# Impact du climat, du stress thermique, et de la génétique sur le niveau d'expression des gènes des porcs du programme PigHeaT

Guillaume Devailly

► To cite this version:

Guillaume Devailly. Impact du climat, du stress thermique, et de la génétique sur le niveau d'expression des gènes des porcs du programme PigHeaT. Journées Scientifiques du Département Génétique Animale - La Génétique Animale et les Interactions, Oct 2018, Tours, France. hal-01929014

HAL Id: hal-01929014

https://hal.science/hal-01929014v1

Submitted on 4 Jun 2020

HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-
entific research documents, whether they are pub-
lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.

L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diffusion de documents
scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d'enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.

<figure><img src="image_1.png" /></figure>

Distributed under a Creative Commons CC BY 4.0 - Attribution - International License
# Impact du climat, du stress thermique, et de la génétique sur le niveau d'expression des gènes des porcs du programme PigHeaT

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

<figure><img src="image_3.png" /></figure>

GenEpi@Genphyse

Guillaume Devailly - 2018/10/02-04

@G_Devailly

<figure><img src="image_4.png" /></figure>
Le programme PigHeaT :

<figure><img src="image_5.png" /></figure>

* Rétro-croisement de porcs **Large White** et **Créole**
Le programme PigHeaT :

<figure><img src="image_6.png" /></figure>

* Rétro-croisement de porcs **Large White** et **Créole**

* Élevés en environnement tempéré ou tropical

* Stress thermique (semaines 24 à 26) sur les animaux élevés en climat tempéré. Prises de sang avant, 48h après, et 15 jours après le début du stress.
Le programme PigHeaT :

<figure><img src="image_7.png" /></figure>

* Rétro-croisement de porcs **Large White** et **Créole**

* Élevés en environnement tempéré ou tropical

* Stress thermique (semaines 24 à 26) sur les animaux élevés en climat tempéré. Prises de sang avant, 48h après, et 15 jours après le début du stress.

* Génotype, métabolome & transcriptome sanguin, microbiote 16S
Le programme PigHeaT :

<figure><img src="image_8.png" /></figure>

* Rétro-croisement de porcs **Large White** et **Créole**

* Élevés en environnement tempéré ou tropical

* Stress thermique (semaines 24 à 26) sur les animaux élevés en climat tempéré. Prises de sang avant, 48h après, et 15 jours après le début du stress.

* Génotype, métabolome & transcriptome sanguin, microbiote 16S

* Génétique quantitative : Rosé et al., 2017, bio-marqueurs métaboliques : Dou et al., 2017
Le programme PigHeaT :

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

* Rétro-croisement de porcs **Large White** et **Créole**

* Élevés en environnement tempéré ou tropical

* Stress thermique (semaines 24 à 26) sur les animaux élevés en climat tempéré. Prises de sang avant, 48h après, et 15 jours après le début du stress.

* Génotype, métabolome & transcriptome sanguin, microbiote 16S

* Génétique quantitative : Rosé et al., 2017, bio-marqueurs métaboliques : Dou et al., 2017

-> Détection de QTL, GxE : **poster de Yann Labrune**
<figure><img src="image_10.png" /></figure>

* puce 60K

← Matrice d'apparentement
# Analyses transcriptomiques

<figure><img src="image_11.png" /></figure>

Puces Agilent SurePrint G3 Pig GE 8x60K (AMID 37880), Get-TRiX
Expression différentielle entre climat tempéré et tropical

<figure><img src="image_12.png" /></figure>

Prise en compte des effets sexe, de la bande, et du lot d'analyse transcriptomique, avec *Limma*.
# Expression différentielle entre climat tempéré et tropical

<figure><img src="image_13.png" /></figure>

Prise en compte des effets sexe, de la bande, et du lot d'analyse transcriptomique, avec *Limma*.

Analyses ontologiques peu concluantes.

<table><thead><tr><td>Ontologie</td><td>Tropical</td><td>Tempéré</td></tr></thead><tbody><tr><td>Cellular response to TGFβ stimulus</td><td>X</td><td></td></tr><tr><td>Macrophage derived foam cell differentiation</td><td>X</td><td></td></tr><tr><td>Regulation of heterotypic cell-cell adhesion</td><td>X</td><td></td></tr><tr><td>Mitochondrial electron transport, cytochrome c to oxygen</td><td></td><td>X</td></tr><tr><td>Death-inducing signaling complex assembly</td><td></td><td>X</td></tr></tbody></table>
# Détection de QTL d'expression

GWAS avec GEMMA

<figure><img src="image_14.png" /></figure>
# Détection de QTL d'expression

GWAS avec GEMMA

<figure><img src="image_15.png" /></figure>

<figure><img src="image_16.png" /></figure>

<figure><img src="image_17.png" /></figure>
# Détection de QTL d'expression

<figure><img src="image_18.png" /></figure>

<figure><img src="image_19.png" /></figure>

<figure><img src="image_20.png" /></figure>

<figure><img src="image_21.png" /></figure>

GWAS avec GEMMA
<figure><img src="image_22.png" /></figure>
# Détection de QTL d'expression

<figure><img src="image_23.png" /></figure>

* Comparaison eQTL / QTL phénotypiques ?

* Catalogue d'eQTL en ligne ?
CHD8

probe: A_72_P510691, SNP: CASI0003898

<figure><img src="image_24.png" /></figure>

P value = 10⁻¹⁰
# Interactions GxE dans la régulation du niveau d'expression

<figure><img src="image_25.png" /></figure>

<figure><img src="image_26.png" /></figure>

<figure><img src="image_27.png" /></figure>

<figure><img src="image_28.png" /></figure>

<figure><img src="image_29.png" /></figure>

<figure><img src="image_30.png" /></figure>

<figure><img src="image_31.png" /></figure>

<figure><img src="image_32.png" /></figure>

<figure><img src="image_33.png" /></figure>

<figure><img src="image_34.png" /></figure>
<figure><img src="image_35.png" /></figure>

Manque de puissance ?
# Stress thermique en climat tempéré

## Trois semaines à 30°C
<figure><img src="image_36.png" /></figure>

Variabilité individuelle plus importante
que l'effet stress.
# Identification de biomarqueurs ?

Corrélation entre :

expression **avant le stress**

et

gain de température corporelle la
première semaine du stress

<figure><img src="image_37.png" /></figure>
<figure><img src="image_38.png" /></figure>

<figure><img src="image_39.png" /></figure>

<figure><img src="image_40.png" /></figure>

<figure><img src="image_41.png" /></figure>
# Identification de biomarqueurs ?

<figure><img src="image_42.png" /></figure>

<figure><img src="image_43.png" /></figure>

<figure><img src="image_44.png" /></figure>

<figure><img src="image_45.png" /></figure>

<figure><img src="image_46.png" /></figure>

<figure><img src="image_47.png" /></figure>
Combiner les marqueurs ?

Fraction of variance explained

<figure><img src="image_48.png" /></figure>

Using expression values
from 5 genes to predict ΔT

<figure><img src="image_49.png" /></figure>
# Conclusions

* Les différences entre les deux élevages ont un effet sur le transcriptome sanguin.

* Nombreux eQTL détectés, majoritairement près du gène régulé.

* Des interactions GxE dans la régulation de l'expression des gènes.

* Identifications de gènes marqueurs ?

# Perspectives

* Utiliser les données transcriptomiques pour "annoter" les QTL phénotypiques identifiés (cf poster de Yann Labrune).

* Analyses sur la réponse transcriptomique au stress :

* corrélation changements phénotypiques et changements transcriptomiques

* eQTL de réponse au stress
<figure><img src="image_50.png" /></figure>

GenPhySE

Génétique, Physiologie et Systèmes d'Elevage

<figure><img src="image_51.png" /></figure>

INRA
SCIENCE & IMPACT

AGENCE NATIONALE DE LA RECHERCHE
ANR

* Yann Labrune

* Katia Feve

* Laure Gress

* Jean-Luc Gourdine

* Hélène Gilbert

* David Renaureau

* Juliette Riquet

* Nathalie Vialaneix

* Yvon Billon, Mario Giorgi et l'ensemble du personnel des UE du Magneraud et de PTEA

* et toute l'équipe GenEpi !