De la Génomique du Genre Gallus à l'histoire de la domestication du poulet – DomestiChick

Ce projet a pour ambition de changer d’échelle dans l’approche moléculaire de la domestication du poulet en réalisant le séquençage du génome entier de plusieurs espèces. L’histoire de la domestication du poulet est mal connue à l’échelle du génome, particulièrement vis-à-vis des différentes espèces sauvages du genre Gallus. Le projet concerne les 4 espèces sauvages Gallus gallus (coq bankiva), Gallus sonneratii (coq de Sonnerat ou coq gris), Gallus varius (coq de Java ou coq vert) et Gallus lafayetii (coq de Lafayette ou coq de Ceylan) ainsi qu’une espèce soeur du genre Gallus, Bambusicola thoracicus (la perdrix des bambous chinoise) choisie comme groupe externe pour l’analyse phylogénétique. Le séquençage de ces genomes permettra d’analyser avec une résolution inégalée la structure de la diversité génétique du genre Gallus et de mieux comprendre la constitution du génome du poulet domestique. Plusieurs événements de domestication ont probablement eu lieu et quelques études ont suggéré la contribution d’au moins 2 espèces, Gallus gallus et Gallus sonneratii. Nos données préliminaires suggèrent que plus de 20 régions ont pu être introgressées à partir de G. sonneratii ou G. lafayetii. L’identification de tels phénomènes d’introgression a un intérêt fondamental pour comprendre à quel point la structure actuelle du génome du poulet domestique reflète un processus complexe de domestication. De plus, les regions introgressées pourraient contrôler des caractères ayant une valeur pour la sélection, comme l’exemple de la mutation ‘peau jaune’ l’a déjà montré.
Un large échantillonnage sera réalisé pour obtenir l’ADN des espèces sauvages, l’absence de croisements récents avec du poulet domestique sera vérifiée par génotypage sur une puce 60K SNP afin de garantir l’authenticité des échantillons sauvages.
La collection d’ADN de poulets domestiques de l’INRA sera enrichie.
Un séquençage profond (95X) sera réalisé pour Bambusicola thoracicus avec assemblage du génome. Un reséquençage modérément profond (20X) sera réalisé pour 48 individus des espèces Gallus sauvages et 24 poulets domestiques, avec alignement des fragments sur la séquence de référence.
La dynamique évolutive du genre Gallus sera abordée par une méthode de type Monte-Carlo de calcul bayésien approché (ABC-PMC) pour estimer les phénomènes de mutations, de transferts de gènes latéraux et de tri incomplet des lignées qui ont façonné la dynamique du genre Gallus. Les traces de sélection diversifiante seront recherchées au niveau des séquences codantes et non-codantes (détection de scores exceptionnels d'haplotype étendu) afin d’améliorer la connaissance de la dynamique évolutive à l’œuvre au sein du genre à l’échelle de l’évolution entre espèces proches, et au sein de l’espèce domestiquée. La méthodologie récemment développée pour l’étude des relations évolutives entre les populations Neandertal et l’homme moderne sera raffinée et adaptée au cas du poulet domestique. L’ascendance locale le long du génome du poulet sera modélisée par un processus caché, dont la trajectoire segmente le génome et indique l’espère Gallus d’origine la plus probable pour chaque segment. La variation du déséquilibre de liaison parmi les races étudiées sera également évaluée.
Un séminaire dédié à la génomique de la domestication sera organisé par le projet avec l'invitation d'experts abordant des questions similaires dans d'autres espèces.
Ce projet ouvrira la voie à plusieurs types d’études complémentaires sur les régions introgressées et contribuera de façon importante à l’initiative internationale sur le séquençage des génomes d’oiseaux et au projet 10000 génomes de vertébrés.