Myostatin and its implications on animal

breeding: a review

Julia Jackowski gr7Emeric Lemarignier gr8

Vendredi 17 février

Synthèse des connaissances actuelles sur la myostatine au niveau moléculaire et physiologique ainsi que son implication

en élevage

Plan:

1. Présentation du phénotype DM2. Bases génétiques3. physiologie

Le phénotype DM (double muscling)

• Hypertrophie des muscles surtout sur les régions proximales des membres ant. et post.

• Sillons intermusculaires bien visibles sous la peau

• Finesse des os des membres• Carcasse avec moins d ’os et de gras et

plus de pièces nobles.

Le phénotype DM (double muscling)

• Diminution de la fertilité• Faible viabilité des veaux• Augmentation de la susceptibilité au

stress• Augmentation de la fréquence des

dystocies• Plus grande incidence du sous

développement des organes génitaux externes

• Macroglossie chez les nouveaux nés

Bases génétiques du DM

Hypothèses:• 1929 Wriedt monofactoriel• 1934 Kronacher trifactoriel :2 gènes pour

la variabilité, 1 gène pour expression ou suppression

• 1971 Quesada difactoriel : 9 génotypes différents avec 4 classes phénotypiques

Modèle étudié BBB (croisement shorthorn* frison)

Bases génétiques du DM

Gène impliqué:

• Codant pour la myostatine (GDF8) répresseur de la croissance musculaire

• Appartient à la superfamille des TGF• Localisé sur chromosome 2 (extrémité

distale)• 3 exons et 2 introns dans toutes les

espèces (très conservé)

Bases génétiques du DM

• Gène ancestral retrouvé chez les Téléostéens comme chez chez les Artiodactyles

• Divergence bovinæ et caprinæ sous pression de sélection positive (23 million d’années variation du climat)

• Au seins de la lignée bovine, pression de sélection récente (lors de domestication)

• Parmi toutes les races portant la même mutation que la race BBB, seul le BBB est homogène pour le caractère DM.

Bases génétiques du DM6 mutations identifiées (mutant mh):• BBB: Nt 821(del 11) ; protéine tronquée C ter• Piemontaise et gasconne : G A = C313Y ; perturbation pont SS

• Nt 419 (del7-ins10)• C T Nt 616 (exon 2) Q204X• G T Nt 676 (exon 2) E226X• G T Nt 874 (exon 3) E291X

Bases génétiques du DM

Etude de Grobet : mutation dans régions codante et non codante de la MSTN. CA Nt 282 exon 1 (F94L)

Plus 2 mutations S105C exon 1 et D182N exon 2 Limousine et blonde d’aquitaine homozygotes pour F94L

mais pas de perte de fonction

Certains phénotypes culards (Limousines, Blondes d’Aquitaine) ne sont pas encore expliqués par ces mutations

Bases génétiques du DM

Identification génétique des DM• Avant : degré d’hypertrophie (sillon

intermusculaire...)• Marqueurs génétiques• Détermination de la délétion C-ter• PCR fluorescente teste la présence des

mutations Nt821(del 11) et C313Y (BBB, piedmontaise)

• Actuellement utilisation de primers SSP pour détecter les 6 mutations

Physiologie du DM

Musculaire• Hypertrophie et hyperplasie• Grand pourcentage de fibres blanches• Moins de tissu connectif ( collagène)

Biochimie• Taux de GH sanguin discuté• Insulinémie augmentée• Créatine et créatinine sériques augmentées• Concentration d’ARNm d’IGF2 musculaire

augmentée

Physiologie du DM

Exercice forcé:• Volume sanguin et hématocrite

diminués Sensibilité élevée à l’acidose

• Capacité respiratoire diminuée + grande masse musculaire Sensibilité à l’hyperthermie

Physiologie du DM

Tissu adipeux:• diminution graisse intramusculaire responsable

marbré et goût• diminution taille des adipocytes sous-cutanés

et du tissu adipeux• augmentation taux d’AG polyinsaturés général,

d’AG polarisés et d’acide linoléique dans graisse intramusculaire

• effet sur consommateur et producteur

Physiologie du DM

Reproduction:• diminution fertilité• difficultés à arriver à terme• taux de mortalité embryonnaire plus

grand

Physiologie du DM

Difficultés de mise-bas• gestation plus longue et fœtus plus lourd à la

naissance• muscles au niveau pelvien empêchent distension

pelvienne• hétérozygotes n’ont pas les même difficutés

qu’homozygotes

homozygotes DM: mise-bas assistée donc moins rentable et risque de perte de la mère et du foetus

REFERENCES

• Bellinge RHS, Liberles DA, Laschi SPA, O’Brien, Tay GK (2005) Myostatin and its implications on breeding : a review. Animal Genetics 36, 1-6

• http://www.ncbi.nlm.nih.gov• www.belgianblue.co.uk