au coeur de nos cellules, le génome est constitué d'une succession de nucléotides (ADN), compactés sous la forme d'une double-hélice, elle-même enroulée autour de multiples protéines (histones). Ces protéines peuvent subir des modifications chimiques (acéthylation, méthylation...). Ce sont ces modifications ou « marques épigénétiques » qui rendent l'ADN plus ou moins accessible à la machinerie cellulaire.


Des interactions entre les gènes et l'environnement


Jusqu'à présent, le modèle mathématique de base de la sélection génétique quantitative reposait sur l'addition des effets du génotype et de ceux de l'environnement pour expliquer les performances des animaux : Phénotype = Génotype + Environnement. Il est désormais admis qu'il existe une troisième variable, celle des interactions entre gènes et environnement : P = G + E + GxE. Avec le développement de la génomique, ces interactions pourront à l'avenir être plus facilement prises en compte. Toute la difficulté est de savoir quel est le poids de ces interactions sur les performances en élevage (phénotype), à quels mécanismes moléculaires elles sont liées et comment les intégrer dans les schémas de sélection.


Des effets qui se transmettent aux générations suivantes


Les souches des sélectionneurs doivent s'adapter à des environnements d'élevages très différents selon les pays où les volailles sont élevées. Il est essentiel pour eux de comprendre la capacité des animaux à maintenir leur niveau de production lorsque les conditions d'élevage varient.
En volaille, les processus épigénétiques ont encore été peu étudiés, mais quelques travaux récents ouvrent des perspectives nouvelles. Avec le réchauffement climatique, les chercheurs s'intéressent aux mécanismes épigénétiques qui influencent la capacité des animaux à s'adapter aux changements climatiques et alimentaires. L'Inra a par exemple montré qu'il était possible d'augmenter la tolérance du poulet à la chaleur (ou au froid) en modifiant les paramètres d'incubation. Des mécanismes épigénétiques ont pu être mis en évidence notamment au niveau des gènes impliqués dans le métabolisme de vascularisation. Une autre équipe sélectionne des poulets sur leur capacité à digérer des matières premières de qualités variables et s'intéresse aux mécanismes par lesquels la nutrition modifie l'activité des gènes.
La nutrition précoce, dans l'oeuf ou au tout jeune âge, peut influencer certaines voies métaboliques et impacter la croissance ou la fertilité.
Plus étonnant en-core, les effets épigénétiques peuvent se transmettre de génération en génération. Ainsi, une carence alimentaire chez la cane commune a un impact sur le poids de foie de ses descendants mulards. Une autre équipe a montré que le fait d'habituer ou non la caille à la présence de l'homme pouvait avoir un impact sur les performances de ses cailleteaux. Des effets maternels qui s'expliqueraient par les marques épigénétiques.
Ces exemples soulignent le fait qu'il faudra à l'avenir davantage se préoccuper de l'alimentation et des conditions d'élevage des reproducteurs et de leur incidence sur les performances de leurs descendants.

Voir aussi article

" Les chercheurs s'intéressent aux marques épigénétiques en volailles "

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