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La diversité génétique et caractères de santé chez les otaries à fourrure

Une étude des otaries à fourrure antarctiques a révélé les relations entre diversité génétique et santé (comme dans la capacité d'un individu de propager ses gènes) dans une population naturelle en liberté.
La diversité génétique et caractères de santé chez les otaries à fourrure
De nombreux caractères de santé importants comme la résistance aux parasites, la capacité de survie et le succès dans la reproduction sont souvent corrélés à l'hétérozygotie, par laquelle il existe deux formes différentes d'un gène particulier dans une population. Il a été observé que de telles corrélations hétérozygotie-santé (HFC) influençaient les interactions entre les pathogènes et leurs hôtes, ainsi que l'évolution de la sélection des partenaires.

À ce jour, la plupart des études n'ont utilisé qu'environ 10 marqueurs microsatellites (régions répétitives d'ADN), de sorte que les mécanismes sous-jacents aux HFC restent peu clairs. Ce problème a été abordé par le projet FURSEALFITNESS (Elucidating the relationship between heterozygosity and fitness in a natural marine mammal population), qui a utilisé un séquençage nouvelle génération de polymorphismes à nucléotide simple pour étudier les HFC dans une population naturelle.

Les chercheurs ont étudié une colonie de reproduction d'otaries à fourrure antarctiques (Arctocephalus gazella) sur l'île Bird, en Géorgie du Sud, comme système modèle pour déterminer la base des HFC dans une population naturelle. L'objectif était d'étudier si les HFC dans cette espèce sont dues à la consanguinité ou à un faible nombre de gènes qui ont un effet majeur (le soi-disant effet local).

L'analyse d'un ensemble de données microsatellites couvrant 21 saisons de reproduction consécutives plus 3 décennies de données basées sur des individus issues de la colonie étudiée indiquait que l'hétérozygotie était fortement associée à de multiples caractères de santé chez les femelles. Ces caractères allaient de la survie à un jeune âge au succès de la reproduction. Les scientifiques ont également observé que le changement climatique a entraîné une sélection de plus en plus forte concernant les femelles homozygotes de moindre qualité.

Une nouvelle approche a été développée pour estimer l'hétérozygotie sur l'ensemble du génome, basée sur le séquençage à haut débit et appliquée à une HFC pour la charge parasite chez le phoque commun (Foca vitulina). Elle a clairement montré que la HFC est due à la consanguinité, et suggéré que l'hétérozygotie pourrait expliquer beaucoup plus de variations en matière de santé qu'imaginé précédemment.

FURSEALFITNESS a entrepris d'expliquer le mécanisme principal sous-jacent des HFC pour un ensemble de caractères de santé dans un système modèle. Cela a abouti à une meilleure compréhension de la manière dont les caractères de santé clés, dont la capacité de survie des femelles dans des conditions de stress climatique croissant, sont corrélés au génotype d'un individu.

Les résultats contribueront à la compréhension du rôle d'une espèce clé dans le fragile écosystème antarctique, tout en améliorant notre compréhension du lien entre génotype et santé et de la manière dont il conditionne le comportement en matière de reproduction. Le travail a été publié dans la revue scientifique de pointe Nature et dans les Proceedings of the National Academy of Sciences des États-Unis d'Amérique.

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Mots-clés

Diversité génétique, caractères de santé, otaries à fourrure, corrélations hétérozygotie-santé, FURSEALFITNESS
Numéro d'enregistrement: 191081 / Dernière mise à jour le: 2017-02-14