Des chercheurs élaborent une carte génétique complète du bison et découvrent le gène responsable de l’albinisme

Une équipe de recherche dirigée par des scientifiques de la Texas A&M School of Veterinary Medicine & Biomedical Sciences (VMBS) a développé le génome le plus complet à ce jour pour le bison d’Amérique du Nord, mettant ainsi à jour la feuille de route génétique de l’animal avec la dernière technologie de séquençage du génome. Ce faisant, l’équipe de recherche a également découvert le gène responsable de l’albinisme chez le bison.

L’étude, récemment publiée dans G3 : Gènes, Génomes, Génétique— détaille le développement de ce génome de référence à haute résolution, que les chercheurs ont ensuite utilisé pour réaliser le premier test de mutations génétiques, à commencer par celle responsable de l’albinisme.

L’albinisme, une maladie rare caractérisée par un manque de pigment dans le corps d’un animal, le rendant blanc avec des yeux rouges, a une signification historique dans la mesure où les bisons albinos ont été reconnus comme un symbole religieux pour certaines tribus amérindiennes.

L’étude établit également le cadre permettant de déterminer d’autres variations génétiques qui ont un impact sur des caractéristiques importantes du bison, telles que celles qui contribuent à la santé et à la valeur de production de cette espèce.

Le Dr James Derr, professeur de pathobiologie et de génétique vétérinaires au VMBS qui a dirigé l’équipe de recherche qui a créé le premier génome du bison en 2015, a réuni l’équipe qui a développé ce nouveau génome de référence. Cette équipe comprend le professeur adjoint de génétique, le Dr Brian Davis, l’étudiant diplômé Sam Stroupe et des représentants de Texas Parks and Wildlife et du National Park Service.

“Parce que les génomes de référence peuvent aider les chercheurs à identifier et à caractériser les gènes responsables d’un grand nombre de traits, cette technologie est utilisée pour faire toutes sortes de choses, y compris diagnostiquer des problèmes de santé et développer des traitements ciblés”, a déclaré Davis.

Le tout nouveau génome de référence du bison a été développé à l’aide d’une technologie qui permet aux chercheurs de créer des génomes basés sur l’ADN d’hybrides, qui sont des animaux possédant l’ADN de deux espèces différentes. Dans ce cas, les chercheurs ont utilisé l’ADN d’un type d’hybride bison-vache appelé F1, ou d’individus présentant une répartition parfaite de 50-50 entre l’ADN de ses parents.

En général, les hybrides F1 entre bisons et bovins sont rares, mais ils se sont produits historiquement, puisque nous savons maintenant que la plupart des troupeaux de bisons en Amérique du Nord contiennent des descendants d’hybrides entre bisons et bovins – une découverte que Derr et ses partenaires de recherche ont faite l’année dernière.

“Un jour, nous avons reçu un appel de Texas Parks and Wildlife disant qu’ils connaissaient quelqu’un qui possédait un hybride F1”, a déclaré Derr. “C’était le premier hybride F1 de première génération entièrement documenté que j’ai vu en 25 ans de travail avec les bisons. C’est pourquoi nous avons pu le faire.”

Pour créer le nouveau génome du bison, les chercheurs ont d’abord séquencé le génome de l’hybride F1 ainsi que celui de la maman bison et du père du bétail domestique. Grâce à ces informations, ils ont pu séparer l’ADN du bison des régions de l’ADN du bétail dans l’hybride.

Étant donné que le génome du bétail est déjà très avancé, il a fourni une référence pour la création du nouveau génome du bison, aidant ainsi les chercheurs à développer le génome complet de référence du bison à haute résolution.

Pour prouver l’utilité du nouveau génome, l’équipe a entrepris de découvrir quelle mutation génétique était responsable de l’albinisme chez le bison et de créer un test génétique qui pourrait être utilisé pour identifier les porteurs de cette mutation.

C’est la première fois que quelqu’un réussit à déterminer la mutation génétique responsable d’un trait observable chez le bison.

“Nous savions que l’albinisme était un trait héréditaire récessif, mais nous ne savions pas quel gène en était responsable”, a déclaré Stroupe. “Nous avons donc séquencé l’ADN de quelques bisons albinos et les avons comparés à ceux de coloration normale pour trouver la mutation qui cause l’albinisme. Il s’avère que la mutation empêche une enzyme importante de fonctionner correctement, ce qui conduit à l’absence de pigmentation de la peau.

Le caractère unique du bison albinos

De nombreux peuples autochtones d’Amérique du Nord considèrent le bison blanc comme des entités sacrées ayant des associations spirituelles prophétiques. Bien que tous les bisons blancs ne soient pas atteints d’albinisme, la naissance d’un bison blanc est un motif de célébration dans certaines communautés.

Malgré cette importance culturelle, Derr ne suggère pas que les gens essaient de produire des bisons albinos à l’aide de tests génétiques.

“Malheureusement, les bisons albinos ne sont souvent pas en très bonne santé”, a déclaré Derr. “Ils ont tendance à développer des cancers de la peau et peuvent développer d’autres problèmes de santé en vieillissant.”

Les bisons albinos se distinguent également des bisons blancs ou feu, issus du croisement de bisons avec des bovins blancs, notamment charolais. Ces bisons n’ont pas les yeux rouges et le nez rose des vrais albinos.

Maintenant qu’il existe un génome plus précis des bisons, les scientifiques peuvent en apprendre davantage sur la constitution génétique de la population de bisons d’Amérique du Nord.

“Le développement de ce nouveau génome de référence et l’identification d’une mutation génétique causale sont des nouvelles passionnantes pour les bisons”, a déclaré Derr. “Cela ouvre la porte à de nouvelles découvertes et connaissances sur la génétique des bisons.

“Dans l’ensemble, il s’agit d’une étape vitale vers la future gestion de la conservation du mammifère national des États-Unis”, a-t-il déclaré.