Polymorphismes de régulation et déterminisme d'expression génique différentielle chez Dicentrarchus labrax, téléostéen marin d'interêt aquicole – RegulBASS

Le loup (ou bar; Dicentrarchus labrax) est une des principales espèces cibles de l'aquaculture et de la pêche en Europe. Il est désormais possible de s'intéresser à cette espèce d'intérêt économique à travers des études génomiques, ceci afin d'identifier les mécanismes génétiques et physiologiques qui participent à la réalisation de phénotypes intéressants l'aquaculture, ou qui structurent des fonctions physiologiques importantes dans les populations sauvages. Parmi ces traits, l'efficacité alimentaire dont le lien avec la résistance au jeûne a récemment été mis en évidence est un caractère important à la fois chez les animaux sauvages et d'élevage. L'efficacité alimentaire des individus peut en effet améliorer la productivité des unités d'élevage, réduire la quantité d'intrants énergétiques dans les exploitations. Enfin ce trait apparaît comme impliqué dans un trade-off déterminant de la stratégie énergétique des individus sauvages. D. labrax a été retenu comme une espèce clé dans plusieurs projets européens de génétique et de génomique des organismes marins, tels que Bassmap, Marine Genomics Europe et Aquafirst. Dans le cadre de ces projets, des ressources génomiques et transcriptomiques ont été développées. Elles sont désormais disponibles pour des approches de valorisation. Par ailleurs, les études sur D. labrax peuvent tirer avantage des génomes désormais disponibles chez d'autres téléostéens tels que le poisson zèbre, le medaka ou les tétraodons, mais surtout l'épinoche – un proche parent phylogénétique - chez qui l'annotation des gènes, la définition des orthologues ou l'ontologie des gènes ont été établies. Néanmoins, un des fondements des études génétiques nécessite de s'intéresser à la variabilité inter-individuelle du déterminisme d'un phénotype donné, c'est-à-dire aux polymorphismes qui la sous-tendent. Ce dernier point constitue le cœur du présent projet. Nous proposons dans un premier temps de développer une analyse par séquençage du transcriptome d'individus piscicoles présentant un trade-off énergétique marqué vis-à-vis de l'efficacité alimentaire afin d'identifier les réseaux métaboliques impliqués dans les stratégies de gestion énergétique de ces lignées et d'identifier plus précisément des gènes différemment exprimés entre lignées et impliqués dans le trade-off observé. Ensuite, nous proposons une approche de re-séquençage de certains BACs de la banque génomique loup afin d'identifier les structures complètes des gènes et de leur régions flanquantes. Par une analyse raisonnée de ces ressources, en nous basant sur les connaissances génétiques déjà acquises sur cette espèce par certains membres du consortium et sur les compétences en bioinformatique, en physiologie ou en biologie moléculaire des partenaires, nous proposons dans ce projet de : (1) analyser les patrons d'expression géniques dans des lignées sélectionnées pour une forte/faible résistance au jeûne afin d'identifier les gènes impliqués dans ces patrons; (2) obtenir les séquences génomiques de gènes différentiellement exprimés, ainsi que leurs séquences flanquantes grâce aux BACs; (3) comparer ces séquences – y compris les régions régulatrices – avec celles de gènes homologues des espèces modèles (« phylogenetic footprinting ») pour identifier les régions, modules, sites d'accrochage de facteurs de transcription impliqués dans la régulation de l'expression des gènes; (4) séquencer de nouveau ces régions candidates chez d'autres individus afin d'obtenir un panel de polymorphismes (incluant des variations de nombre de copies) pour des gènes co-régulés chez les animaux d'élevage et les mettre en relation avec la résistance au jeûne, l'efficacité alimentaire et d'autres paramètres physiologiques descripteurs de performances et de stratégies; et enfin (5) valider la pertinence de ces observations issues d'individus apparentés de lignées sélectionnées chez des individus sauvages échantillonnés dans des habitats où ils expriment également des croissances distinctes en raison, par exemple, de disponibilités alimentaires contrastées. Dans ce dernier cas, nous regarderons alors si de telles variations phénotypiques ainsi que des variations physiologiques sont corrélées aux variations d'expression et aux polymorphismes précédemment identifiés dans des approches plus contrôlées.