|
Identification de la mutation causale de l'association absence de cornes et
intersexualité chez la Chèvre
Pour des raisons zootechniques identiques à celles
évoquées pour
les Bovins, l'absence de cornage a
été recherchée chez les Caprins. Chez cette
espèce, cette sélection se heurte à un obstacle majeur :
l'anomalie est toujours associée à l'inversion sexuelle des
femelles1.
Il n'a jamais été observé de recombinaison
entre le gène d'absence de corne, qui se transmet de façon
dominante, et celui de l'intersexualité dont la transmission est
récessive. C'est cette association qui nous a poussés
à rechercher un gène autosomique de différenciation
sexuelle en prenant la Chèvre comme modèle d'étude. Ce
modèle, Chèvre sans corne ou motte (Polled (P)
pour les Anglo-saxons), est en effet idéal puisque la pathologie de la
différenciation sexuelle est liée à un marqueur
phénotypique apparent2.
Nous avons abordé l'étude de
ce locus en collaboration étroite avec l'équipe de
différenciation sexuelle de BDR (Phase) et une équipe de
l'Institut Pasteur.
La constitution de familles a été effectuée par des
accouplements entre des ch`vres cornues pp et des boucs mottes
Pp (573 animaux parmi 12 familles, collaboration avec la SAGA et CPA
(ENVT)). Le locus PIS (Polled Intersex Syndrome) a été
localisé dans la région télomérique du chromosome
1 caprin, après avoir génotypé plus de 80 microsatellites
d'origine bovine3.
Cette localisation a ensuite été
précisée par :
La production et le génotypage de microsatellites issus de chromosomes
1 bovin triés ou grattés4;
Le recours à la cartographie cytogénétique et
comparée qui a identifié précisément la
région caprine (1q43) à sa région homologue humaine :
3q234.
Ceci a permis la production de microsatellites à partir de
BAC caprins contenant des gènes de la région candidate ;
La construction d'une carte physique (contigage) de la région
4 et
l'identification de nouveaux microsatellites qui ont mis en évidence un
déséquilibre de liaison génétique par analyse
d'haplotypes et permis d'encadrer la mutation dans un segment d'ADN de 25 kb ;
Le rapprochement du PIS avec un syndrome humain, le BPES
(Blépharophimosis Ptosis Epicanthus inversus Syndrome)
qui entraîne chez l'Homme une malformation des paupières
associée à un dysfonctionnement ovarien (ménopause
précoce) chez des patientes 46,XX. Le gène responsable de cette
anomalie, lorsqu'il est muté, est FOXL2
5;
L'identification du BAC contenant la mutation causale et l'isolement par la
technique de capture d'exons, d'un transcrit de 1500 pb, dépourvu de
cadre de lecture que nous avons appelé PISRT1 (PIS Regulated
Transcript1) ;
Le séquençage partiel (70 kpb) de ce même BAC qui a
montré que le phénotype anormal est causé par une
délétion de 11,7 kpb d'ADN5,
2.
La zone délétée ne contient à ce jour aucune
séquence codante identifiée, mais 80% de séquences
répétées de type LINE. Cette région pourrait
constituer un "interrupteur" transcriptionnel dépendant d'une
protéine clef du déterminisme du sexe, telle SRY. En
présence de ce dernier, une grande boucle d'ADN émergerait de la
chromatine pour affecter à distance la régulation
transcriptionnelle des gènes de la région. Deux gènes,
PISRT1 et FOXL2, sont affectés par la mutation bien que
localisés respectivement à 20 kb et 200 kb de la
délétion.
Pour étudier l'effet de la mutation PIS sur l'expression de ces deux
gènes (PISRT1 et FOXL2) et sur l'ensemble des gènes intervenant
dans le déterminisme du sexe, nous avons produit des fœtus de
génotypes PIS-/-, PIS+/- ou PIS+/+, à
différents stades de la gestation (111 fœtus). Un troupeau de
chèvres mottes a été élevé dans ce
but dans les étables du centre.
Cette étude a permis de démontrer que l'inversion sexuelle
observée chez la Chèvre sans corne résulte d'une mutation
unique qui affecte la différenciation gonadique dès le
36ème jour pc. Dans la gonade XX (PIS-/-), la
différenciation ovarienne s'arrète précocement du fait de
l'extinction des gènes PISRT1 et FOXL2. A la suite de ce blocage de la
voie femelle, la voie mâle se déclenche ; SOX9 semble en
être l'initiateur. Ceci implique que les éléments manquant
dans la gonade XX (PIS-/-) permettent tout de même aux
gènes mâles de s'exprimer et, qu'a contrario, la
différenciation mâle est normalement inhibée par le
développement ovarien. L'absence de corne pourrait être
expliquée par la sur-expression des gènes PISRT1 et/ou FOXL2
dans les bourgeons de cornes.
Référence :
Pailhoux E., Cribiu E.P., Chaffaux S., Darre R., Fellous M., Cotinot C.,
1994.
Molecular analysis of 60,XX pseudohermaphrodite polled goats for the presence
of SRY and ZFY genes.
J. Reprod. Fert., 100, 491-496.
Vaiman D., Koutita O., Oustry A., Elsen J.M., Manfredi E., Fellous M.,
Cribiu E.P.,
1996.
Genetic mapping of the autosomal region involved in XX sex-reversal and horn
development in goats.
Mammal. Genom., 7, 133-137.
Pailhoux E., Vigier B., Vaiman D., Schibler L., Vaiman A., Cribiu E.P.,
Nezer C., Georges M., Sundstrom J., Pelliniemi L.J., Fellous M., Cotinot C.
, 2001.
Contribution of domestic animals to the identification of new genes involved
in sex determination. J Exp Zool., 290, 700-708.
Vaiman D., Schibler L., Oustry-Vaiman A., Pailhoux E., Goldammer T.,
Stevanovic M., Furet J.P., Schwerin M., Cotinot C., Fellous M., Cribiu E.P.
, 1999.
High-resolution human/goat comparative map of the goat Polled/Intersex
Syndrome (PIS) : The human homologue is contained in a human Yac from HSA3q23.
Genomics, 56, 31-39.
Schibler L., Cribiu E.P., Oustry-Vaiman A., Furet J.P., Vaiman D., 2000.
Fine mapping suggests that the goat Polled Intersex Syndrome and the Human
Blepharophimosis Ptasis Epicanthus Syndrome map to a 100 kb homologous region.
Genome Research, 10, 311-318.
Pailhoux E., Vigier B., Chaffaux S., Servel N., Taourit S., Furet J.P.,
Fellous M., Grosclaude F., Cribiu E.P., Cotinot C., Vaiman D., 2001.
11.7-kb deletion triggers intersexuality and polledness in goats.
Nat Genet., 29, 453-458.
|
