Notions de génétique canine

Qu’il s’agisse d’une cellule de peau ou d’une cellule de cœur, le programme génétique présent dans chaque noyau cellulaire d’un organisme est le même . Chaque cellule traduit cependant une toute petite partie du programme génétique total. Des dizaines de milliards de cellules constituent l’organisme du chien. Chacune contient la même information génétique (ou génome) au sein de son noyau . Cette information génétique a 2 rôles : déclencher la synthèse de protéines spécifiques par les cellules (protéines tissulaires, enzymes, hormones, pigments cutanés, etc.) et transmettre les caractéristiques héréditaires de l’organisme à sa descendance lors de la reproduction. Voici quelques notions de génétique canine :

Les gènes : artisans du vivant

La structure du noyau de la cellule se décompose en long filaments qui forment les chromosomes. Le nombre de chromosomes présents dans les noyaux des cellules est toujours le même pour une espèce donnée point le chien possède 78 chromosomes (contre 46 chez l’homme mais les chromosomes du chien sont plus courts que ceux de l’homme) . Les chromosomes vont de pair: il est donc plus juste de dire que le chien possède 38 paires de chromosomes plus une paire de chromosomes sexuels (XY chez le mâle XX chez la femelle). Les chromosomes sont les porteurs des caractères héréditaires : en effet pour chaque paire de chromosomes un élément provient du paire l’autre de la mère.

Chaque chromosome est formé par une molécule d’acide Désoxyribo nucléique ou ADN enroulé pour former une sorte de pelote. Lorsque l’on détricote une molécule d’ ADN, on met en évidence sa structure très spécifique en double hélice . Une seule molécule d’ ADN contient une quantité d’informations suffisante pour remplir une encyclopédie de plusieurs milliers de pages et l’ensemble des molécules d’ ADN contenu dans les chromosomes d’une cellule représentent une longueur voisine d’un mètre !

Le chromosome peut être comparé à un bâtonnet creux qui est divisé en milliers de segments . Chaque segment particulier est appelé locus et est occupé par un seul gène unique.

Un gène contient toute l’information ou code génétique permettant à une cellule de synthétiser une protéine spécifique. Il existe environ 20 000 gènes différents chez le chien et 25 000 chez l’homme.

Les gènes : mémoire du vivant

Comme tous les chromosomes sont assemblés par paires (l’un provenant de la mère, l’autre du père), le gène issu de la mère se trouve en face du gène correspondant issu du père. Il existe généralement un certain nombre de formes distinctes d’un même gène qui codent donc pour des versions relativement différentes d’une même protéine. Ces versions distinctes du même gène sont appelées des allèles.

Ce sont les variations de combinaison des allèles qui produisent l’hétérogénéité que l’on connaît dans cette espèce et qui différencie les races canines. Le caractère qui ne s’exprime pas est dit récessif. Le caractère récessif ne peut donc s’exprimer que s’il est présent sur les 2 gènes d’une même paire donc dans le cas d’un chien homozygote. Lorsqu’un chien est hétérozygote pour un gène, un des gènes est généralement dominant sur l’autre. Seules les caractéristiques du gène dominant du locus correspondant seront alors visibles . En génétique les caractères sont en général représentés par une lettre. Le caractère dominant s’écrit en lettre capitale et le caractère récessif en lettre minuscule.

La génétique de la robe du chien

La génétique n’est pas toujours facile et, si certains éleveurs qui la travaillent depuis longtemps, la connaissent et sont capables de parfaitement interpréter ce qu’ils observent et même de prévoir scientifiquement des plans d’accouplement, d’autres s’y sentent très mal à l’aise . Un bon exemple de cette approche réside en l’étude de la génétique de la robe du chien.

Pigments et actions des locus

Des pigments les mélanines sont presque exclusivement responsables de la coloration du poil, de la peau et de l’iris chez les mammifères. Ces mélanines existent sous 2 formes : l’eumélanine ou pigment sombre, noir ou brune (marron) et la phaoemélanine ou pigments clairs, rouge à jaune. Le cortex du poil est translucide aussi en l’absence de ses pigments, l’air à l’intérieur le rend blanc (même phénomène pour la neige, où l’air est enfermé entre des cristaux de glace). Un certain nombre d’allèles à des locus différents sont susceptibles d’intervenir sur :

• La synthèse de l’eumélanine sur tout ou partie du corps ou des poils
• L’inhibition de la mélanogenèse sur tout ou partie du corps
• La déviation de cette synthèse vers celle de la phaeomélanine sur tout ou partie du corps ou des poils

Les locus concernés peuvent se regrouper en :

• Locus déterminant la couleur de base de la robe
• Locus de panachure
• Lotus affectant l’intensité de la pigmentation

Locus déterminant la couleur de base

La couleur de base de la robe du chien est déterminée par l’action de gênes occupant 3 locus différents : B (Black) A (agouti) et E (extension). La variété des allèles présents est à l’origine de l’hétérogénéité des couleurs que l’on observe dans l’espèce canine.

Locus B (« Black ») : Il ne fait l’objet d’aucune discussion. Il comprend 2 allèles:

• B⁺ : L’eumélanine est noire
• b : L’eumélanine apparaît marron ou brune

La nuance du marron est susceptible de varier sous l’influence de gènes modificateurs ou en raison d’interactions avec d’autres gènes de coloration Mais sa récessivité par rapport au noir est certaine .

Locus A (« Agouti »)

Les différents allèles mutant au locus A ont pour effet de modifier l’extension de l’eumélanine et de la phaeomélanine à la fois sur le poil et sur l’ensemble du pelage.

Le nombre et la nature des allèles présents au locus A ne fait pas l’unanimité. Cependant il est possible de présenter un locus A fort « probable » proposant des allèles utilisables sans grand risque pour interpréter la plupart des situations.

A^s ( s pour « self » est qualifié de « noir dominant »). Dans l’immense majorité des cas, c’est lui qui est responsable du noir uniforme.

A⁺ est couramment appelé « gris loup » et régit les robes traditionnellement dénommées ainsi chez certains chiens nordiques. A⁺ est censé correspondre à la robe sauvage de l’espèce canine, c’est à dire celle du loup.

a^y (y pour « yellow ») est responsable de la robe fauve charbonnée . Demeurant proche de la robe sauvage elle est largement répandue et est devenue très polymorphe en fonction de l’abondance des charbonnures : elle passe en effet d’un fauve très légèrement charbonné à un fauve très fortement charbonné selon que les polygènes de charbonnures se sont raréfiés ou, au contraire, accumulés sous l’effet de la sélection.

a^sa (sa pour « saddle ») régit la robe fauve à manteau, celle ci se réduisant parfois à une petite selle, ou au contraire devenant envahissant au point de s’approcher du noir marqué de fauve.

a^t induit le patron « noir marqué de fauve » bien caractérisé.

Locus E (« Extension »)

Le locus E contrôle généralement la répartition relative de l’eumélanine et de la phaeomélanine, mais beaucoup plus, semble t-il sur le pelage dont son ensemble que sur le poil. L’allèle sauvage E⁺ ne se manifeste pas et laisse donc s’extérioriser les gènes en A. Trois autres allèles existent à ce locus : E^m, e^br, e.

E^m Tant à concentrer l’eumélanine sur la face mais la laisse tout de même éparse sur la ligne du dessus et la queue voir le poitrail : l’ensemble réalise le « fauve masqué ».

e^br Modifie la répartition des charbonnures en les ordonnant sous la forme de bringeures.

e efface totalement le mélanine du Pelage, l’animal apparaissant fauve uniforme. E est épistatique sur tous les allèles en A.

Locus affectant l’intensité de la pigmentation

Locus C (« Coloration »)

La série « coloration » est quelquefois appelée série « albinos ». Trois allèles au moins existent à ce locus : C⁺, c^ch, c.

C⁺ , dit « gène de coloration », ne s’exprime pas et laisse agir les gènes des autres locus.

C, comme dans les autres espèces, est censé induire l’albinisme total (avec yeux « rouges »). Il est exceptionnel chez le chien. Il a été toutefois décrit chez le pékinois. L’existence d’un gène de pseudo-albinisme c^b , a été également avancée: les animaux sont extrêmement pâles, quasiment blancs, avec les extrémités dépigmentées et les yeux « bleus ». Ce phénotype, rare, a été observé chez le doberman. L’existence de cet allèle c^b dominant sur c, pourrait bien être réelle.

c^ch A pour effet de diluer le pigment fauve et de le transformer en sable. Le gène c^ch à l’état homozygote aboutit à une dilution extrême du pigment clair.

Locus D (« Dilution »)

La série D agit également sur l’intensité de la pigmentation, par un mécanisme différent de C : cette fois il n’y a pas de réduction du nombre de granules pigmentaires mais dans les cas typiques, une agglomération de ces granules en paquets, qui réduit l’absorption de la lumière et fait apparaître la couleur plus pâle : par exemple, le noir devient bleu .

2 allèles sont connus à ce locus: D⁺, qui ne s’exprime pas et laisse agir les gènes aux autres locus et d, récessif, qui dilue l’eumélanine et la phaeomélamine : le noir donne du bleu , le marron du beige, et le fauve du sable.

Locus G (« grisonnement »)

Il est couramment admis, à ce locus, l’existence de 2 allèles: G provoque chez un animal né avec une robe de couleur non diluée l’apparition progressive de poils blanchâtres qui se mélangent intimement aux poils colorés et finissent par éclaircir la robe de manière plus ou moins importante.

L’allèle sauvage G⁺, lui n’a pas d’action. Le gène G est assez répandu dans l’espèce canine, le critère essentiel de son intervention étant la modification progressive d’une robe normalement colorée à la naissance . S’il combine son action avec d’autres gènes de dilution (tels c ou d) une grande variété de nuances peut en ressortir. Il est à noter cependant que l’idée de « plusieurs gènes » de grisonnement commence à progresser.

Locus M (« Merle »)

Selon les hypothèses classiques, il y aurait 2 allèles à ce locus: M, responsable des bigarrures et M⁺ sans action. M à l’état hétérozygote, a une action très nette sur une robe sombre (eumélanine), éclaircissant ou mélangeant le fond de la robe tout en laissant subsister ça et là, sous forme de plages plus ou moins déchiquetées, le pigment de base pour réaliser :

• Le bleu (ou gris bigarré) s’il agit en interaction avec A^s
• Le classique bleu bigarré marqué de fauve si l’interaction se fait avec a^t
• Et , sans doute aussi les rares beige bigarré et beige bigarré marqués de fauve (présent chez le berger australien).

M agit par contre de façon beaucoup plus discrète sur la phaeomélanine, le contraste entre les bigarrures et le fond de la robe n’étant apparent que chez le chiot et échappant la plupart du temps à l’examen chez l’adulte : il arrive ainsi que des animaux objectivement fauves à l’âge adulte s’avèrent transmettre le gène Merle .

A l’état homozygote, M peut entraîner une dépigmentation totale (comme la présentent certains sujets Dogue allemand) ou induire l’apparition de plages blanches parfois envahissantes sur un chien non porteur d’un gène de panachure (teckel).

Locus de panachure

Locus S (« Self »: uniforme)

La plupart des auteurs admettent l’existence à ce locus de 4 allèles, dans l’ordre de dominance suivante :

• S⁺ plus robe uniformément colorée
• Si panachure irlandaise (qui correspond à la panachure limitée)
• s^P panachure irrégulière
• s^w panachure envahissante

Ces allèles entretiennent entre eux mais de manière inconstante des relations de dominance incomplètes et subissent par ailleurs de manière très importante l’action de gènes modificateurs qui font que les bornes de chaque classe se confondent avec celles de classe voisine.

Locus T (« Ticking »)

De nombreux sujets panachés de blanc présentent des mouchetures en quantité plus ou moins abondantes dans les zones blanches. Elles sont dues à un allèle dominant au locus T. L’abondance des mouchetures serait polygénique. Le gène T ne se manifeste pas à la naissance Ce n’est que peu à peu que les mouchetures et les mélanges apparaissent.

Les apports de la génomique

La discipline de la génétique moléculaire a considérablement évolué ces dix dernières années avec la mise au point de nouveaux outils, de nouvelles méthodologies et le développement de disciplines telles que la bio-informatique. Ces avancées ont permis de traiter et d’analyser des jeux de données de plus en plus importants accélérant ainsi l’obtention de résultats. Ainsi, après ceux de l’homme, de la souris, du rat et du chimpanzé, le chien a été choisi pour compléter cette liste déjà impressionnante de génomes pour lesquels une connaissance très approfondie est maintenant disponible. Pourquoi le chien est pas un autre mammifère ? Quelles avancées cette séquence a-t-elle et va t-elle permettre ?

Les dérives de la manipulation génétique

Au cours des siècles, et singulièrement depuis 300 à 400 ans, l’homme a exercé une pression de sélection énorme en réalisant des croisements orientés vers la création de plus de 300 races de chiens. Sur le plan anatomique, ces croisements dirigés ont produit une variété que n’offre aucune autre espèce mammifère.

Malheureusement, cette sélection fondée sur des caractères phénotypiques ou comportementaux s’est accompagnée de la co-sélection d’allèles morbides responsables à l’état homozygote de nombreuses maladies génétiques de sorte que la plupart des races de chiens souffrent parfois de maladies souvent spécifiques de race ou de groupes de races apparentées.

Cette situation malheureuse et préoccupante pour tous les amis des chiens, éleveurs, vétérinaires, cynophiles, est une opportunité pour la génétique médicale, d’autant que nombre de ces maladies sont communes à l’homme et aux chiens, que les connaissances médicales des affections du chien sont les plus développées du règne animal et que le chien, vivant au contact des hommes est soumis aux mêmes conditions environnementales.

Ces considérations ont fait prendre conscience de l’intérêt unique que le chien pouvait avoir comme modèle génétique particulièrement favorable à l’identification des allèles de gènes morbides. Cette prise de conscience de l’immense intérêt du chien comme modèle pour la génétique des mammifères a été une chance pour la génétique médicale mais aussi pour la médecine vétérinaire. En effet, jusqu’à ces dernières années, la bibliographie vétérinaire faisait surtout étape de cas relatant le descriptif clinique de maladie génétique rares dont les symptômes et les traitements étaient particuliers.

Une prévention accrue

Actuellement, la recherche en génétique ouvre la voie à une médecine prédictive avec la possibilité de prescrire des tests génétiques de dépistage et d’offrir un meilleur suivi des élevages avec le développement de tests d’identification génétique. Actuellement, 480 maladies génétiques sont répertoriées chez le chien. Les tests génétiques peuvent aussi être effectués soit pour confirmer un diagnostic lorsque l’animal présente les symptômes de la maladie soit pour un dépistage un élevage notamment.

Ce test génétique permet donc de définir le statut d’un animal par rapport à une mutation dans un gène donné pour une seule maladie précise, dans une ou plusieurs races pour lesquelles le test a été validé. L’éleveur peut ainsi utiliser le résultat comme un critère de sélection supplémentaire au même titre que les critères morphologiques ou comportementaux.