Accélération du progrès génétique en sélection

Accélération du progrès génétique en sélection

 Accélération du progrès génétique en sélection

Le clonage par transfert nucléaire est avant tout destiné aux animaux de très haute valeur génétique. Il faut toutefois pouvoir garantir l’efficacité des techniques pour éviter des aléas trop importants lors de leur application à grande échelle. Dans ce but, l’obtention d’une naissance pour seulement quatre à cinq embryons reconstitués est apparue à la fois comme un seuil à atteindre et un objectif qui ne paraît plus aujourd’hui irréaliste.

Le clonage peut permettre de diminuer le coût de la sélection : un clone de cinq filles obtenu à partir d’un embryon d’un taureau testé permet d’obtenir la même précision que 25 filles naturelles (COLLEAU, 1993). Ceci permettrait d’appliquer la sélection à des races à faibles effectifs.

Le clonage embryonnaire associé au sexage permet d’augmenter de manière importante et rapide la descendance d’un animal au patrimoine génétique intéressant. Le clonage de cellules adultes permet de reproduire directement cet individu.

C’est dans ce but qu’au Canada des tissus du taureau Hanoverhill Starbuck ont été prélevés et congelés, peu de temps avant sa mort. Le succès commercial mondial de ce taureau Holstein a incité ses propriétaires à demander son clonage. C’est une collaboration entre l’équipe de l’Université Vétérinaire de Montréal, celle du Centre d’Insémination du Québec et l’Alliance Boviteq, qui est à l’origine de Starbuck II, né en septembre 2000, après la reconstitution de 68 ovocytes. Starbuck II est aujourd’hui collecté par Semex Alliance, mais aucune de ses paillettes n’a pu être vendue faute d’autorisation du gouvernement fédéral (JUILLIEN, 2003).

En effet sur le plan juridique, peu de juridictions se sont clairement prononcées sur la commercialisation des produits issus d’animaux clonés. En France, c’est un moratoire provenant de l’Institut National de Recherche Agronomique, daté du 6 juillet 1999, qui précise qu’ « il est formellement interdit de procéder à la mise sur le marché de tout produit issu de clones somatiques (et embryonnaires) ainsi que des ces animaux eux-mêmes et de leur descendance ». Aujourd’hui, seul le Japon autorise la consommation de la viande d’animaux issus de transfert nucléaire de cellule embryonnaire.
Comme autre avantage, clonage pourrait offrir une garantie en cas d’accident d’un jeune reproducteur mâle mis au testage.
Le clonage permettrait de multiplier des taureaux à index élevé et de les introduire pour la monte naturelle dans des systèmes extensifs de production de viande, ce qui permettrait de compenser la difficulté de pénétration de l’IA (Insémination Artificielle) en élevage viande (HEYMANN et al., 2005).

Dans le domaine hippique, le clonage des chevaux de CSO (Compétition de Saut d’Obstacles) qui sont pour 50 à 70% des hongres et la grande héritabilité des fibres musculaires permettrait la sélection de champions.

Standardisation de la qualité

La viande de bœuf de Kobé est mondialement connue par ses qualités culinaires dues à l’aspect persillé de la viande. Les bovins de Kobé (Japanese Black beef) sont habituellement produits par IA, en utilisant de la semence d’un nombre très restreint de taureaux d’élite, cette semence est donc très chère. Il y a donc un intérêt considérable à utiliser la technologie du clonage somatique afin de produire des copies de ces élites.

Sauvegarde d’espèces

Le clonage peut aussi être utilisé dans la sauvegarde de races en voie de disparition afin de restaurer un certain nombre de génotypes qu’il faut ensuite reproduire par voie sexuée. Par exemple en Nouvelle Zélande, la race bovine « Enderby island » vivant en autarcie sur une île déserte sub-antarctique avait pratiquement disparue à la suite d’une épizootie. En 1999, il ne restait plus qu’une seule femelle âgée et des cellules de cumulus récupérées sur cet animal lors d’une tentative de ponction d’ovocytes pour la fécondation in vitro, ont été utilisées pour le clonage. Une vingtaine de clones de cette femelle ont pu être produites (WELLS et al., 1998 et 1999b) et mises à la reproduction par IA avec le sperme de 9 taureaux de cette même race qui avait pu être mis en réserve avant l’épizootie. De la même façon en France à l’INRA, une des dernières vaches « Bleu de Bazougers » a été clonée à titre expérimental. Cette vache clonée maintenant adulte s’est développée normalement, a été inséminée et a donné naissance à 2 descendants après IA avec le sperme de l’un des taureaux conservé. (HEYMAN et al, 2005).

Le transfert de noyaux somatiques issus de génotypes sauvages rares peut également être envisagé, mais la difficulté dans ce cas sera d’obtenir des ovocytes receveurs en quantité suffisante alors que le nombre de représentants de l’espèce est faible. Des essais sont actuellement en cours pour réaliser des transferts de noyaux interspécifiques, par exemple, transfert de cellule de bouquetin du désert (Ovis canadiensis mexicana) dans des ovocytes de brebis domestique. Ainsi, un daim a été cloné pour la première fois au Texas (HEYMAN et al., 2005). Cependant, même si un clone de bovidé Gaur a pu se développer jusqu’à la naissance dans une vache porteuse (HAMMER, cité par HEYMAN et al., 2005), le jeune n’était pas viable et il importe de mieux comprendre les mécanismes de reprogrammation du noyau dans un cytoplasme hétérologue afin de mieux maîtriser cet aspect. La difficulté peut aussi venir des mères porteuses qui doivent être le plus proche possible de l’espèce dont on veut obtenir le clone.

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Table des matières

INTRODUCTION
PREMIÈRE PARTIE : ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE
I. Le clonage
A. Techniques et résultats
1. Techniques
a) Maturation in vitro des ovocytes receveurs
b) Enucléation des ovocytes receveurs par micromanipulation
c) Préparation des cellules donneuses
d) Reconstitution de l’embryon
e) Fusion – activation
f) Développement embryonnaire et fœtal
2. Résultats actuels du clonage somatique
a) Nombre d’animaux obtenus
b) Rendement encore très variable
c) Une efficacité qui progresse
B. Applications possibles : perspectives
1. Etudes fondamentales sur la différenciation cellulaire
2. Diminution du nombre d’animaux nécessaires en expérimentation
3. Accélération du progrès génétique en sélection
4. Standardisation de la qualité
5. Sauvegarde d’espèces
6. Création d’un fonds génétique dans l’espèce bovine
7. Obtention d’animaux génétiquement modifiés
C. Problèmes soulevés
1. Préservation de la variabilité génétique
2. Conditions nécessaires pour l’application commerciale du clonage
3. Coût de la recherche scientifique
4. Position du public
5. Ethique et politique
D. Anomalies rencontrées chez les clones
1. Pendant la gestation
a) Pertes rencontrées au premier trimestre
b) Pertes des deuxième et troisième trimestres
2. Chez les jeunes de 0 à 4 mois
3. Le cas particulier du syndrome du gros veau ou LOS (Large Offspring Syndrom )
E. Causes possibles de ces anomalies
1. Bases physiologiques et moléculaires du syndrome de gros veau
2. Les facteurs cytoplasmiques
3. L’environnement utérin
4. Les mutations génétiques : les mitochondries et les cellules somatiques adultes
5. L’empreinte parentale
6. Le statut immunitaire
7. Syndrome du gros veau ou plutôt syndrome du gros placenta ?
II. Le développement après la naissance
A. La croissance
B. Les maladies
1. Maladies rencontrées chez les clones
2. Cas particulier du « vieillissement » des clones
3. La reproduction
7 a) Capacité des clones à se reproduire
b) Statut hormonal et puberté des clones
4. La production
a) Production laitière
b) Production carnée
III. Les paramètres cliniques, hématologiques et biochimiques
A. Paramètres cliniques
1. Fréquence respiratoire
2. Fréquence cardiaque
3. Température
B. Paramètres hématologiques
1. La lignée rouge
a) Numération globulaire (NG)
b) Hématocrite (Ht)
c) Taux d’hémoglobine (Hb)
d) Indices de Wintrobe (VGM, CCMH, TGMH)
• Volume Globulaire Moyen (VGM)
• Concentration Corpusculaire Moyenne en Hémoglobine (CCMH)
• Teneur Globulaire Moyenne en Hémoglobine (TGMH)
e) Thrombocytes ou plaquettes
2. La lignée blanche (leucocytes)
a) Granulocytes neutrophiles (ou polynucléaires neutrophiles)
b) Granulocytes éosinophiles
c) Granulocytes basophiles
d) Monocytes
e) Lymphocytes
C. Les paramètres biochimiques
1. Urée
2. Créatinine
3. β-Hydroxy-butyrate (BOH)
4. Protéines totales
5. Albumine
6. Gamma glutamyl transpeptidase (GGT)
7. Aspartate Aminotransférase (ASAT)
8. Fibrinogène
9. Facteurs de variation des analyses biochimiques
a) Variations liées au conditionnement et au stockage du prélèvement
b) Variations selon la saison et le moment de la journée
10. Biochimie lors des syndromes inflammatoires
DEUXIÈME PARTIE : ÉTUDE PERSONNELLE
I. Animaux, Matériels et Méthodes
A. Période
B. Animaux
C. Méthodes d’obtention des individus clonés
1. Obtention des ovocytes
2. Obtention des embryons
a) Le transfert nucléaire
b) Devenir in vitro des embryons
3. Préparation des receveuses
4. Suivi des gestations
a) Suivi biochimique
b) Suivi échographique
5. Naissance
6. Obtention des témoins
D. Examen des animaux
1. Animaux étudiés
2. Examen clinique
E. Prises de sang et mesures effectuées
F. Traitement statistique des données
II. Résultats
A. Etude clinique
1. Température
2. Fréquence cardiaque
3. Fréquence respiratoire
B. Hématologie
1. Lignée rouge
a) Nombre d’hématies
b) Hématocrite
c) Hémoglobine
d) Volume Globulaire Moyen
e) CCMH
f) TGMH
g) Plaquettes
2. Lignée blanche
a) Granulocytes neutrophiles
b) Granulocytes éosinophiles
c) Basophiles
d) Monocytes
e) Lymphocytes
C. Biochimie
1. Urée
2. Créatinine
3. β-hydroxybutyrate
4. Protéines totales
5. Albumine
6. GGT
7. ASAT
8. Fibrinogène
III. DISCUSSION
A. Choix des animaux
1. Témoins
2. Clones
B. A propos des méthodes de mesure
1. Mesures cliniques
2. Mesures effectuées sur les prélèvements de sang
C. A propos des résultats
1. Clinique
2. Hématologie
3. Biochimie
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES

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