Génétique expliquée simplement
Imaginez que chaque pigeon porte un livre de cuisine unique. Ce livre de cuisine contient des chapitres que nous appelons des chromosomes. À l'intérieur de chaque chapitre, il y a des recettes spécifiques que nous appelons des gènes. Chaque recette est composée de lettres spéciales, les nucléotides : adénine (A), thymine (T), cytosine (C) et guanine (G). Ces nucléotides forment la base de l'ADN et constituent les ingrédients fondamentaux pour chaque recette dans le livre de cuisine. Ces recettes déterminent tout sur le pigeon : couleur du plumage, couleur des yeux, constitution corporelle, …
Chaque recette a des variations : il y a des pigeons bleus, des pigeons blancs, des pigeons tachetés, des pigeons noirs, etc. Ces variations sur le gène de la couleur du plumage sont appelées allèles. Il peut donc y avoir chez les pigeons un allèle qui entraîne des plumes blanches, et un autre allèle qui entraîne des plumes bleues. La paire spécifique d’allèles qu’un pigeon possède pour un certain gène, par exemple pour la couleur du plumage, est appelée le génotype de ce pigeon. Le génotype est ainsi la version exacte de la recette dans le livre de cuisine du pigeon. Mais, comment le pigeon apparaît réellement, par exemple la couleur réelle de ses plumes, est appelé le phénotype. Cela dépend entre autres de la combinaison d'allèles et de l'expression des gènes. Donc, tandis que le génotype décrit les instructions de la recette, le phénotype est le véritable gâteau que vous cuisez selon cette recette.
Un exemple
La plupart des pigeons dans la nature ont le génotype LDHAGG. Cette recette courante et typique pour le gène LDHA est appelée le type sauvage. L'autre allèle qui apparaît à cet endroit, LDHAA, peut être considéré comme une variation ou mutation du type sauvage. Que cette mutation ait ou non une influence sur le pigeon doit toujours être soigneusement étudié. Chez NeorniLab, nous testons pour 5 mutations : LDHA, DRD4-1, DRD-4, F-KER et CRY1. Sur le gène DRD4, il y a 2 mutations sur 1 gène.
L'influence de l'ascendance
Les pigeons ont, tout comme les humains, 2 copies de chaque chromosome (ou chapitre dans le livre de cuisine). Cela signifie qu'ils ont deux allèles pour chaque gène, ce qui forme leur génotype. Cet ensemble double de chromosomes rend le pigeon diploïde. Lorsque les pigeons se reproduisent et pondent des œufs, ils transmettent seulement la moitié de leurs chromosomes à leur progéniture. Cela signifie que le jeune reçoit 1 chromosome du père et 1 chromosome de la mère pour chaque chapitre dans le livre de cuisine. Le jeune obtient donc un mélange de gènes (ou recettes) de ses deux parents. En fonction du mélange d'allèles qu'il reçoit, il aura son propre génotype unique, et ce génotype influencera finalement le phénotype du jeune.
La sélection et le couplage de pigeons sur la base de (entre autres) gènes de performance est appelé sélection assistée par marqueurs ou MAS (marker assisted selection) et devient de plus en plus courant dans l'élevage de diverses espèces animales. Pour les pigeons de sport, il peut aujourd'hui y avoir 5 mutations sur 4 gènes de performance qui sont scientifiquement prouvées comme ayant un lien avec les performances des pigeons voyageurs. Le taux de succès des différents marqueurs dépend entre autres de la distance de vol pour laquelle les pigeons sont utilisés.
Remarque : certaines combinaisons n'existent pas (actuellement)
* Contrairement aux autres gènes, la mutation (G) au niveau de F-KER n'est pas souhaitable (néfaste pour les vols de longue distance)
** Ce sont les distances qui, selon les recherches, offrent un avantage significatif pour le marqueur concerné. En général, des distances plus longues sont également testées. Cependant, le nombre plus faible de pigeons ne permet pas toujours de déterminer une significativité - bien que celle-ci soit clairement visible. Nous partons donc du principe que les pigeons bénéficient également d'un avantage de toutes les mutations ponctuelles lors de distances plus longues.
LDHA (Gène de la lactate déhydrogénase type A)
La lactate déhydrogénase, une enzyme codée par le gène LDHA, joue un rôle bien connu dans notre santé physique et mentale. La mutation ponctuelle sur le gène LDHA se trouve sur un intron. Un changement dans un intron peut influencer la fréquence à laquelle le gène est utilisé pour fabriquer la protéine. Cela s'appelle l'expression génétique. Cependant, lorsqu'on examine la mutation ponctuelle du gène LDHA chez les pigeons, il n'est pas encore clair comment cette mutation, uniquement sur la base de l'activité enzymatique modifiée, influence leur performance en vol. D'autres mutations, encore inconnues, pourraient être transmises avec l'allèle LDHAA et avoir également un impact sur leurs performances en vol.
La recherche scientifique démontre indiscutablement que la sélection basée sur l'allèle LDHAA chez les pigeons de sport peut améliorer la qualité génétique de leurs performances. En résumé, en pratiquant une sélection basée sur cet allèle, nous pouvons optimiser les performances des pigeons de sport. Des études sur un échantillon limité au sein d'un groupe standard de pigeons de sport belge montrent qu'environ 3,74 % ont le génotype LDHAAA. De plus, environ 22,42 % ont le génotype LDHAAG (= génotype LDHAAB). Ces pourcentages sont probablement même à la hausse. Cependant, chez les pigeons qui performent le mieux, l'allèle LDHAA apparaît plus fréquemment.
DRD4 (Gène de récepteur de dopamine type D4)
La dopamine est un neurotransmetteur qui joue un rôle dans diverses fonctions corporelles cruciales. Pour agir, la dopamine se fixe à des récepteurs spécifiques, appelés récepteurs de la dopamine. Dans notre cerveau, il y a 5 types de ces récepteurs, à savoir D1 à D5. Ils influencent principalement le comportement des pigeons. Le mécanisme précis par lequel les mutations ponctuelles dans le gène DRD4 influencent les performances des pigeons doit encore être étudié.
Deux mutations ponctuelles sont testées ensemble sur le gène DRD4 : DRD4-1 et DRD4-2. Celles-ci sont affichées en résultats sous forme d'un seul résultat où les 2 premières lettres correspondent à DRD4-1 et les 2 dernières lettres à DRD4-2. La variante DRD4CTCT est significativement plus présente chez les pigeons les mieux performants. La plupart des hétérozygotes doubles (individus CTCT) ont été trouvés parmi les pigeons les mieux performants lors des vols de très longue distance. Des études littéraires sur un groupe belge de pigeons de sport montrent que 91,59 % ont le génotype DRD4-1CC et 8,41 % ont le génotype DRD4-1CT.
DRD4-1 a une influence présumée sur l'orientation et l'initiative
DRD4-2 a une influence présumée sur le caractère et la persévérance
F-KER (Gène de kératine des plumes)
Un indicateur de qualité récemment découvert est une variation dans le gène de kératine des plumes (F-KER). Cette mutation spécifique dans le gène de la kératine entraîne un changement de l'acide aminé cystéine en glycine à la 83e position de la protéine (Cys83Gly). Ce changement génétique ou mutation (allèle FKERG) conduit ici à une anomalie dans la protéine de kératine et est associé à une performance réduite des pigeons de sport lors des vols de longue distance. Il est remarquable que la version F-KERTT, le type original ou type sauvage, soit beaucoup plus fréquente chez les pigeons qui excellent dans les vols de longue distance (plus de 500 km) que chez la variante F-KERGG.
Le fait que certains pigeons de premier plan possèdent l'allèle G, même s'il a généralement un effet négatif sur les performances, démontre que s'appuyer uniquement sur cet indicateur génétique n'est pas suffisant pour élever un excellent pigeon. En même temps, cela suggère qu'il y a encore de la place pour une optimisation génétique à l'aide de marqueurs génétiques, surtout chez les meilleures pigeons.
CRY1 (Gène de cryptochrome-1)
Le gène cryptochrome-1 (CRY1) semble être un facteur très important pour de bonnes performances de vol chez les pigeons. Chez d'autres oiseaux, il a déjà été établi que la sensibilité au champ magnétique terrestre, qui aide à l'orientation, est liée à certaines protéines dans l'œil. Il existe maintenant aussi des preuves chez les pigeons suggérant que les cryptochromes jouent également un rôle dans la perception du champ magnétique terrestre, les aidant dans leur navigation en vol. Ces protéines spécifiques, appelées cryptochromes, fonctionnent comme une sorte de capteur magnétique. Elles participent également à la régulation des rythmes circadiens (l’« horloge » interne) pour distinguer le jour et la nuit et percevoir la lumière UV. CRY1 est un polymorphisme dinucléotidique situé sur un intron, où 2 nucléotides diffèrent simultanément lors d'une mutation. Un tel changement dans un intron peut influencer la fréquence à laquelle le gène est utilisé pour fabriquer la protéine. Cela s'appelle l'expression génétique.
Au sein du gène CRY1 des pigeons, 2 variantes ou allèles, AG et TT, ont d'abord été identifiés et étudiés. Il a été démontré que les pigeons avec le génotype CRY1AG/TT obtiennent des résultats significativement meilleurs. Cependant, plus tard, une 3e variante ou allèle (AT) a été découverte par des recherches approfondies au sein de NeorniLab. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement cette variante AT.
Source : http://www.neornilab.be