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Dissection génétique des caractères par analyse de liaison et d'association : aspects méthodologiques et application à la sensibilité à l'ostéochondrose chez les Trotteurs Français

Teyssèdre, Simon (2011) Dissection génétique des caractères par analyse de liaison et d'association : aspects méthodologiques et application à la sensibilité à l'ostéochondrose chez les Trotteurs Français. (Genetic dissection of traits by linkage analysis and association: methodological aspects and application to osteochondrosis suceptibility in French Trotters.)

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Abstract

Diverses lésions ostéochondrales peuvent affecter les articulations des jeunes chevaux et réduire leurs futures performances en course. L’objectif de cette thèse est d’identifier les régions du génome, appelées locus à caractère quantitatif (QTL), associées avec des caractères mesurant l’ostéochondrose (OC) enregistrés dans le programme GENEQUIN sur une population de Trotteurs Français. Le génotypage a été réalisé à l’aide de la puce SNP Illumina BeadChip EquineSNP50, qui est dense et permet d’exploiter le déséquilibre de liaison par des analyses d’association. Ces analyses sont sujettes à certains problèmes en présence d’une structure familiale des données. Dans la première partie de la thèse, une comparaison de la puissance et de la robustesse d’un choix restreint de méthodes d’analyses est effectuée. L’originalité de ce travail réside dans la dérivation algébrique des moments des distributions des statistiques de test comparées, donnant ainsi plus de généralité à nos résultats et permettant une meilleure compréhension des différences. Les résultats peuvent notamment servir à l’optimisation du dispositif expérimental. La deuxième partie est consacrée à la cartographie des régions QTL des caractères mesurant l’OC en différents sites articulaires dans une population de 583 Trotteurs Français. Cette étude a permis de mettre en évidence plusieurs régions QTL d’effets moyens et faibles à un niveau significatif mais pas hautement significatif. Nous montrons que l’OC est un caractère polygénique et qu’aucun QTL, ayant un effet à la fois sur l’OC du jarret et l’OC du boulet, n’est détectable dans ce protocole QTL, ce qui infirme l’hypothèse simple d’une cause génétique commune de la sensibilité à cette maladie sur les différents sites anatomiques. Suite à ces travaux, l’identification des gènes candidats et des mutations causales devrait clarifier la physiopathologie moléculaire de l’OC et ainsi permettre de développer des stratégies efficaces pour l’évaluation des risques. Pendant ce temps, les marqueurs peuvent être utilisés dans un contexte de sélection assistée par marqueurs afin d’améliorer la santé et le bien-être du cheval. ABSTRACT : Osteochondral lesions are commonly observed in young horses and may be responsible for reduced performances in racing. The purpose of the PhD thesis was to identify genome regions, called quantitative trait loci (QTL), associated with various traits measuring osteochondrosis (OC) and recorded in the GENEQUIN program in a population of French Trotters horses. Genotyping was performed using the EquineSNP50 Illumina high density chip, which allows to exploit the linkage disequilibrium with genome-wide association studies. These analyses are subject to several problems in presence of family structure. We hence first proposed a comparison of power and robustness of a limited choice of models for this type of analysis. The originality of this work lies in the algebraic derivation of the distribution moments of the test statistics compared, making the outcome of this comparison more general and allowing a better understanding of differences. The results can be used to establish an experimental design. The second part was devoted to the QTL fine mapping of traits that measure OC in different joint sites. This study highlighted several significant QTL with low and medium effects but none of them were highly significant. We showed that OC is a polygenic trait and we were not able to identify QTL affecting both OC on the hock and the fetlock, rejecting the hypothesis of a single genetic determinism of susceptibility to this desease accross anatomical sites. Further studies will now focus on the identification of candidate genes and screening for mutation in an attempt to clarify the molecular physiopathology of OC and develop efficient strategies for risk assessment. Meanwhile, markers could be used in a marker-assisted selection context to improve horse health and welfare.

Department:Station d'Amélioration Génétique des Animaux - SAGA (Castanet-Tolosan, France)
Directeur de thèse:Elsen, Jean-Michel and Ricard, Anne
Uncontrolled Keywords:Analyse d’association - Equine - Locus à caractère quantitatif (QTL) - Ostéochondrose - Trotteurs Français - Structure de population. KEYWORDS : Equine - French Trotters horses - Genome-wide association - Population structure - Osteochondrosis - Quantitative trait loci (QTL)
Subjects:Biology > Molecular and cellular biology and genetics - Biotechnology
Applied mathematics
Deposited On:20 March 2012

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