Du phénotype à la mutation causale : le cas des anomalies récessives bovines

anglais. This article presents the methodology used to identify the mutation responsible for a genetic defect from the observation of cases. In the first step, a set of homogeneous cases are collected, from the same breed and with the same clinical signs. This collection is completed by a related but unaffected control population. A pedigree analysis is possible to point towards a common ancestor who may have transmitted the defect to all cases. A genotyping step using a SNP chip is used to display a small genomic region homozygous and identical at all markers and including the mutation. The mutation is then identified by genome sequencing of a few cases followed by the filtering of the variants against a large sequence database of unaffected animals. The best candidate variants are retained on the basis of their functional annotation. The mutation is then statistically confirmed on the basis of large scale genotyping, to verify the complete association between the mutation and the phenotype. Finally, the causality of the mutation is proven by functional analysis, including RNA and protein analysis, cellular imaging, and even through transgenic models carrying the mutation.

français. Cet article présente la méthodologie utilisée pour identifier la mutation responsable d’une anomalie génétique à partir de cas d’animaux affectés. Dans un premier temps, une collection de cas aussi homogènes que possible est constituée, de la même race et avec les mêmes signes cliniques, complétée par une population témoin apparentée mais non atteinte. Une analyse de pedigree est possible pour rechercher l’ancêtre commun qui a pu transmettre l’anomalie à chacun des cas. Le génotypage par puce permet de mettre en évidence très rapidement une petite région du génome homozygote et identique à tous les marqueurs qui contient la mutation recherchée. La mutation est ensuite identifiée par séquençage du génome de quelques cas, filtrage des variants observés sur la base d’une part, de leur présence chez d’autres animaux, et d’autre part, de leur annotation fonctionnelle. Une validation statistique est ensuite pratiquée par génotypage à grande échelle, pour vérifier l’association totale entre génotype et phénotype. Enfin, la causalité de la mutation est étudiée par analyse fonctionnelle, incluant l’analyse des ARN et des protéines, l’imagerie cellulaire, voire la création de modèles transgéniques.