Le génôme porcin

Chaque porc a environ 70 billions (1 billion = mille milliards) de cellules, le noyau de chacune d'elles contient 38 chromosomes. Deux des chromosomes, appelés chromosomes sexuels, déterminent, principalement, le sexe de chaque porc : deux chromosomes X donneront une femelle tandis qu'un chromosome X et un chromosome Y donneront un porc mâle. Les 36 chromosomes restants s'appellent autosomes. Tous les chromosomes sont formés par deux filaments d'ADN enroulés hélicoïdalement, formés par l'alternance d'un sucre et d'un groupe phosphate..
Unies aux sucres et maintenant les deux filaments joints pour former la double hélice, on trouve les bases azotées, qui peuvent être l’adénine, la cytosine, la guanine et la thymine. L'adénine est toujours appariée avec la thymine et la cytosine avec la guanine. Un gène est un fragment spécifique d'ADN. Pour simplifier, toute l'information génétique codée dans l'ADN s'appelle génome et le premier brouillon du génome du porc a été publié en 2009.

Aujourd'hui, une équipe formée de 54 groupes de chercheurs, menés par les universités d'Edimbourg (GB), de l'Illinois (USA), d'Uppsala (Suède) et de Wageningen (Hollande) ont séquencé le génome complet du porc. Les résultats ont été publiés simultanément dans Nature, les Proceedings de la National Academy of Science et d'autres revues prestigieuses vers la mi-novembre 2012.

Les scientifiques ont comparé le génome du porc domestique à celui du sanglier et d'autres ancêtres de différentes zones d'Europe et d'Asie. Ils l'ont aussi comparé à celui de l'homme, de la vache, du chien, du cheval et de la souris.

Les résultats ont montré que la taille entière du génome du porc est de 2,8 billions de paires de bases et qu’il contient 21 640 gènes codificateurs de protéines. C’est similaire à ce que l'on trouve chez d'autres mammifères, y compris les humains. Ce qui est intéressant c’est que la variation dans le génome du porc, même chez les races commerciales, est plus du double que chez les êtres humains.

La séquence du génome des sangliers indique qu'ils sont originaires du sud-est asiatique il y a environ quatre millions d'années. Les études ont trouvé des différences significatives entre les sangliers d’Asie et ceux d'Europe comme le résultat de leur séparation d'un ancêtre il y a environ un million d'années.
Les populations européennes et asiatiques ont perdu beaucoup de diversité génétique il y a quelques 20.000 ans, probablement la conséquence du refroidissement global pendant le dernier âge de glace. Les différences entre les deux populations se reflètent dans les gènes des races commerciales actuelles de porcs européennes et chinoises, confirmant que les porcs ont été indépendamment domestiqués dans l'ouest de l'Eurasie et en extrême orient il y a environ 10.000 ans. Cependant, pendant les 300 dernières années, il y a eu des intégrations du génotype asiatique dans les génotypes européens, on estime que 35 % du génome actuel des races commerciales, largement basé sur des gènes européens, provient de races asiatiques.

M. Groenen, 2008

La domestication a entraîné des changements significatifs sur beaucoup de caractères, comme le comportement, la performance de reproduction, la taille et la forme du corps et la coloration de la peau. Par exemple, la domestication a entraîné un allongement des porcs, comme l'a observé et détaillé Charles Darwin dans son livre de 1868 "La variation des animaux et des plantes sous la domestication". Les porcs se sont essentiellement allongés parce que leurs éleveurs ont sélectionné des animaux avec un plus grand nombre de vertèbres. On sait cependant maintenant qu'il y a trois gènes distincts impliqués : NR6A1, PLAG1 et LCORL tous provenant du sanglier européen.

Certains groupes de gènes, comme ceux de l'immunité et de l'odorat sont plus développés chez le porc que chez les humains et d'autres animaux. En fait, les porcs ont un odorat très développé (ce qui permet leur utilisation pour chercher les truffes), et un plus grand nombre de gènes actifs pour la reconnaissance olfactive que le reste des animaux avec un génome séquencé, y compris les chiens. D'autre part, les porcs ont moins de gènes relatifs au goût ce qui leur permet de manger les aliments que l'on rejetterait, comme les restes et les ordures. Ils ont une tolérance élevée envers le sel et le goût amer et des perceptions différentes face au goût doux et savoureux (umami) que les humains

D'autres études confirment la pertinence du choix du porc pour des recherches sur la génétique des maladies humaines. Au total il y a 112 positions d'ADN dans lesquelles la protéine porcine a le même acide aminé que celle impliquée dans des maladies humaines comme la maladie d'Alzheimer, le diabète, l'obésité et la maladie de Parkinson. De plus les données montrent que les porcs ont le double de gènes relatifs à l'interféron que nous, ce qui leur donne probablement une plus grande réponse immunitaire face aux infections virales. Ils ont finalement moins de rétrovirus endogènes que la majorité des animaux ce qui renforce la pertinence du porc pour les études sur la transplantation d’organes.

En résumé, en plus d'améliorer notre connaissance générale sur le porc, les nouvelles données sur le génome porcin ont des implications importantes pour sa production commerciale. Elles aideront à définir les mécanismes génétiques qui permettront l'amélioration de la performance générale, la diminution des coûts de production, l'amélioration de la qualité et la tolérance/résistance des maladies. Les futurs programmes de reproduction seront capables d'utiliser les nouvelles connaissances par la sélection conventionnelle et la génomique. Ce dernier sera discuté dans de prochains articles.