Dogs

Laurent TIRET
k9ncl@vet-alfort.fr
UMR955 INRA-ENVA Génétique moléculaire et cellulaire, Maisons-Alfort

Catherine ANDRE
k9ncl@vet-alfort.fr
UMR 6061 – CNRS- Université de Rennes 1 Marie ABITBOL

Sciences comportementales
Behaviour

 

Physiologie animale
Animal Physiology

 

Phylogénétique et phylogénomique
Phylogenetics & phylogénomics

 

Pharmacologie et Pharmacogénétique
Pharmacology & Pharmacogenetics

 

Modèles de maladies humaines
Human disease models

 

Génétique
Genetics

La grande majorité des chiens utilisés pour les analyses génétiques sont des chiens de propriétaires diagnostiqués dans les écoles vétérinaires françaises et chez les praticiens libéraux spécialisés

Le Chien provient de la domestication du Loup et toutes les races actuelles, bien que résultant de croisements différents, partagent des ancêtres communs et récents. Avec plus de 350 races répertoriées, le Chien est l’espèce de mammifère qui possède la plus grande diversité morphologique et comportementale. Cette diversité tient à la dynamique génomique du Chien entretenue par l’action sélective initiée par l’Homme depuis un siècle. L’intention a toujours été de favoriser la fixation de critères anatomiques, esthétiques ou fonctionnels très différents afin de répondre aux attentes variées des propriétaires. Il existe ainsi des races spécialisées pour la chasse, la garde, le transport, d’autres sont par exemple entretenues pour leur aptitude à la garde des troupeaux. Les pratiques récentes d’élevage ont surtout mis l’accent sur l’utilisation quasi systématique de quelques étalons champions (effet fondateur), la sélection stricte de leurs descendants et l’usage répété de la consanguinité (barrière raciale) pour fixer rapidement les caractères recherchés. Cela a conduit à accroître l’homogénéité génétique des individus au sein d’une même race tout en maintenant une diversité inter-raciale. Au bilan, la population canine est aujourd’hui constituée de nombreuses races aux racines communes dont chacune peut être considérée, au plan génétique, comme un isolat propice aux analyses génétiques. Ces analyses sont rendues possibles par l’existence d’un polymorphisme intra- et inter-racial découlant du mécanisme de dérive génétique. Parallèlement à la sélection de ces caractères désirés, des caractères invisibles à la naissance et préjudiciables à la santé des animaux ont été fixés de façon non intentionnelle. Ces allèles ont été involontairement co-sélectionnés car ils se trouvaient physiquement proches des allèles gouvernant les caractères désirés. Le patrimoine génétique actuel de chaque race canine contient donc un panel d’allèles délétères, ou des combinaisons non adéquates d’allèles, responsables de dysfonctionnements organiques. Ainsi, des centaines de maladies héréditaires monogéniques ou complexes sont recensées chez le Chien. Dans l’immense majorité des cas, elles sont identiques à celles décrites chez l’Homme et sont donc d’excellents modèles physiopathologiques. Depuis la fin des années 90, le Chien s’est ainsi imposé comme modèle de choix pour l’identification des allèles responsables de l’extrême variabilité phénotypique observée dans cette espèce, qu’elle soit de nature physiologique ou pathologique. Depuis 2005, cette identification a été grandement facilitée par la mise à disposition de la communauté scientifique de la séquence complète du génome canin, ainsi que par l’organisation des filières et laboratoires concernés en groupes d’études et consortiums internationaux.

Le cycle de la chienne est de type mono-œstrien, saisonnier et dure environ 6 mois. Les chaleurs de la chienne surviennent donc une à deux fois par an. On distingue 4 périodes dans le cycle de la chienne.

Le pro-œstrus : période où la chienne attire les mâles mais n’accepte pas l’accouplement. Il dure en moyenne 9 jours mais peut aller de 2 à 17 jours. Les signes les plus fréquents sont un œdème de la vulve et un écoulement séro-sanguin

L’œstrus : la chienne accepte le mâle durant cette période. Il dure normalement 9 jours mais peut s’étaler de 3 à 21 jours.

Le postœestrus : le début de cette période est défini par le premier jour où, après l’oestrus, la femelle refuse le coït. D’un point de vue physiologique il correspond à la mise en place du corps jaune (métœstrus) puis à son plein fonctionnement (di-œstrus, production de progestérone). Une particularité de la chienne est de subir durant cette longue phase d’environ 2 mois une d’imprégnation en progestérone. Cela peut conduire, en l’absence même de fécondation, à l’expression durant cette période de signes hormonaux-dépendants et normalement associés à la gestation (comportement maternel, lactation).

L’anœstrus : c’est la phase d’inactivité sexuelle et de repos ovarien (absence de folliculogenèse et de corps jaunes). Il dure entre 30 et 230 jours selon la race et la chienne. La puberté est atteinte lorsque le chiot atteint environ 2/3 de son poids adulte. Elle survient donc à l’âge de 6 à 20 mois selon la taille de l’animal définie par les critères raciaux.

La gestation dure en moyenne 62 jours et la mise bas se passe généralement sans assistance hormis pour les chiens brachycéphales (tête courte et large). La taille des portées est très variable : de 1 à parfois plus de 12 chiots.

Enfin, il est à noter qu’à ce jour, aucun traitement hormonal ne permet une maîtrise fiable du cycle sexuel de la chienne, interdisant toute programmation expérimentale des naissances.

Canis (lupus) familiaris, origine lupine (Références dans Pang et al., 2009) Classification phylogénétique : mammifère de l’ordre des carnivores, de la famille des canidés, de l’espèce Canis lupus et de la sous-espèce Canis lupus familiaris Génome séquencé depuis 2005 (Lindblad-Toh et al., 2005)

2,4 milliards de paires de bases 78 chromosomes : 38 paires d’autosomes acrocentriques + X, Y Nombre de gènes : environ 20 000

Collection d’hybrides d’irradiation servant de référence à la communauté internationale pour la localisation et l’identification de gènes, notamment ceux impliqués dans des affections à composantes génétiques. La carte d’hybrides d’irradiation comporte 3270 marqueurs avec une résolution de 1 marqueur par mégabase (Guyon et al., 2003). Cette carte a également permis d’identifier des régions de conservation ou de rupture de synténie entre les génomes humain et canin. Carte haute résolution comprenant plus de 10 000 marqueurs correspondant à des gènes canins pour lesquels les gènes orthologues humains sont tous identifiés (Breen et al., 2004 ; Hitte et al., 2005). La séquence 7,6 X du génome canin est disponible depuis 2005 (Lindblad-Toh et al., 2005). Un panel de marqueurs microsatellites est disponible pour les études de liaison ou d’association (Sargan et al., 2007). Une analyse de la diversité génétique sur des races différentes de Chien, ainsi que des races de Loup et une de Coyote, a permis d’identifier plus de 2,5 millions de SNPs (Lindblad-Toh et al., 2005). Des études entreprises sur des maladies monogéniques pour lesquelles le Chien est un organisme modèle se sont avérées très prometteuses pour engager des essais de thérapie génique chez l’Homme (amaurose de Leber, myopathie de Duchenne : pour revue voir Vanbelle 2008).

Bases de données génomiques :http://www.ensembl.org/Canis_familiaris/Info/Index

http://www.genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgGatewayclade=vertebrate…

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/guide/dog/

http://autograph.genouest.org/

http://dogs.genouest.org/rh-server.html

http://genoweb.univ-rennes1.fr/tom_dog/DB10000.dir/sommaire.php Banques de données de SNPs : http://www.broad.mit.edu/node/458

http://www.broad.mit.edu/node/459

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/ Banques de données phénotypiques : http://www.vet.cam.ac.uk/idid/

www.upei.ca/~cidd/intro.htm

Sites web : http://dogs.genouest.org

http://www.broad.mit.edu/mammals/dog

http://www.eurolupa.org base d’information au public du consortium européen LUPA Articles : Breen M. et al. (2004). An Integrated 4249 marker FISH/RH Map of the canine genome. BMC Genomics, 5, 65, (disponible http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC520820/pdf/1471-2164-5-65.pdf)

Guyon R. et al. (2003). A 1-Mb Resolution RH map of the canine genome; Proc Natl Acad Sci. 100, 5296-5301, (disponible http://www.erudit.org/revue/ms/2004/v20/n8-9/008979ar.html?vue=resume ) http://www.pnas.org/content/100/9/5296.full.pdf+html)

Galibert F. et al., (2004). Le chien, un modèle pour la génétique des mammifères. Médecine Sciences 20, 761-766 (disponible http://www.erudit.org/revue/ms/2004/v20/n8-9/008979ar.html?vue=resume)

Hitte C. et al. (2005). Facilitating genome navigation: survey sequencing and dense radiation-hybrid gene mapping. Nat Rev Genet. 8, 643-8, (disponible http://www.nature.com/nrg/journal/v6/n8/abs/nrg1658.html)

Lindblad-Toh K. et al. (2005). Genome sequence, comparative analysis and haplotype structure of the domestic dog. Nature 438, 803-819, (disponible http://www.nature.com/nature/journal/v438/n7069/pdf/nature04338.pdf)

Pang J.F. et al. (2009). mtDNA Data Indicates a Single Origin for Dogs South of Yangtze River, less than 16,300 Years Ago, from Numerous Wolves. Mol Biol Evol epub, (disponible http://mbe.oxfordjournals.org/content/early/2009/09/01/molbev.msp195.full.pdf+html)

Sargan D. (2007). An Extended Microsatellite Set for Linkage Mapping in the Domestic Dog. J of Heredity. 98, 221-231, (disponible http://jhered.oxfordjournals.org/content/98/3/221.full.pdf+html)

Vanbelle P. (2008). Intérêt du modèle canin en thérapie génique. Thèse de doctorat vétérinaire. Ecole Nationale Vétérinaire d’Alfort. p 194

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