Variations de l’expression génique dans les testicules de taureaux de boucherie postpubertaires en fonction des profils d’ingestion alimentaire résiduelle et de l’exposition à différents régimes prénatals

Citation

Johnson, C., Fitzsimmons, C., Kovalchuk, I., Kastelic, J., Thundathil, J. (2020). Testis-specific changes in gene expression of post-pubertal beef bulls divergent for residual feed intake and exposure to different pre-natal diets, 60(12), 1491-1502. http://dx.doi.org/10.1071/AN19524

Résumé en langage clair

La sélection en fonction du profil d’ingestion alimentaire résiduelle – un paramètre permettant de mesurer l’efficacité alimentaire – et ses effets sur le développement de l’appareil reproducteur chez les mâles ont reçu un accueil mitigé par le passé. Nos études antérieures ont révélé une puberté précoce, une augmentation du volume des testicules et un pourcentage accru de spermatozoïdes progressivement mobiles chez les taureaux ayant un profil d’ingestion alimentaire résiduelle élevée présentant une efficacité alimentaire moindre. Il est donc nécessaire de mieux comprendre les différences biologiques sous-jacentes qui sont associées aux testicules des taureaux présentant un profil d’ingestion alimentaire résiduelle élevée et de ceux présentant un profil d’ingestion alimentaire résiduelle faible. Afin de déterminer l’effet de l’ingestion alimentaire résiduelle et du régime prénatal sur l’expression génique dans les testicules, nous avons étudié les tissus testiculaires de 25 taureaux ayant un profil d’ingestion alimentaire résiduelle élevée ou faible et ayant reçu un régime prénatal normal ou faible entre 30 et 150 jours suivant la conception. Sur 19 218 gènes exprimés, 17 présentaient une expression différentielle en fonction du profil d’ingestion alimentaire résiduelle. Aucune différence liée à l’expression génique n’a été observée en lien avec le régime prénatal ou une quelconque interaction entre le régime alimentaire et l’ingestion alimentaire résiduelle. Ces différences sur le plan de l’expression génique peuvent avoir une incidence sur la croissance cellulaire, la prolifération cellulaire et le métabolisme des stéroïdes. La sélection de taureaux en fonction de l’efficacité alimentaire peut avoir une incidence sur la reproduction et la fertilité.

Résumé

© CSIRO, 2020. Contexte : La sélection en fonction du profil d’ingestion alimentaire résiduelle et ses effets sur le développement de l’appareil reproducteur chez les mâles ont reçu un accueil mitigé par le passé. Nos études antérieures ont révélé une puberté précoce, une augmentation du volume des testicules et un pourcentage accru de spermatozoïdes progressivement mobiles chez les taureaux ayant un profil d’ingestion alimentaire résiduelle élevée. Cependant, on en sait toujours peu sur les mécanismes moléculaires qui interviennent dans les testicules des taureaux présentant divers profils d’ingestion alimentaire résiduelle. Objectifs : Déterminer l’effet de l’ingestion alimentaire résiduelle et du régime prénatal sur l’expression génique dans les testicules, et utiliser cette information pour expliquer les différences observées entre les profils d’ingestion alimentaire résiduelle. Méthodologie : L’étude a porté sur 25 taureaux Angus de race pure ayant un profil d’ingestion alimentaire résiduelle élevée ou faible et ayant reçu un régime prénatal normal ou faible entre 30 et 150 jours suivant la conception. Après l’abattage des animaux (à 17 mois), les tissus testiculaires ont été récupérés et l’ARN qu’ils contenaient a été extrait et séquencé. Principaux résultats : Sur 19 218 gènes exprimés, 17 présentaient une expression différentielle en fonction du profil d’ingestion alimentaire résiduelle (notamment les gènes PLCD1 et INPP4B); aucune différence n’a été observée en lien avec le régime prénatal et il n’y avait aucune interaction entre le régime alimentaire et l’ingestion alimentaire résiduelle (faux positifs : < 0,1 %). L’analyse de la base KEGG Pathway a révélé que les gènes présentant une expression différentielle étaient associés au métabolisme du phosphate d’inositol et à la signalisation médiée par le phosphatidylinositol. Dans une étude portant sur l’expression de gènes candidats, une régulation à la hausse d’IGF1R a été observée chez les taureaux présentant un profil d’ingestion alimentaire résiduelle élevée (P < 0,1). Conclusion : Il est possible qu’une expression accrue d’IGF1R et une expression réduite de PLCD1 et d’INPP4B activent la signalisation médiée par PI3K-Akt, qui est responsable de la croissance cellulaire, de la prolifération cellulaire et du métabolisme des stéroïdes chez les taureaux présentant un profil d’ingestion alimentaire résiduelle élevée. Implications : La sélection de taureaux en fonction de l’efficacité alimentaire pourrait avoir une incidence sur les réseaux moléculaires associés à la reproduction et à la fertilité.

Date de publication

2020-07-01

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