Un consortium de recherche international a généré et analysé 2 000 génomes canins. La boîte à outils de génétique avancée qui en résulte peut désormais être utilisée pour répondre à des questions biologiques complexes, couvrant la domestication des chiens, les différences génétiques dans la morphologie des races, le comportement et la sensibilité aux maladies, ainsi que l’évolution et la structure du génome. L’étude, publiée dans Biologie du génomedécrit le package de ressources de la boîte à outils et présente le premier ensemble de découvertes.
La publication est l’aboutissement des efforts du consortium Dog10K ; 48 scientifiques répartis dans 25 institutions, fournissant des échantillons et des ressources à l’immense effort d’analyse.
« L’objectif était de produire une ressource à laquelle la communauté mondiale pourrait accéder et qu’elle pourrait utiliser pour accélérer la traduction de ses propres recherches, que ce soit dans l’étude des ancêtres communs des chiens et des loups, ou dans le traitement clinique des cancers. Tous ces avenues sont passionnantes et tous peuvent bénéficier du catalogue Dog10K », déclare Jennifer Meadows, chercheuse à l’Université d’Uppsala, co-auteure principale de l’étude.
La puissance des analyses Dog10K réside dans la profondeur de la diversité génétique que l’équipe a pu capturer. Des échantillons canins ont été prélevés sur plus de 320 des quelque 400 races de chiens de race reconnues, ainsi que sur des populations de niche de chiens de village, de loups et de coyotes.
Avec cela, l’équipe a développé:
Un catalogue complet de variantes de nucléotides uniques, y compris celles qui peuvent perturber les gènes codant pour les protéines et peuvent influencer les extrêmes de l’apparence et de la physiologie du chien. Tous les chiens de race de l’étude étaient exempts de maladie lors de l’échantillonnage, ce qui suggère que certaines des variantes qui provoquent une perte de fonction protéique ne provoquent pas de maladie évidente dans cette population.
Un catalogue de variantes structurelles. Cette catégorie de variantes a une taille minimale de 50 paires de bases et a donc un impact sur plus d’espace dans le génome qu’une seule variante nucléotidique. Certaines variantes structurelles ont eu un impact sur les gènes codant pour les protéines. Cela pourrait signifier que trop ou trop peu de protéines sont fabriquées chez cet individu, mais encore une fois, cela n’a pas causé de maladie évidente dans la population généalogique.
Pour les variantes mononucléotidiques et structurelles, l’équipe Dog10K a illustré comment ces variantes sont distribuées au sein et entre les races de chiens de race, et comment ces variantes peuvent avoir un impact sur l’étude des thérapies médicamenteuses potentielles.
Pipelines de traitement de données accessibles au public. La combinaison des résultats de différentes études peut être rendue plus difficile lorsque différents paramètres sont utilisés pour cartographier les données de séquençage, puis pour appeler la variation. Le pipeline utilisé par le consortium Dog10K est ouvert à la communauté afin que des données nouvelles ou existantes puissent être traitées et facilement combinées avec cet ensemble.
Un panel d’imputation à partir des variants mononucléotidiques. L’imputation est un processus qui permet aux chercheurs de déduire des variations sur des sites qu’ils n’ont pas directement mesurées. L’équipe Dog10K a montré qu’en utilisant le panel d’imputation, un ensemble de données contenant 170 000 sites nucléotidiques uniques, couramment utilisés dans les études de génotypage, peut être étendu jusqu’à 8 millions de sites. Cela permet aux chercheurs de réutiliser leurs précieux échantillons et de revoir des questions complexes nécessitant davantage de données.
« Nous venons d’effleurer la surface du potentiel des données », poursuit Meadows. « Il reste encore plus de diversité génétique à trouver chez les chiens, les loups et les coyotes, mais l’équipe Dog10K attend avec impatience de voir comment ce premier effort sera appliqué par la communauté scientifique canine. »
Plus d’information:
Jennifer RS Meadows et al, Le séquençage du génome de 2000 canidés par le consortium Dog10K fait progresser la compréhension de la démographie, de la fonction et de l’architecture du génome, Biologie du génome (2023). DOI : 10.1186/s13059-023-03023-7
Fourni par l’Université d’Uppsala
